Selon le GIEC, l’électrification des moyens de transport sera essentiel pour éviter une catastrophe climatique. Bien que les rapports du GIEC soient généralement le résultat d’un consensus d’une certaine communauté scientifique, il n’en reste pas moins que si l’on fait abstraction de la « catastrophe climatique » annoncée, ce qui se passe sur le terrain en matière d’adoption est révélateur à plus d’un égard.

Selon l’analyse des chercheurs F. Todd Davidson, Dave Tuttle et Joshua D. Rhodes de l’Université du Texas à Austin, ainsi que de leur collègue Kazunori Nagasawa du National Renewable Energy Laboratory1, le rapport de 2018 du GIEC suggère que l’humanité a environ 12 ans pour éviter les conséquences les plus graves du changement climatique. Pour éviter une élévation catastrophique du niveau de la mer, des pénuries alimentaires, une sécheresse généralisée et des incendies de forêt, les émissions de gaz à effet de serre doivent être réduites de 45 % par rapport aux niveaux de 2010, et de 100 % d’ici 2050.

D’après le rapport du GIEC, pour accomplir cet exploit de taille, le secteur mondial des transports aura besoin d’une refonte majeure. Aux États-Unis, deuxième producteur mondial de gaz à effet de serre, le transport représente la plus grande part des émissions. Dans les villes, les flottes de véhicules des particuliers et de transport en commun devront passer des moteurs à combustion à l’électrification, « une mesure puissante pour décarboniser les véhicules de courte distance », selon le GIEC. Les défenseurs des véhicules électriques le disent depuis des décennies. Où en seront les villes américaines en 2020 en ce qui concerne l’adoption des véhicules électriques ?

Jusqu’à présent, pour le GIEC, les progrès ont été largement insuffisants. Aux États-Unis seulement, près de 200 000 véhicules électriques ― véhicules électriques hybrides rechargeables comme la Chevy Volt et la Toyota Prius Prime, ainsi que les véhicules entièrement électriques à batterie comme la Nissan Leaf et la Tesla modèle S ― ont été vendus en 2017 sur 17 340 700 véhicules, ce qui ne représente au total que 1,15 % de toutes les voitures vendues cette année-là. Toutefois, pour remettre les choses en perspective, il s’agit là d’une augmentation de 26 % depuis 2016, et la tendance devrait se poursuivre selon les défenseurs de l’environnement et les experts de l’industrie des VE.

Pour les écologistes et les environnementalistes, si nous voulons un monde où l’on puisse survivre, l’électrification des transports est un impératif.

Quelques initiatives d’électrification des transports

Aux États-Unis, la Californie reste l’État en tête de l’électrification. Les véhicules électriques rechargeables et à batterie y représentaient 4,8 % des ventes totales d’automobiles au premier trimestre de 2017. D’ailleurs, au début 2017, le gouverneur de la Californie, Jerry Brown, avait signé un décret exécutif fixant un objectif de cinq millions de véhicules électriques sur les routes de l’État d’ici 2030. Cette initiative de 2,5 milliards de dollars permettra également d’équiper l’État de 250 000 stations de recharge de véhicules et de 200 stations de ravitaillement en hydrogène d’ici 2025. La Californie offre également le plus grand nombre de rabais et d’incitatifs de tous les États, notamment en accordant aux conducteurs de véhicules à carburant de remplacement une exemption pour les voies réservées, un crédit pour véhicules propres de l’ordre de 1 500 $ à 2 500 $ aux consommateurs qui achètent des véhicules légers à émissions zéro et des VEHR. Des travaux de construction d’infrastructures publiques sont en cours dans tout l’État. Los Angeles compte actuellement 1 800 stations de recharge EV et espère que ce nombre atteindra 25 000 d’ici 2018.

L’initiative de la Californie a eu une influence au-delà de ses frontières. Son programme Zero Emission Vehicle (ZEV) a réussi à introduire les VE sur le marché en obligeant les constructeurs automobiles de l’État à vendre un certain pourcentage des voitures et camions électriques. Il en va de même pour les neuf autres qui l’ont adopté, dont le Connecticut, le Maine, le Maryland, l’Oregon, le New Jersey, l’état de New York, le Rhode Island et le Vermont. Ces états représentent environ le tiers du marché automobile américain, ce qui devrait inciter les constructeurs automobiles à élargir leur offre de VE abordables.

