L’objectif de ce MOOC est d’aider ses apprenants, quel que soit leur profil, leur formation ou leur pays d’origine, à construire une réponse personnelle à des questions comme celles-ci : - Les voitures électriques seront-elles les dernières à circuler dans les métropoles du XXI° siècle ? - Le gain environnemental associé à l’électrification des véhicules justifie-t-il des investissements massifs dans les infrastructures de charge ? - Le véhicule électrique est-il réservé aux riches des pays du Nord ? Grâce à ce MOOC, les participants pourront acquérir des connaissances issues des sciences de l’ingénieur, de la sociologie, des sciences de l’environnement, de l’économie, de la géographie et des sciences politiques pour évaluer, analyser et mettre en œuvre le déploiement des véhicules électriques là où il est pertinent. Le Groupe Renault et les écoles de ParisTech collaborent depuis bientôt 15 ans sur des sujets liés à la mobilité durable. Ensemble, ils ont créé deux Masters (Transport et développement durable en 2004, Mobilité et véhicules électriques en 2010) et l’Institut de la Mobilité Durable (IMD), en 2009, pour accompagner les mutations en cours. Le MOOC Mobilités et véhicules électriques est issu de cette histoire commune et a été élaboré à partir d'un cours délivré au sein du Master Mobilités et Véhicules Électriques, piloté par Arts et Métiers ParisTech en partenariat avec Ensta ParisTech, Mines ParisTech et l’École des Ponts ParisTech. Ce cours est en français, cependant des sous-titres en anglais sont disponibles pour toutes les vidéos et vous pouvez écrire vos messages dans le forum en anglais si vous le désirez./ This course is given in French, nevertheless English subtitles are available for all videos and you can write your posts in the forum in English if desired.
Analyse coûts / bénéfices : application au véhicule électrique (2/2)
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En provenance du cours de École des Ponts ParisTech
Mobilités et véhicules électriques
46 notes
À partir de la leçon
Chapitre 3 - Analyse économique
<p>Nous utiliserons dans ce chapitre l'analyse économique pour éclairer le choix entre voiture thermique et électrique. </p><p>Après avoir présenté dans les <em>Points méthode</em> quelques outils et concepts d'analyse économique, nous utiliserons ce cadre analytique pour évaluer les coûts et les gains associés à l'électrification du parc automobile, du point de vue des acheteurs comme de celui de la société, en tenant compte à la fois du coût des batteries, des infrastructures de charge, des gains en termes environnementaux et des modifications de recettes fiscales pour l'État.<br/> Puis nous évoquerons les enjeux macroéconomiques du véhicule électrique, avant de nous intéresser à la demande et au potentiel de demande de véhicule électrique à l'échelle microéconomique.</p><p>Le chapitre se conclut bien entendu par une évaluation sous forme de quiz. Cette évaluation ne porte que sur les vidéos de cours et est notée.</p>
Rencontrer les enseignants
Virginie BOUTUEILResearcher
LVMT (City Mobility Transport Lab), École des Ponts ParisTech
Émeric FORTINHead of the Master in Transport and Sustainable Development
Direction of Studies, École des Ponts ParisTech
[MUSIQUE] [MUSIQUE]
Nous avons vu dans une précédente vidéo les méthodes que l'on
pouvait utiliser pour monétariser les gains à passer aux véhicules électriques
et nous allons donc appliquer ces méthodes en nous basant sur une étude produite par
le Commissariat Général au Développement Durable lié au ministère des transports,
en France, en 2011, pour savoir si, effectivement, le véhicule électrique
est plus intéressant pour la société que le véhicule thermique.
Dans cette étude, nous allons comparer trois catégories de véhicules : un
véhicule essence, un véhicule diesel et un véhicule électrique dont l'autonomie
est d'environ 150 kilomètres.
Ces véhicules vont être détenus pendant 15 ans.
Ils vont parcourir 13 000 kilomètres par an.
On va utiliser, pour les calculs économiques,
un taux d'actualisation de 4 %.
On suppose également qu'il se met en place une taxe carbone au taux indiqué à côté de
moi, 32 euros la tonne en 2010,
56 euros en 2020, pour atteindre un niveau de 100 euros en 2030.
