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 - Président fondateur de Sauvons Le Climat

Auteur
Ingénieur et docteur ès sciences, Hervé Nifenecker est Président fondateur du collectif  Sauvons le Climat, qu'il a créé en 2004. Il s'exprime sur "la chaîne Energie" à titre personnel...

Et s’il y avait 600 millions de voitures électriques…


mercredi 27 mai 2009

Projetons nous dans l’avenir : s’il y a 10 millions de voitures électriques en France, que se passe-t-il ? Et s’il y en a 600 millions un jour dans le monde ?


Hervé Nifenecker est ancien président-fondateur de l'association Sauvons le Climat.

Toutes les questions relatives à la voiture électrique doivent s’examiner à la lumière d’un futur marché de masse. Quel serait l'impact sur la consommation globale d'énergie et les émissions de CO2 ?

1) Tout d’abord, une voiture electrique est-elle économiquement rentable ? Prenons un véhicule type avec des batteries lithium-phosphate de fer d'une capacité énergétique de 10kWh, une autonomie de 100 km, une durée de vie des batteries permettant de parcourir 200.000 km (2000 cycles), soit 10 ans. Le prix des batteries est de l’ordre de 10.000 €, que l’on peut considérer comme un surprix par rapport au modèle thermique (1). Sur 10 ans et pour un kilométrage de 200.000 km la dépense d’électricité au tarif heures creuses (2) se monterait à 1340 € tandis que, sur la base d’une consommation du moteur thermique de 5 l/100km à 1 €/litre, la dépense atteindrait 10000 €. Calculé sur 10 ans on constate que la solution électrique est proche de la compétitivité. Il est vrai qu’il faudrait tenir compte des évolutions respectives des prix du pétrole et de l’électricité d’une part, de la TIPP et de la probable future taxe carbone d’autre part.

2) Les voitures électriques peuvent elles contribuer à diminuer les émissions de CO2 ?
Les 10.000 litres de diesel utilisées par le moteur thermique conduisent à l’émission de 24 tonnes de CO2. Par eux-mêmes, les moteurs électrique n’émettent pas de CO2. Certains tiennent toutefois à leur affecter le CO2 émis au stade de la production de l’électricité (3). En prenant la valeur moyenne des émissions en Europe (600 gCO2/kWh) la consommation des 20000 kWh conduirait à l’émission de 12 tonnes de CO2. Dans le cas de l’électricité produite en heures creuses en France (40 gCO2/kWh) les émissions sont ramenées à 1 tonne de CO2.
Dans le cas français, en admettant, à terme, un parc de 10 millions de voitures électriques particulières on pourrait éviter l’émission de 200 millions de tonnes de CO2, soit 10% de nos émissions totales et plus du tiers des émissions du secteur des transports.


3) Combien d’EPR faudra-t-il construire pour alimenter les voitures électriques ?
Une voiture parcourant 20000 km/an consomme 2000 kWh/an. La consommation totale de 10 millions de voitures atteindrait alors 20 TWh, soit 4% de la production française, un peu moins que celle de deux EPR. En réalité le nombre nécessaire d’EPR serait plus faible : en effet, entre une heure et six heures du matin la production des centrales nucléaires et thermiques à flamme est entre 5 et 10% moins grande que leur production diurne (d’où l’intérêt du double tarif pour EDF). Si les recharges ont lieu préférentiellement de nuit on peut estimer qu’un seul EPR sera nécessaire pour faire face à la nouvelle demande.


