Electric Mobility: Actual Changes Brought On by Electric Vehicles in Terms of Mobility Systems

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En provenance du cours de École des Ponts ParisTech

Electric Vehicles and Mobility

181 notes

École des Ponts ParisTech

Electric Vehicles and Mobility

181 notes

The purpose of Electric Vehicles and Mobility is to help you, whatever your profile, your training or your country, find your own answers to questions such as: - Will electric vehicles be the last to be allowed in megalopolises in the 21st century? - Does the environmental gain from vehicle electrification justify heavy investment in charging infrastructure? - Are electric vehicles only for wealthy people in developed countries? This course will allow you to acquire elements from engineering science, sociology, environmental science, political science, economics, management science, in order to evaluate, analyze and implement the diffusion of electric vehicles where their use is relevant. This MOOC is the English version of Mobilités et véhicules électriques; in the lecture videos, the teachers speak in French, nevertheless their presentation is in English and English subtitles are available. Groupe Renault and ParisTech schools have been working together for almost 15 years on topics related to sustainable mobility. Together, they created two Master programs (Transport and Sustainable Development in 2004, Mobility and Electric Vehicles in 2010) and the Sustainable Mobility Institute Renault-ParisTech in 2009, to support ongoing changes. Electric Vehicles and Mobility is the result of this shared history and was developed from a course delivered within the Master Mobility and Electric Vehicles, led by Arts et Métiers ParisTech in partnership with Ensta ParisTech, Mines ParisTech and École des Ponts ParisTech.

À partir de la leçon

Chapter 1 - Understand Mobility and its evolutions

</p><p>In this first chapter we will focus on mobility, we will characterize it according to urban forms and lifestyles. Then, we will study more specifically electric mobility and its evolution over time, which will allow us to analyze the changes induced by the electric vehicle on the mobility system.</p><p>In this chapter, each “class” (video <em>Lecture</em>) is preceded by a video <em>More on method</em> that defines a tool or concept used in the lecture and is followed by a video <em>Do you know that?</em> which widens the horizon of the course or enlights it from a particular angle.</p><p>Finally, you will be able to test your understanding in the following section devoted to the assessment of the week in a graded quiz (some single-answer questions, some multiple-answer questions). This evaluation concerns only the videos <em>Lecture</em> and is required to obtain the certificate.</p>

More on Method - Mobility Systems Observational Data2:58

Electric Mobility: From Past to Present13:17

Do You Know That? National Wealth and Individual Motorization2:58

More on Method - The Four-Step Model3:06

Electric Mobility: Actual Changes Brought On by Electric Vehicles in Terms of Mobility Systems11:29

Do You Know That? Zahavi’s Conjecture and Household Transport Budgets4:42

Rencontrer les enseignants

Émeric FORTIN
Head of the Master in Transport and Sustainable Development
Direction of Studies, École des Ponts ParisTech
Virginie BOUTUEIL
Researcher
LVMT (City Mobility Transport Lab), École des Ponts ParisTech

[MUSIQUE]

Cette vidéo vise à appréhender l'ampleur et

la nature des changements que le véhicule électrique amène dans la mobilité.

Elle s'appuie pour cela sur des concepts que nous expliciterons

de systèmes de mobilité, de transition technologique et d'innovation systémique.

Comme l'ont introduit les premières vidéos de ce MOOC,

la mobilité d'un individu n'est pas seulement une pratique individuelle

définie par l'ensemble des déplacements réalisés sur une période de temps donnée,

elle est aussi une pratique sociale, au sens où elle est dimensionnée, structurée,

modelée par des facteurs liées à l'organisation sociétale,

aux politiques publiques, aux valeurs culturelles, etc.

La mobilité est le fruit d'arbitrages entre des aspirations,

des ressources et des contraintes de nature tant individuelle que sociale.

Cette approche, si on l'adopte, revient en fait à concevoir la mobilité comme un

système, et même un système de systèmes, si l'on considère que le système de

mobilité englobe en son sein l'ensemble des systèmes de transport correspondant à

chacun des modes de transport collectifs, le bus, le métro, le train, l'avion,

etc., ainsi que les systèmes élémentaires de mobilité individuelle, l'automobile,

le vélo, la marche, etc.

Les acteurs qui interagissent dans le cadre de ce système entrent,

pour simplifier, dans trois catégories.

Une première catégorie d'acteurs est celle des usagers du système de mobilité,

qu'ils soient des particuliers ou des entreprises, en termes économiques,

ils sont parfois désignés comme des acteurs de la demande.

En première approche, ils sont ceux qui consomment la mobilité.

Une deuxième catégorie d'acteurs est celle des opérateurs de transport,

des fournisseurs d'énergie et d'infrastructures,

des fabricants de véhicules, des gestionnaires d'infrastructures,

en termes économiques, ils sont parfois désignés comme les acteurs de l'offre,

ils sont ceux qui produisent la mobilité.