Efforts locaux aux États-Unis

De Sacramento à Austin en passant par Austin et Burlington, les villes déploient des efforts, petits et grands, allant de l’électrification des parcs d’autobus à l’amélioration de l’accès du public aux VE grâce à des programmes d’autopartage. L’an dernier, Atlanta a adopté une ordonnance historique qui exige que toutes les nouvelles maisons résidentielles et les nouveaux parcs de stationnement publics soient prêts à accueillir des VE, et que 20 % des places de tous les nouveaux parcs de stationnement commerciaux et multifamiliaux soient prêts à être branchés. De même, le code du bâtiment énergétique du Vermont exige que les projets commerciaux et résidentiels de plus d’une certaine taille comprennent un pourcentage d’équipement d’alimentation en VE ou de places de stationnement prêtes pour les VE.

En 2016, la ville de Columbus (Ohio) a remporté le Smart City Challenge du département des Transports des États-Unis. Alimenté en partie par des subventions de 50 millions de dollars, le partenariat public-privé Smart Columbus de la ville vise à réinventer les systèmes de mobilité locale, Selon Brendan Kelley de Drive Electric Ohio, qui se consacre à l’amélioration de la qualité de l’air, Smart Columbus a pour objectif d’accroître la pénétration du marché des VE de plus de de 500 % dans la ville d’ici 2020. Pour aider la ville à atteindre cet objectif, Drive Electric Ohio offre un programme où les résidents et les entreprises locales peuvent se rencontrer pour se renseigner sur les VE et en faire l’essai routier.

Au Texas, la ville d’Austin travaille avec diligence sur un plan de transition de ses 330 véhicules municipaux vers l’électricité au cours des trois prochaines années. Orlando, en Floride, profite de son statut de l’une des destinations les plus visitées aux États-Unis grâce à un programme appelé Drive Electric Orlando en partenariat avec l’Electrification Coalition, un groupe sans but lucratif de chefs d’entreprise qui vise à accélérer l’adoption des VE pour le bénéfice de la sécurité nationale et économique. Plus généralement, le Florida Department of Transportation et le Drive Electric Florida travaillent à la mise en place de stations de recharge le long du corridor I-95 sur la côte est et sur la I-4 de Tampa jusqu’à Daytona.

Dans le Nord, l’État de New York offre un rabais de 2 000 $ pour l’achat ou la location d’un nouveau VEHR. En 2018, le gouverneur Andrew Cuomo a annoncé une initiative d’expansion des véhicules électriques de 250 millions de dollars appelée EVolve/NY en partenariat avec la New York Power Authority. Ce programme s’efforcera d’établir des partenariats public-privé au cours des sept prochaines années afin de mettre au point de nouveaux modèles d’affaires et de propriété, d’accroître la sensibilisation aux VE et à la tarification et d’élargir l’infrastructure de tarification.

L’objectif de la ville de New York est d’atteindre 20 % des voitures vendues qui seront utilisées dans la ville d’ici 2025, contre moins de 1 % aujourd’hui. La ville de New York vise également à convertir son réseau d’autobus publics en une flotte entièrement électrique d’ici 2040. À Boston, 5 % des stationnements de la ville seront équipés de chargeurs de VE, tandis que 10 % devront être prêts pour les nouveaux projets de construction et tous les projets dans les zones de gel de stationnement du sud de Boston et du centre-ville, conformément à la politique de la ville de Boston en la matière. De plus, le Department of Energy Resources de l’État du Massachusetts offre des rabais pouvant atteindre 2 500 $.

Les gouvernements locaux travaillent aussi ensemble pour accroître leur influence, un peu comme les États ont adhéré au programme ZEV de la Californie. En septembre 2018, le maire de Los Angeles, Eric Garcetti, a lancé le Climate Mayors’ Purchasing Collaborative, une plateforme en ligne et un portail de ressources qui guide et encourage les dirigeants municipaux à obtenir des VE pour leurs flottes municipales.