4) Y aura-t-il assez de lithium ?
En France Hervé Kempf fut le premier à sonner l’alerte. La base scientifique de ce scepticisme se trouve dans un article de William Tahil. Les réserves de lithium estimées par ce dernier sont comprises entre 6,8 (réserves économiquement exploitables) et 15 millions de tonnes (réserves totales). Notons que les estimations de ces réserves sont dépendantes des coûts d’extraction acceptables. Un travail plus récent de R. Keith Evans estime les ressources (hors considérations économiques) à 28,5 millions de tonnes. Actuellement le prix du lithium est aux environs de 5500 $ par tonne de carbonate de lithium (voir détails), soit environ 30 €/kg de lithium. Le poids de lithium inclus dans une batterie de capacité 10 kWh est de l’ordre de 3 kg6. Le coût du lithium dans la batterie est donc de l’ordre de 100 Euros. Ce chiffre est à comparer au prix de 10000 € de la batterie, comme cité plus haut. On voit qu’une augmentation d’un facteur 10 du prix du lithium n’aurait qu’une faible influence sur le prix total des voitures électriques.

Dans ces conditions économiues, il semble donc justifié de retenir l’estimation haute des réserves à 28 millions de tonnes de lithium (4). William Tahil envisage la mise en service de 600 millions de véhicules électriques. Le stock de lithium présent dans les batteries de ces voitures serait donc de 1,8 millions de tonnes, un chiffre bien inférieur aux réserves. William Tahil ne s’étend pas sur le recyclage du lithium, ce qui le conduit à envisager que ces 600 millions de voitures soient remplacées tous les 10 ans, ou, encore qu’en moyenne il faudrait trouver 180000 tonnes de lithium tous les ans. En une centaine d’années on voit que les réserves seraient largement entamées. Mais, non seulement le recyclage du lithium est possible, mais il est obligatoire. Dans ces conditions tout change. Même un taux de recyclage assez médiocre de 90% permettrait de ne pas épuiser les réserves avant mille ans.

5) Peut-on développer suffisamment vite la production de lithium ?
Celle-ci atteint actuellement environ 23.000 tonnes par an. Supposons que l’on désire atteindre le nombre de 600 millions de voitures électriques d’ici 20 ans. Il s’agit de mettre en service une moyenne de 30 millions de voitures chaque année nécessitant une extraction annuelle moyenne de 90000 tonnes de lithium, soit 4 fois plus qu’actuellement. Ceci correspond à un taux annuel d’augmentation de 14% . Rapide, sans doute, mais pas impossible.

Notes

(1) Cette hypothèse est probablement pessimiste car l’absence de changement de vitesse aussi bien que le moindre coût des moteurs électriques devraient améliorer la compétitivité des voitures électriques.

(2) Tarifs EDF : Heures creuses 0,067 €/kWh Heures Pleines 0,11 €/kWh

(3) Cette façon de procéder transfère le responsabilité des émissions de CO2 du producteur d’électricité vers le consommateur qui n’en peut mais…Elle n’est pas recommandable et n’est d’ailleurs pas retenue par l’UE pour le calcul des émissions des pays.

(4) Il y a aussi 230 milliards de tonnes de lithium dans les océans. Son extraction a été démontrée à l’échelle du laboratoire
22 commentaire(s)
[1]
Commentaire par Olivier
mercredi 27 mai 2009 02:21
" Histoire de la terre / Méditerranée - La “crise de salinité” messinienne - (...) Cette crise qui est la conséquence de la restriction des échanges Méditerranée/Atlantique a donné lieu au dépôt de plus de 1 million de km3 de sels répartis sur plus de 2 millions de km2, ce qui représente l’un des plus grands évènements évaporitiques que notre planète ait connu au cours de son histoire, peut-être le plus grand (...) "
http://www.mnhn.fr/mnhn/geo/messinien.html

QUESTION :
J'aimerais savoir si le potentiel de ce gisement a été évalué en ce qui concerne le lithium. Existe-t-il une estimation du coût du "Lithium méditerrannéen messinien" ?