On suppose aussi que, pour amorcer le marché du véhicule électrique,
est mis en place un bonus à l'achat de 5 000 euros en 2010,
qui commence à réduire en 2015 pour s'annuler en 2020.
Alors, évidemment,
il faut qu'on fasse des hypothèses sur les consommations des véhicules, et vous voyez
qu'on a des véhicules thermiques ici qui sont extrêmement efficaces, avec des
consommations qui sont très faibles, ce qui correspond assez peu à la réalité.
et par contre un véhicule électrique dont la consommation de 20 kWh
pour 100 km est plus élevée que ce qu'on observe dans la réalité.
Donc, ça veut dire qu'évidemment,
dans les chiffres qui vont être produits par l'étude, les émissions de CO2,
de polluants, vont être relativement faibles pour les véhicules thermiques et
les consommations énergétiques du véhicule électrique un peu surévaluées.
On va commencer donc par calculer le coût total de possession de ces
trois véhicules.
Vous voyez que vous avez un véhicule électrique qui est un peu moins cher
que le véhicule essence mais, à ce coût d'achat du véhicule électrique s'ajoute le
coût de la batterie et, à ce moment-là, ça renchérit fortement le coût du véhicule.
On voit que le coût de la batterie, par contre,
baisse beaucoup entre 2010 et 2020, grâce au progrès technique.
Progrès technique qui ne va être possible que si effectivement des
véhicules électriques se vendent et donc les constructeurs sont
intéressés à investir pour réduire le coût de ce nouveau véhicule.
S'ajoutent ensuite les coûts d'entretien.
Donc, vous voyez que, généralement, ils dépassent les coûts d'achat.
Et ça, c'est tout compris, y compris l'assurance etc.
Et enfin, les coûts énergétiques, c'est-à-dire le coût d'achat de l'essence
ou du diesel pour les véhicules thermiques et l'électricité.
Bien évidemment, les coûts thermiques, les véhicules thermiques ont des coûts
énergétiques plus élevés que les véhicules électriques mais, ce qu'on voit,
c'est qu'avec les prix de 2010, ça ne compense pas le coût de la batterie.
Donc, avec les prix de 2010, le véhicule électrique est plus cher.
En revanche, grâce à la baisse du prix des batteries entre 2010 et 2020,
le véhicule électrique devient compétitif,
c'est-à-dire qu'il n'est pas plus cher que ses équivalents thermiques en 2020.
Normalement, il faudrait compter aussi les coûts d'infrastructures de charges mais
vous voyez que ce qui reste à la charge des ménages est relativement faible
puisque, l'essentiel des coûts,
ça va être des coûts liés aux infrastructures de recharge rapide,
qui sont beaucoup plus coûteux, mais qui sont supportés par la puissance publique.
Là aussi, on voit que ces coûts diminuent entre 2010 et 2020 dans cette étude.
Si, maintenant, je cherche à regarder quel est le gain pour la société à adopter
le véhicule électrique, je vais essayer de quantifier
les coûts des externalités générés par les trois catégories de véhicules.
Donc, on commence par les coûts liés aux émissions de CO2.
Donc, on voit deux choses.
On voit la première chose, c'est que le véhicule électrique mix français,
effectivement, il va être moins émetteur de CO2 que ses équivalents thermiques, ce
qui ne va pas être tout à fait le cas ici, d'un véhicule électrique mix européen.
Je le rappelle, c'est lié aux hypothèses de cette étude,
quant à une consommation d'un véhicule électrique assez élevée
et des consommations de véhicules thermiques faibles.
Dans une autre vidéo, sur le bilan du puits à la roue,
vous avez une différence beaucoup plus marquée entre le véhicule électrique mix
européen et les véhicules thermiques, mais j'ai voulu ici garder
les hypothèses de l'étude produite par le ministère des transports français.
Ce que l'on voit aussi, c'est que, finalement,
le coût social valorisé avec les valeurs de la tonne de CO2 qui ont été indiquées,
est relativement faible, puisqu'il est de l'ordre de 1 000 euros, pour des véhicules
dont le coût total de possession était plutôt autour de 50 000 euros, donc on
voit que l'externalité C02 a une valeur sociale finalement relativement faible.