Les achats collectifs de véhicules électriques sont ainsi conçus pour envoyer un signal clair au marché de l’automobile : « Si vous construisez des véhicules électriques, nous les achèterons », Il s’agit donc de mettre à profit le pouvoir d’achat combiné des villes afin de montrer que la demande de VE est réelle et croissante. Ce faisant, il s’agit d’assurer l’égalité d’accès à ces véhicules à des prix concurrentiels afin de construire l’infrastructure de recharge nécessaire pour que les VE deviennent la nouvelle norme.

Lorsque la Coalition a été lancée, vingt maires des quatre coins des États-Unis se sont engagés ce jour-là en faveur d’un avenir plus électrique. Austin, Aspen, Phoenix, Jersey City et Fayetteville, entre autres, ont acheté des VE légers pour leurs parcs de véhicules municipaux, qui seront utilisés par les employés municipaux dans divers services, pour un total de 391 véhicules dans toutes les villes.

Quand Volkswagen initie des changements

Même dans les États qui ont été moins accueillants à l’égard des VE, comme le Wyoming, l’Idaho et le Kentucky, les véhicules électriques et les infrastructures de recharge font désormais partie de la vie quotidienne depuis 2016 en raison de l’implantation d’une usine de la société Volkswagen. Pour régler les allégations de tricherie après que l’EPA et la Federal Trade Commission eurent déposé des réclamations, le constructeur automobile a accepté de payer 14,7 milliards de dollars. L’une des exigences du département de la Justice des États-Unis exigeait que Volkswagen investisse 2 milliards de dollars (800 millions de dollars pour la Californie et 1,2 milliard de dollars pour le reste des États-Unis) pour sensibiliser davantage le public aux VE et soutenir l’infrastructure de recharge publique. Les États peuvent ainsi utiliser jusqu’à 15 % de leur allocation pour les infrastructures et le reste pour développer des programmes visant à renforcer l’accès aux VE, tels que les deux nouveaux modèles d’autopartage électrique de Sacramento, Gig et Envoy.

Les partisans de l’augmentation du nombre de stations publiques de niveau 2 (qui offrent environ 110 kilomètres d’autonomie par heure de recharge) et de stations de charge rapide à courant continu (65 kilomètres d’autonomie pour chaque tranche de 10 minutes de recharge) sont essentiels à l’adoption accrue par les consommateurs. Les études menées auprès des consommateurs au cours des quatre dernières années montrent que la décision d’acheter un VE est directement liée à la disponibilité de ce type d’infrastructure. Selon une étude 2015-2016 de l’International Council on Clean Transportation, les marchés de plusieurs villes américaines ont connu une croissance de 30 à 80 % des stations de recharge, ce qui correspond à un redoublement de l’utilisation des VE.

Les obstacles à l’adoption des voitures électriques

Malgré tout, même dans les états et les villes qui ont mis l’accent sur les ventes de VE, des obstacles majeurs persistent.

D’une part, les Américains aiment vraiment acheter des véhicules surdimensionnés ― les ventes de véhicules multisegments et de VUS ont plus que doublé depuis 2010, et les trois grands constructeurs automobiles américains continuent de doubler leur offre de camionnettes à marge élevée. Jusqu’à présent, ils ont manifesté peu d’intérêt pour l’électrification de ce type de véhicules.

Pour que les niveaux d’adoption des VE réduisent les émissions de gaz à effet de serre de manière significative, le marché des VE aura besoin d’une impulsion massive de tous les côtés, depuis des initiatives gouvernementales, en passant par des voitures plus abordables, jusqu’aux stations de recharge publiques. Dans la perspective du rapport du GIEC, l’électrification de quelques parcs de véhicules urbains n’est pas grand-chose, à moins que les VE, comme en Norvège, détiennent une part de marché de 22 % grâce à de fortes incitations, comme l’absence de péage sur les routes à péage ou les ferries, le stationnement municipal gratuit et les exemptions fiscales sur les véhicules.