[Réponse de l'auteur]
Merci d'avoir attiré mon attention sur ce phénomène remarquable (je ne suis pas géologue). A ma connaissance (encore une fois je ne suis pas spécialiste) le potentiel de ces couches de sel pour l'extraction de Lithium n'a pas été évalué. Selon l'article que vous citez il semble qu'il y ait beaucoup de Magnésium qui rendrait difficile l'extraction du Lithium.
[2]
Commentaire par parisse
mercredi 27 mai 2009 10:00
Ces estimations sur la voiture electrique me paraissent bien optimistes. D'abord il faut tenir compte d'un cout de TIPP de 4 centimes/km environ qu'il faudrait bien faire payer (comment?) si la voiture electrique se generalise. Ensuite, le cout du kWh indique est le cout marginal avec tarif heure creuses, il ne tient pas compte du surcout d'abonnement. Ensuite, est-ce que le nombre de cycles indiques 20000 est effectif (i.e. chaque cycle permet une decharge complete des 10 kWh indiques, que se passe-t-il en fin de vie des batteries ou si on fait des demi-decharges sur un aller-retour domicile-travail). Ensuite, la consommation 10kWh/100km est certainement en situation ideale (ligne droite sur du plat sans acceleration/deceleration, sans chauffage ni climatisation). Donc le cout reel sera probablement au moins le double de celui d'une voiture thermique, avec le probleme de l'autonomie plus faible et du rechargement. Et c'est sans doute pour cela que la voiture electrique a bien du mal a se developper...

[Réponse de l'auteur]
Je disais dans mon article: "Il est vrai qu’il faudrait tenir compte des évolutions respectives des prix du pétrole et de l’électricité d’une part, de la TIPP et de la probable future taxe carbone d’autre part." Je pense que cela répond en grande partie à votre commentaire. Mon point était que, même dans les conditions actuelles, si on se soucie de limiter les émissions de CO2, le choix d'une voiture urbaine électrique n'est pas économiquement stupide. Pour l'avenir je ne suis pas Madame Soleil. Par contre je crois pouvoir dire que les poids lourds contribuent infiniment plus que les voitures particulières à la dégradation des routes et que le système de la TIPP est très injuste sur ce point et mériterait une réflexion approfondie.Dès maintenant, d'ailleurs, une voiture qui dépense 3 litres aux cent paye, au km, une TIPP 4 fois plus faible qu'une voiture qui fait 12 litres au cent. Je n'ai pas parlé de 20000 cycles mais de 10 fois moins (2000) En ce qui concerne les performances attendues des nouvelles voitures électriques je pense que la référence suivante: http://www.enerzine.com/1036/7548+la-renault-kangoo-be-bop-en-version-electrique-z-e+.html est tout à fait utile. Je ne crois pas que la voiture tout électrique pourra tout faire dans de bonnes conditions. Dans mon esprit ce sera plutôt une voiture urbaine ou péri urbaine. Elle ne sera pas adaptée avant longtemps au transport de 6 personnes entre Paris et le Côte...ni à franchir les cols du brevet de randonneur alpin. Je pense que, après la sortie de crise, à partir de 2012, quand on verra le prix du pétrole augmenter rapidement, la voiture électrique se développera rapidement. C'est d'ailleurs l'analyse que semblent faire les constructeurs.
[3]
Commentaire par Lambert
mercredi 27 mai 2009 10:36
Si l'on évalue les taxes à instaurer sur l'électricité "de route" de manière à garantir les mêmes recettes pour l'Etat à km parcourus constants, la facture du kWh route s'alourdit singulièrement... Il faut ajouter au bas mot 5000 aux 1340 euro de l'exemple. Il faut aussi un mode de distribution spécifique pour l'électricité de route (pour éviter les fraudes), lui-même coûteux. Ou alors changer l'assiette et taxer les véhicules plutôt que l'électricité de route...

Je n'insisterai pas ici sur le fait que l'électricité en base des nouveaux EPR sera plus chère que le prix du kWh "heures creuses" utilisé ici -attendons les résultats de la CRE sur ce point. Nous reparlerons aussi d'une taxe carbone et de son effet sur le prix de l'électricité en France.
[4]
Commentaire par VE
mercredi 27 mai 2009 10:55
"Je n'insisterai pas ici sur le fait que l'électricité en base des nouveaux EPR sera plus chère que le prix du kWh "heures creuses" utilisé ici -attendons les résultats de la CRE sur ce point. Nous reparlerons aussi d'une taxe carbone et de son effet sur le prix de l'électricité en France."
Certes, mais le prix du pétrole restera-t-il longtemps au niveau actuel ? Non ! La raréfaction fait que le prix va monter irrémédiablement, si en plus on peut libérer nos villes du bruit et des émanations des voitures... il n'y a pas à tergiverser !