Ce qu'on voit aussi, c'est que,
lorsque j'augmente la valorisation entre 2010 et 2020, en passant de 32 euros
la tonne à 56 euros la tonne, ça va plus que compenser les gains en consommation,
et donc, je vais avoir une valeur sociale des émissions de CO2 qui va augmenter
au fur et à mesure du temps même si la consommation, elle, elle baisse.
Du côté de la pollution atmosphérique,
j'ai à peu près les mêmes ordres de grandeur, et je vois aussi que
le véhicule, effectivement, au mix français, est le plus intéressant.
On voit que le véhicule diesel est plus
émetteur de particules et d'oxyde d'azote et donc il va avoir
un coût social plus important lié à la pollution atmosphérique.
Mais, ce que je vois aussi, c'est que, là encore, le véhicule au mix européen
n'est pas très intéressant sur le plan de la réduction des émissions de polluants.
Enfin, en ce qui concerne le bruit,
je vois que c'est aussi une externalité du même ordre de grandeur, que le
gain lié au passage au véhicule électrique existe mais est relativement réduit encore
une fois parce que lorsque ce véhicule se déplace en-dehors de la ville,
le bruit qu'il génère est à peu près de même nature.
Là, je vous renvoie à la vidéo sur le bruit.
Ce que je vois donc, c'est que, globalement, le gain social associé à
un véhicule électrique avec la meilleure électricité possible en termes de CO2
et d'émission de polluants atmosphériques locaux, c'est-à-dire l'électricité
française nucléaire, actuellement, le gain est de l'ordre de 2 000 euros à peu près.
Donc, je vous rappelle que l'hypothèse qui est faite dans l'étude,
c'est qu'on a un bonus de 5 000 euros,
donc on voit que le gain social ne justifie pas un bonus à ce niveau-là.
Si maintenant je regarde, pour chacun des acteurs, comment ce
passage d'un véhicule essence à un véhicule électrique au mix français,
se transforme en une modification des coûts pour chacun des acteurs.
On va commencer par le particulier qui, lui, s'il achète un véhicule électrique,
va avoir un coût de batterie à supporter alors que,
s'il achetait un véhicule à essence, il n'aurait pas le coût de cette batterie.
En revanche, ce qu'il va gagner, c'est que le coût d'achat du véhicule hors batterie
est plus faible, donc il a un petit gain en termes de coûts d'achat, et puis,
aussi, il va avoir un gain en termes de coûts énergétiques.
Du côté de l'État, c'est l'inverse,
c'est-à-dire que l'État va toucher plus de TVA sur la batterie
mais moins de taxes sur les produits pétroliers et moins de TVA sur l'achat.
Au total, on voit que, si on somme les deux,
les coûts par acteur sont supérieurs aux gains.
Lorsque je fais modifier tout cela avec les nouvelles valeurs pour 2020,
je vois que j'ai une forte baisse du coût des batteries pour l'acheteur du véhicule,
que, du coup, évidemment, je vais avoir moins de TVA sur ces batteries mais je
vais aussi avoir une modification de la consommation énergétique, qui fait que je
vais avoir une moindre perte sur la taxe sur les produits pétroliers.
Si maintenant j'ajoute le bonus à l'achat et la taxe carbone évitée,
je vois qu'évidemment ça renforce le gain pour l'acheteur du véhicule électrique qui
va percevoir ce bonus et ne pas avoir à percevoir la taxe carbone.
Mais, du côté de l'État, évidemment il va falloir que l'État finance ce bonus et,
pour l'État, la non perception de la taxe carbone devient finalement
une perte par rapport à si la personne avait acheté un véhicule à essence.
Si maintenant j'ajoute les coûts d'infrastructure de charge, je vois que ça
renforce le coût légèrement pour les ménages et assez fortement pour l'État.
S'ajoute à ça l'effet distorsif des taxes qui fait que l'argent que je dois prélever
pour pouvoir verser mon bonus, il va aussi générer une perte de richesse nette créée.
Je vous renvoie pour ça à la vidéo sur l'effet distorsif des taxes.