Toutefois, aux États-Unis, il est peu probable que les acheteurs reçoivent d’autres subventions fédérales dans un avenir rapproché. Actuellement, l’IRS offre un crédit d’impôt pouvant atteindre 7 500 $ pour les nouveaux VE achetés et utilisés aux États-Unis, mais ce crédit commencera à diminuer lorsque 200 000 VE admissibles auront été vendus par chaque fabricant. Au dernier trimestre, Tesla avait atteint la barre des 200 000, et la Nissan Leaf et la Chevy Bolt s’en approchaient.

Autrement, le 7 octobre 2018, le sénateur républicain John Barrasso du Wyoming a présenté un projet de loi visant à supprimer le crédit d’impôt et à imposer davantage les propriétaires de VE. De telles mesures, conjuguées aux tentatives du président Trump de geler les exigences en matière d’efficacité énergétique et de décentraliser la réglementation des centrales électriques au charbon, constituent un obstacle de taille aux efforts significatifs de lutte contre le changement climatique.

Le nouvel accord entre les États-Unis, le Mexique et le Canada, conclu en septembre 2018 entre le président Trump, le premier ministre canadien Justin Trudeau et le président mexicain Enrique Peña Nieto, ne sera d’aucune utilité. La mise à jour de l’Accord commercial de l’Atlantique Nord prévoit que 75 % du contenu d’une voiture ou d’un camion doit provenir de pièces fabriquées en Amérique du Nord. À l’heure actuelle, le véhicule conventionnel moyen fabriqué aux États-Unis a un contenu canado-américain d’environ 50 à 60 %, mais de nombreux véhicules électriques ont un contenu qui se situe entre 20 et 30 %. Les droits de douane sur ce contenu importé entraîneront une hausse supplémentaire du prix moyen des véhicules, ce qui pourrait exercer une pression à la baisse sur l’adoption. Combinée aux tarifs additionnels sur l’acier et l’aluminium, la nouvelle entente États-Unis/Canada/Mexique pourrait signifier que l’adoption généralisée des VE est un rêve illusoire dans avenir immédiat.

Les véhicules élégants et coûteux de Tesla ont peut-être contribué à faire de l’entreprise un modèle en matière de véhicules propres, mais ils ne représentent qu’une infime partie de la part de marché de tous les véhicules vendus aux États-Unis, et sa première offre de masse, le Tesla Model 3 de 50 000 $ et plus, a souffert d’importants retards de production et de livraison. En fait, pour faire une percée importante sur le marché des véhicules à combustion interne, les grands constructeurs automobiles devraient offrir des VE plus abordables dans de nombreux modèles différents pour répondre à différents styles de vie et besoins. Et beaucoup y travaillent : Toyota, qui a contribué le plus à populariser la technologie hybride électrique avec la Prius, n’a toujours pas de VE à batterie seule, mais elle vise plus 10 modèles électrifiés d’ici 2020. Volkswagen prévoit produire 50 modèles entièrement électriques d’ici 2025, et Hyundai/Kia propose des modèles PHEV, EV et hybrides de ses nouvelles voitures.

Si les états et les villes mettaient vigoureusement en œuvre leurs propres incitatifs, rabais et stratégies pour accélérer la transition des VE, cela pourrait s’avérer utile. En effet, éliminer les voitures à combustion interne est l’un des meilleurs exemples de l’évolution rapide du secteur des transports dans le monde, souligne Seth Schultz, conseiller spécial pour la science et l’innovation du Pacte mondial des maires et auteur principal de certaines parties du rapport du GIEC. Les villes seront cruciales dans ce processus, car « La science indique que c’est encore possible sur les plans scientifique et technologique, mais à peine… Nous n’avons pas beaucoup de temps, mais l’une des principales opportunités de transformation rapide à grande échelle dont nous avons le plus besoin, ce sont les villes et la transformation même du développement urbain. Il y aura forcément un coût à l’inaction, et nous verrons poindre de plus en plus les conséquences de nos retards en la matière. »

Le test de la réalité

Si l’adoption de la voiture électrique se généralise, elle exercera de nouvelles pressions sur l’infrastructure énergétique des pays, mais le choix du moment pourrait représenter le plus grand des défis. Aujourd’hui, moins de 2 % des véhicules que les Américains achètent sont électriques. Toutefois, au cours des trois prochaines décennies, certains experts de l’industrie automobile s’attendent à ce que les véhicules électriques représentent la majorité des ventes de voitures aux États-Unis et dans le monde. Et si on se fie à ce que nous avons vu au chapitre 1 concernant les intentions de l’industrie automobile de se lancer dans la production de masse de véhicules électriques, il se pourrait bien que la fiction d’hier devienne réalité.