[Réponse de l'auteur]
Je ne peux qu'agréer à votre commentaire.
[5]
Commentaire par Fabrice
mercredi 27 mai 2009 16:57
600 millions de voitures... Ne serait-ce pas l'occasion de réfléchir à un modèle plus "partageux". En tout cas dans le monde occidental, car je comprends bien que les Chinois ne soient pas tentés par les vertus de la mise en commun des biens !

[Réponse de l'auteur]
Je pense, en effet, souhaitable que les systèmes de location se développent, comme le covoiturage et les transports en commun. En France nous avons près de 600 voitures particulières et utilitaires pour 1000 habitants. Dans une certaine mesure le chiffre de 10 millions de voitures (à comparer aux 36 millions de VP et VU) supposait une telle évolution. Mais, évidemment ce qui compte est le nombre total de voitures dans le monde. Actuellement la Chine compte 23 voitures pour 1000 habitants soit environ 32 millions au total. A elles seules l'Inde et la Chine, si elles avaient un taux d'équipement de 200/habitant (3 fois moins que le nôtre) dépasseraient le chiffre de 600 millions de voitures
[6]
Commentaire par parisse
mercredi 27 mai 2009 18:42
Merci à l'auteur de m'avoir répondu, je réagis à cette réponse:
En effet, j'avais fait une faute de frappe sur le nombre de cycle, 2000. Mais vous ne répondez pas sur le fonds: à savoir quelle sera l'autonomie des batteries en fin de vie, et comment compter un demi-cycle (si on fait 50 km et non 100 avant de recharger). Ainsi, 200 000 km me parait très optimiste (mais peut bien sur s'amliorer).
Sur la TIPP, je vous rejoins sur le cout de l'entretien proportionnellement plus payé par les particuliers que par les transporteurs, peut-etre faudrait-il plutot compter 0.3cm/km au lieu de 0.4, mais il faut en tenir compte.
Vous évoquez ensuite le problème du pic de production pétrolier, et du renchérissement probable du prix du pétrole. Je pense que cela aura pour conséquence principale de diminuer le nombre de km parcourus et la taille des voitures, mais assez peu sur l'utilisation de véhicules électriques. Car le cout principal de production des voitures électriques (qui n'est pas l'électricité) est très probablement lié aux couts des énergies fossiles (on peut d'ailleurs se poser la même question sur les couts de construction des centrales nucléaires). de plus la crise actuelle nous a montré que le prix du pétrole pouvait varier considérablement, rendant les alternatives difficiles à mettre sur le marché: la baisse de consommation de pétrole de 2008 n'est pas due à l'utilisation d'alternatives au pétrole mais à la diminution du nombre de km parcourus.

[Réponse de l'auteur]
Selon Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_lithium#Avantages_des_accumulateurs_lithium-ion les batteries Lithium n'ont pas d'effet mémoire et gagnent à être rechargées à 10% plutôt qu'à 80%. Par contre elles perdent assez rapidement leur charge et la croissance de dendrites de Lithium mettent brutalement fin à leur vie par court circuit. En ce qui concerne les fluctuations des prix du pétrole je suis d'accord avec votre analyse, et c'est pourquoi, comme Henri Prévot (Trop de pétrole) je pense qu'il faut instaurer une taxe carbone contra cyclique qui maintiendrait le prix des combustibles fossiles à un prix minimum permettant la mise au point de substitutions dans des conditions économiques satisfaisantes (typiquement un prix du pétrole équivalent à 100 dollars/baril). Les revenus de cette taxe pourraient (proposition de Jancovici et Grandjean)être reversée soit sous forme d'allocations égales pour tous, soit, plus spécifiquement, sous forme de crédits d'impôts modulés selon le revenu.
[7]
Commentaire par Olivier
mercredi 27 mai 2009 18:54
Bonjour Monsieur Nifenecker,

Merci pour votre réponse concernant le lithium sub-méditerranéen.