Ce coût des fonds publics s'ajoute pour l'État au coût
du bonus et de la moindre perception de la taxe carbone.
Enfin, si maintenant je retranche le gain social qu'il y a au passage
au véhicule électrique, j'affecte ce gain social à l'État en tant que
représentant de la collectivité, puisque c'est la collectivité
qui bénéficie de l'amélioration de la qualité de l'environnement.
Je vois que ça renforce un petit peu l'intérêt
pour l'État de passer au véhicule électrique.
Si je fais la somme pour chacun des acteurs, qu'est-ce que je constate?
Je constate qu'avec les prix de 2010, pour un particulier ou une entreprise,
acheter une voiture électrique plutôt qu'une voiture essence va se
traduire par un surcoût net de 6 153 euros.
À l'inverse, lorsque le prix des batteries aura baissé, même en l'absence de bonus
à l'achat, le particulier ou l'entreprise qui achètera une voiture électrique
sera gagnant puisqu'à ce moment-là il gagnera un peu plus de 800 euros.
Pour l'État, en revanche, le coût est très élevé, d'une part parce qu'il doit
financer le bonus avec un coût marginal des fonds publics de 30 % dans cette
étude, d'autre part parce qu'il va moins percevoir de taxes sur l'essence,
il va devoir financer l'infrastructure de charge et il va aussi
perdre un peu de TVA à l'achat.
Je rappelle qu'ici les coûts sont nets, c'est-à-dire que ce coût de 10 500 euros
tient compte des gains que j'ai en termes de réduction des émissions.
Je vois qu'avec les tarifs de 2020, c'est encore un coût net pour la collectivité.
Mais je rappelle, et c'est très important de le rappeler ici,
qu'on est dans un cadre où probablement la valeur sociale du gain environnemental
associé au véhicule électrique a été très minimisé en supposant que le véhicule
thermique était très efficace et le véhicule électrique assez peu efficace.
Ce que je vois, c'est que, dans l'ensemble, avec les prix de 2010,
c'est très coûteux de passer à un véhicule électrique.
Avec les prix de 2020, ça reste encore un peu coûteux et probablement avec d'autres
hypothèses j'aurais un gain pour la collectivité.
En conclusion, ce qu'on peut dire, c'est qu'il y a bien des gains environnementaux
associés au passage au véhicule électrique,
mais qui dépendent évidemment des hypothèses qui sont retenues quant
à l'évolution de la performance environnementale des véhicules thermiques
et la valeur sociale n'est pas forcément si élevée notamment si je la compare aux
coût total de possession, que j'ai évidemment des gains qui vont dépendre de
la décarbonation de mon système électrique et donc j'ai effectivement aujourd'hui un
gain si j'ai une électricité nucléaire ou une électricité décarbonée.
Et ce gain est beaucoup plus faible si mon électricité est,
à l'instar du mix européen aujourd'hui,
encore basée un peu sur des énergies fossiles, du gaz et du charbon.
La baisse des coûts qui est supposée dans cette étude, notamment la baisse des coûts
des batteries, va dépendre évidemment du déploiement des véhicules électriques.
Si je n'ai pas de vente de véhicules électriques,
les constructeurs ne vont pas être incités à faire de la recherche et développement
pour baisser le coût des batteries.
J'ai donc une dépendance au chemin suivi et,
pour pouvoir bénéficier de cette baisse des coûts, j'ai besoin d'amorcer
un marché du véhicule électrique, d'où la pertinence de mettre en place un
bonus dans un premier temps à l'achat pour amorcer ce marché du véhicule électrique.
Enfin, je vois que c'est forcément sur le long terme que je suis gagnant puisque,
à court terme, je peux être perdant, à long terme, je peux être gagnant
et il faut donc que j'évalue le gain sur une durée de vie assez longue,
mais qui va être celle de mes infrastructures de charge,
qui va être celle de mes activités de recherche et développement.
Ce qui est important, c'est de noter que, même si je peux avoir un coût à court
terme à passer au véhicule électrique, il est important d'amorcer le marché du
véhicule électrique si je veux pouvoir bénéficier à long terme d'un gain.
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