Si, au total, les conducteurs américains parcourent environ 3 milliards de kilomètres par an, consommant ainsi plus de 170 milliards de gallons d’essence et de diesel, la conversion de tous ces kilomètres de route en électricité imposerait de nouvelles exigences au système national de production et de distribution d’électricité.

Dans le cadre d’une importante étude sur l’infrastructure énergétique, il faut comprendre comment une augmentation du nombre de véhicules électriques (VE) pourrait changer la façon dont l’énergie est produite, fournie et consommée. En fonction des études récentes, et comme l’a déjà pressenti le constructeur automobile Mazda, l’impact des véhicules électriques dépendra de l’endroit où les gens habitent du moment où ils sont rechargés.

Le réseau électrique américain, comme celui de nombreux pays industrialisés n’a cessé d’évoluer pour répondre aux nouvelles demandes tout au long du siècle dernier. Mais si les véhicules de différents pays devenaient rapidement électriques, le réseau devrait être obligé de s’adapter plus rapidement. Selon les habitudes de conduite locales et l’infrastructure de réseau déjà en place, les analyse montre que les VE auront des impacts différents selon les régions.

Par exemple, le Texas et la Californie consomment plus d’électricité que tout autres états américains. Ce faisant, ils fournissent un bon aperçu de ce à quoi pourrait ressembler un avenir où domineraient les véhicules électriques. Dans les deux cas, une augmentation des VE entraînerait une hausse de la consommation, ce qui pourrait mettre à rude épreuve les infrastructures locales.

Si presque toutes les voitures particulières du Texas étaient électrifiées aujourd’hui, l’État aurait besoin d’environ 110 térawattheures d’électricité supplémentaires par an, soit la consommation annuelle moyenne d’électricité de 11 millions de foyers. L’augmentation de la demande d’électricité entraînerait une augmentation de 30 % par rapport à la consommation actuelle au Texas.

En comparaison, en raison d’un climat plus tempéré, la Californie pourrait avoir besoin de près de 50 % plus d’électricité qu’elle n’en consomme actuellement si les voitures particulières de l’État étaient entièrement électrifiées. Cela signifie que la Californie devrait produire 120 térawattheures d’électricité supplémentaires par an.

L’examen de ces deux cas de figure montre comment la dépendance à l’égard des VE pour la mobilité peut varier d’un endroit à l’autre. Par exemple, les chauds après-midid d’été, le Texas utilise environ la moitié de l’électricité qu’il produit pour alimenter la climatisation afin de garder les bâtiments frais. En raison des fortes variations saisonnières de la demande d’électricité dues à la climatisation, l’État dispose de centrales électriques qui restent inactives pendant de nombreuses heures de l’année. La capacité inutilisée en dehors des heures de pointe pourrait permettre au Texas de répondre plus facilement aux besoins futurs en électricité des VE.

Le climat plus tempéré de la Californie, pour sa part, signifie que l’État a moins besoin d’électricité les jours d’été et moins de variabilité de la demande sur l’ensemble du réseau. Par conséquent, la Californie dispose d’une capacité de production inférieure à celle du Texas pour répondre aux futures demandes de charge des véhicules électriques.

En 2018, l’Electric Reliability Council of Texas, l’organisme qui gère la majeure partie du réseau électrique du Texas, a atteint un nouveau sommet d’environ 73 gigawatts le 19 juillet. En examinant les heures creuses du 19 juillet 2018, il a été constaté que le réseau disposait d’une capacité de réserve de plus de 350 gigawattheures d’électricité supplémentaire si les centrales inactives avaient continué à fonctionner toute la journée, et pas seulement pendant les périodes de pointe.