Une troisième catégorie d'acteurs est celle des pouvoirs publics, locaux,

nationaux et supranationaux,

les autorités organisatrices de transport des autorités de régulation.

Ces acteurs régulent la mobilité et sont notamment chargées de prendre en

considération les intérêts d'une quatrième catégorie d'acteurs extérieure au système

de mobilité, celle des impactés qui subissent ou bénéficient des externalités,

négatives ou positives, locales ou globales, de la mobilité telle qu'elle est

consommée, produite et régulée par les trois premières catégories d'acteurs.

Si le véhicule électrique a peiné à s'imposer comme une alternative plausible

au véhicule thermique dans les dernières décennies, en dépit de gains significatifs

dans les performances et les coûts des batteries, c'est notamment parce qu'au

cours du siècle écoulé, le véhicule thermique s'est imposé

comme le régime socio-technique dominant au sein des systèmes de mobilité modernes.

D'où il découle que le succès du véhicule électrique face au véhicule thermique,

ou en complémentarité avec celui-ci,

implique un véritable processus de transition technologique,

c'est-à-dire des changements, certes dans le véhicule lui-même,

mais aussi dans les modes d'organisation et les métiers de la filière automobile,

dans l'infrastructure de stationnement et les réseaux électriques, dans les choix

d'équipements et les pratiques de mobilité et dans la réglementation en particulier.

Le véhicule électrique n'a donc pas vocation à

se substituer au véhicule thermique toutes choses égales,

par ailleurs, et nous allons parcourir ensemble le champ des changements

que suscite et exige le développement de la mobilité électrique.

Si l'on se cantonne à ce stade au périmètre des voitures

particulières pour appréhender par un cas concret les changements opérés par le

véhicule électrique du côté de la demande du système de mobilité.

On observe que lesdits changements sont essentiellement de deux sortes

: d'une part, l'acquisition du véhicule électrique,

que ce soit par un particulier ou par une entreprise,

suppose des changements dans les choix d'équipements automobiles.

Le véhicule électrique est généralement plus cher à l'achat que ses concurrents

thermiques en raison des coûts élevés des batteries qui lui fournissent son énergie.

En contrepartie, le véhicule électrique permet dans la plupart des pays du monde

de réaliser des économies à l'usage par rapport à ce même concurrent thermique,

dans la mesure où le prix de revient de l'électricité nécessaire à alimenter la

batterie pour parcourir une distance donnée est généralement inférieur à celui

des carburants dérivés du pétrole, essence ou diesel,

nécessaires au parcours de la même distance.

Au-delà du coût, le véhicule électrique présente également des

caractéristiques et des performances, notamment de confort,

d'accélération, d'autonomie, différentes de celles du véhicule thermique,

et qui appellent donc des arbitrages nouveaux pour les acquéreurs.

D'autre part, l'usage du véhicule électrique suppose des changements dans

les pratiques de mobilité.

En effet, on l'a dit, le véhicule électrique à batterie se caractérise

notamment par une autonomie plus limitée que celle de son concurrent thermique.

Selon les modèles de véhicules et selon les vitesses de circulation, les véhicules

électriques à batterie récents permettent de parcourir de 100 à 400 km après une

charge complète, contre plutôt 600 à 1000 km pour les véhicules thermiques récents.

L'autonomie restreinte, en termes relatifs, du véhicule électrique,

peut modifier les pratiques de mobilité de deux façons : primo,

elle tend à augmenter la fréquence de ravitaillement des véhicules,

par exemple de quelques fois par mois à quelques fois par semaine,

et à prolonger les temps nécessaires au ravitaillement, de quelques minutes pour

un plein de carburant à quelques heures pour une charge standard.

Secundo, l'autonomie limité du véhicule électrique peut entrer en

contradiction avec certains déplacements habituellement réalisés en automobile.

Les voitures particulières qui parcourent plus de 100 km par jour de façon régulière

sont choses rares dans la plupart des pays, mais il y en a.

Et bien plus nombreuses encore sont les voitures particulières qui,

occasionnellement, par exemple pour des trajets de vacances ou pour des excursions

de loisirs, réalisent des trajets de longue distance.

La question se pose alors de la compatibilité du véhicule électrique avec

ce type de pratiques de mobilité, ou, le cas échéant,

de l'adaptation, voire de la réorganisation

de ces pratiques de mobilité à l'occasion de l'adoption du véhicule électrique.

Si l'on se penche à présent sur les changements opérés par le véhicule

électrique du côté de l'offre du système de mobilité,

on observe que lesdits changements sont nombreux et de natures très diverses,

à commencer par les industriels automobiles

pour qui le véhicule électrique va être synonyme de modifications sur le véhicule.