Je profite de cette possiblité offerte par l'Expansion d'échanger avec vous pour vous transmettre ces deux commentaires :

- Vous retenez pour les batteries Lithium l'hypothèse d'un euro par Wh stockable. C'est une hypothèse qui me semble très élevée. Dans un rapport de la Deutsche Bank où une évaluation du modèle économique proposé par Renault-Nissan/BetterPlace est notamment effectuée, l'hypothèse retenue est de 0,3 à 0,4 euros par Wh (soit dans votre exemple de batterie de 10kWh, un coût de 3000 à 4000 euros, au lieu de 10000 euros) :
http://www.westernlithium.com/_resources/electric_cars.pdf (tableau page 13 du rapport = page 15 du PDF)

- Pour ce qui concerne la consommation kilométrique, à l'inverse, je trouve que vous la sous-estimez en retenant l'hypothèse de 0,10kWh/km. Une Mégane 100% électrique, qui est une voiture électrique strandard, consomme environ 0,15kWh/km.


[Réponse de l'auteur]
Je ne connaissais pas ce modèle de Renault-Nissan. C'est une bonne nouvelle. Mais, actuellement, cela ne correspond pas encore à la réalité, me semble-t-il. Dans Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_lithium#Avantages_des_accumulateurs_lithium-ion) on trouve encore plus de 1000 €/kWh. En ce qui concerne les 0,10 Wh/km je considérais plutôt une voiture du genre SMART. Mais je veux bien retenir votre chiffre, qui en change pas fondamentalement les données du problème. En tous cas merci de votre commentaire
[8]
Commentaire par irisyak
mercredi 27 mai 2009 19:04
Voici une démonstration qui prouve que la voiture électrique doit évoluer grandement pour avoir un large usage.
Attendons que de nouvelles batteries apparaissent comme celles attendues au carbone. Il faudra 10 ans.
La transition se fera à partir de voitures hybrides rechargeables.

[Réponse de l'auteur]
Je crois que ce serait une grave erreur d'attendre encore 10 ans. Je suis persuadé que les seules voitures qui resteront acceptables dans les grandes agglomérations seront de petites voitures sans émissions (type SMART électrique). En partie cela pourra être obtenu par des systèmes "autolib". Ceci ne signifie pas que les voitures hybrides n'aient pas un bel avenir pour les voitures de type familial, ou pour les taxis. Le problème des voitures hybrides est la présence de deux moteurs qui me semble devoir augmenter significativement leur prix. On peut certes retenir la solution Prius avec une petite batterie (autonomie de 10 km). Mais alors la rechargeabilité a un intérêt limité. Inversement on peut avoit un petit moteur thermique (une dizaine de chevaux) évitant la panne sèche. Mais je pense que la multiplicité des points de recharge est préférable. Mais ce n'est qu'un point de vue personnel...
[9]
Commentaire par parisse
mercredi 27 mai 2009 19:35
Oups, je voulais dire 3cm ou 4cm de TIPP par km.
[10]
Commentaire par jaroc4
jeudi 28 mai 2009 00:38
Pour le cas de la "Bo" de Bolloré, j'ai fait un tableur de coût, qui tient compte de pas mal de paramètres.
En gros c'est une condition leasing avec achat comparée au coût d' une voiture "carburant fossile" utilisées dans les mêmes conditions.

http://spreadsheets.google.com/ccc?key=pwO1cEm5mIHOr3UwhSCBffA

J'ai en préparation un tableau similaire pour le cas de la Miev (location batterie, achat véhicule)

Vous pouvez le copier localement et changer les paramètres (orange)

[Réponse de l'auteur]
Meric, très intéressant.
[11]
Commentaire par karva
jeudi 28 mai 2009 10:41
Très bon article.