Selon les estimations, les besoins en charge d’un parc de véhicules personnels entièrement électrifiés au Texas seraient d’environ 290 gigawattheures par jour, soit moins que l’excédent disponible de la capacité de production. En d’autres termes, le réseau du Texas pourrait théoriquement charger un parc de véhicules entièrement électrifiés aujourd’hui si les véhicules étaient chargés pendant les heures creuses.

Cependant, lorsque cette analyse s’applique pour la Californie, en admettant que les VE deviennent la norme, la demande totale d’électricité pourrait dépasser la capacité actuelle du réseau de l’État. En fait, tout est dans le timing. La question du moment de la consommation d’électricité des VE est peut-être encore plus importante que celle de la quantité d’électricité qu’ils consomment.

Si on se fonde sur les estimations précédentes de charge optimales, en dehors des heures de pointe, et si la plupart des VE devaient être rechargés l’après-midi, le réseau électrique aurait besoin de plus de capacité de production pour éviter les pannes. Pour répondre à cette demande, la Californie et le Texas devraient construire de nouvelles centrales électriques ou acheter plus d’électricité aux États voisins qu’ils ne le font déjà. Les États pourraient également avoir besoin d’infrastructures de transport et de distribution supplémentaires pour accueillir de nouvelles infrastructures de charge automobile.

Au total, le passage des véhicules à moteur à combustion interne aux VE pourrait coûter des dizaines de milliards de dollars au Texas et même davantage à la Californie pour l’installation d’une nouvelle infrastructure électrique si de nombreux véhicules devaient être chargés pendant les heures de pointe.

Partant de là, des mesures incitatives pourraient réduire le coût de l’équipement du réseau pour un grand nombre de véhicules électriques. Par exemple, les services publics pourraient facturer des tarifs différents pour l’électricité à différents moments de la journée et à différents jours de la semaine. Connu sous le nom de tarification au temps d’utilisation, cette pratique serait susceptible d’encourager la recharge des véhicules lorsque l’électricité est plus abondante en dehors des heures de pointe et donc moins chère à fournir.

La Californie et d’autres régions, dont Austin au Texas, ont déjà commencé à utiliser différentes stratégies pour la mise en œuvre de tarifs horaires différenciés. D’autres régions voudront peut-être surveiller de près les mesures mise en place et adopter les leçons apprises dans ces endroits au fur et à mesure que le nombre de véhicules électriques sur les routes augmentera.

La voie à suivre ?

Bien que les VE puissent augmenter la quantité d’électricité consommée aux États-Unis, l’investissement requis pour les accommoder pourrait être plus faible qu’il n’y paraît. De nombreuses régions disposent déjà d’une capacité de production suffisante si les véhicules sont chargés pendant les heures creuses. Le stockage de l’énergie à bord des VE pourrait offrir la souplesse nécessaire pour déplacer les heures de charge et aider les gestionnaires de réseau à mieux gérer l’offre et la demande d’électricité.

De plus, l’argent que les Américains économiseront en carburant pourra à elle seul compenser ces investissements. Par exemple, si la plupart des véhicules de la Californie avaient été électriques depuis 2017, les conducteurs auraient économisé environ 25 milliards de dollars cette année-là en carburant, selon les prix moyens de l’électricité et de l’essence. En plus des économies de carburant, certains analystes du marché s’attendent à ce que les voitures électriques soient moins chères que les véhicules conventionnels d’ici 2026, un autre avantage économique potentiel.

Bien qu’il soit difficile de prédire les prix futurs de l’essence, de l’électricité et des véhicules, il est probable que l’utilisation généralisée des VE réduira le coût global du transport en Californie et ailleurs. Ces économies sont encore plus importantes si l’on tient compte des avantages pour l’environnement, en particulier la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

1 Davidson, F. T., Tuttle, D., Nagasawa, K. (2018), Switching to electric vehicles could save the US billions, but timing is everything, The Conversation, texte sous licence Creative Commons, [4 décembre].