On change de moteur, on ajoute une batterie,

on supprime le pot d'échappement, on conçoit différemment les équipements

auxiliaires de type climatisation, chauffage, etc.

qui consomment de l'énergie et entament l'autonomie.

On note qu'à cette occasion,

les équilibres économiques de la filière sont susceptibles d'être bouleversés,

puisqu'une part significative de la valeur du véhicule thermique résidait dans le

moteur qui demeurait un des savoir-faire cœurs des constructeurs automobiles, alors

que la batterie est le plus souvent un composant acheté à des fournisseurs tiers.

Mais, au-delà de ces modifications techniques sur le véhicule et des

changements qu'elles impliquent pour les filières technologiques concernées,

il y a aussi les changements que le véhicule électrique opère dans les

modes d'organisation et les métiers de la filière automobile.

Les constructeurs automobiles ayant fait le choix de promouvoir le véhicule

électrique, ont été amenés à développer des modèles d'affaires nouveaux,

pour la mise en location de la batterie,

par exemple, des compétences nouvelles, notamment dans le réseau de distribution,

et des partenariats nouveaux avec les acteurs du monde de l'énergie,

pour l'installation des bornes de charge au domicile des acheteurs, par exemple.

Les métiers de la maintenance automobile sont

également susceptibles de connaître des changements puisque,

le véhicule électrique demande là aussi le développement de compétences nouvelles,

pour l'habilitation à intervenir sur les batteries, et à l'inverse, ils rendent

dispensables les compétences existantes d'intervention sur les moteurs thermiques.

Hors de la filière automobile, le véhicule électrique amène également des changements

pour les fournisseurs d'infrastructures qui doivent développer une nouvelle offre

d'infrastructures de charge privée et publique, associée aux emplacements de

stationnement dans des contextes aussi divers que l'habitat individuel,

l'habitat collectif, l'entreprise,

le stationnement en ouvrage public et privé, le stationnement en voierie, etc.

De même, les fournisseurs d'énergie doivent-ils développer des

offres pour des segments de demandes nouveaux

avec des exigences particulières en termes de programmation de la charge,

de gestion intelligente de la charge pour les parcs de plusieurs véhicules, etc.

Pour les gestionnaires d'infrastructures, le véhicule électrique

amène des changements en termes de besoins de renforcement des réseaux.

Une voiture électrique en charge normale consomme à peu près comme une

petite maison.

L'équipement en systèmes de gestion intelligente de l'énergie,

la conception de systèmes énergétiques intégrés entre bâtiments et véhicules,

sont autant de nouveautés pour ces acteurs.

Les politiques publiques aussi connaissent des changements à l'occasion du

développement du véhicule électrique.

On peut distinguer des changements d'ordre proactif, ceux qui relèvent d'un

accompagnement volontaire du développement du véhicule électrique par les politiques

publiques, que ce soit pour des motifs environnementaux, énergétiques,

industriels, et des changements réactifs, ceux qui interviennent conséquence

du développement du véhicule électrique pour rétablir des équilibres.

Les politiques publiques interviennent en soutien au véhicule électrique sous des

formes diverses qui peuvent cibler l'offre, par le soutien au déploiement

d'une infrastructure publique de charge, par exemple, ou cibler la demande,

par l'accord de privilèges d'accès aux centres-villes congestionnés, par exemple.

Le régulateur a un rôle crucial à jouer en phase initiale du développement de la

mobilité électrique, car dans un écosystème peu mature,

l'hétérogénéité des standards technologiques de prises

et de charges est susceptible de nuire à la diffusion du véhicule électrique.

Les politiques publiques sont par ailleurs susceptibles d'intervenir en réaction

au développement du véhicule électrique.

En effet, l'adoption à grande échelle du véhicule électrique peut

perturber des équilibres installés.

On peut penser par exemple aux équilibres budgétaires des finances publiques,

car les taxes sur le carburant génèrent souvent des recettes significatives

pour les pouvoirs publics.

On peut penser sinon aux équilibres énergétiques sur les réseaux électriques.

La diffusion massive du véhicule électrique peut par exemple amener les

pouvoirs publics à imposer le déploiement de dispositifs de programmation,

voire de gestion intelligente de la charge pour éviter une accentuation insoutenable

de la pointe de consommation électrique du début de soirée.

En conclusion, la diffusion de la mobilité électrique passe par des changements

dans l'ensemble du système de mobilité.

Le véhicule électrique remet en question une partie de ce que nous connaissons

aujourd'hui en termes de pratiques de mobilité,

en termes d'offres de mobilité et en termes de régulation.

Ces changements qui accompagnent la diffusion du véhicule électrique

conduisent à qualifier la mobilité électrique d'innovations systémiques.

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