On peut contester deux points:

-La quantité de Lithium nécessaire à faire fonctionner une batterie de Lithium-ion de 10KWh est inférieure au Kilo. Je doute que, même si les batteries sont actuellement conçues avec un excédent de Lithium, elles en contiennent 3 Kg. Les batteries de protables (100 Wh à peu près) sont données pour en contenir autour de 8g. On peut extrapoler. Ce qui surprend est de lire dans des journaux que Bolloré prétend avoir besoin de 40Kg par voiture. Incompréhensible, même si Bolloré n'utilise pas la technique Li-ion, mais le Li-Métal! Cela s'accompagne de l'opacité de Bolloré sur ses options techniques...

-Le prix des batteries au Lithium annoncé par Renault (qui investit 750 MEuros dans une usine Nissan au Japon) est autour de 3000 Euros pour 10KWh. Il est probable que le prix donné par Nifenecker de 10000 Euros est surestimé au moins d'un facteur 2.

Reste évidemment à vérifier tout cela avec le développement de l'outil industriel, malheureusement absent de notre continent pour les batteries par suite de choix technologiques erronés (l'hydrogène...)


[Réponse de l'auteur]
Merci du compliment karva. J'ai pris les 3 kg dans l'article de Tahil, peu favorable au Lithium. Simple précaution pour qu'on ne m'accuse pas de trop beurrer la tartine. Pour les prix ce serait une excellente nouvelle. Ma référence est Wikipedia
[12]
Commentaire par jaroc4
jeudi 28 mai 2009 12:32
un petit commentaire (hors sujet ? )
Le lithium et la fusion nucléaire
Le lithium est aussi un produit de base pour les réacteurs de fusion nucléaire (ITER) Mais dans une moindre mesure.
La comparaison que j'ai trouvée sur la capacité théorique d'un réacteur de FUSION est
« Lithium dans un ordinateur portable batterie + un demi baignoire pleine d'eau ordinaire (ou une petite tasse à café pleine d'eau lourde) donne 200 GWh »
Source :
http://indico.cern.ch/getFile.py/access?resId=1&materialId=slides&confId =39703
En 2000 en France il a été produit 540 TWh d'energie donc par année si tous les réacteurs étaient des réacteurs de Fusion la france utiliserait l'équivalent de 2700 batteries d'ordinateurs portable par an.

J'en conclu les besoins de lithium pour la FUSION sont peu signifiant.

Cependant reste la question des puristes
»Mais dans la fusion c’est du tritium et pas du lithium «
[13]
Commentaire par jaroc4
jeudi 28 mai 2009 12:37
Réponse :
La fusion nucléaire est possible avec pas mal de produits, mais la réaction la plus facile à démarrer et à entretenir est avec du deutérium et tritium.

Le Deutérium, c’est de l’hydrogène qui possède un neutron en plus. Il se trouve à l’état naturel. (wikipedia)

Le Tritium, c’est de lithium auquel on a ajouté un neutron
Pour ajouter des neutrons, il faut bombarder les produits avec des neutrons.

Comment trouver des neutrons ?
Un réacteur à fusion la fusion génère :
Beaucoup d’énergie de l’hélium et pas mal de neutrons,

Donc il suffit d’injecter dans la cavité de l’hydrogène, du lithium et on obtient les deux produits qui fusionnent.

Comment trouver de l’hydrogène :
L’eau possède en possède pas mal, la séparation est du niveau des lycéens.

Le lithium :
Il y en a des tonnes dans l'eau de mer. Mais bon, dans les déserts salés c'est plus facile à trouver ...

En résumé : de l'hydrogène avec du lithium, mélangés dans une grosse marmite donnent de la chaleur et de l’hélium.

Et pour le démarrage ?
Au démarrage, il faut utiliser une source de neutrons pour amorcer le système comme avec une allumette.


[Réponse de l'auteur]
Quelques éléments quantitatifs Pour un réacteur de 3000 MW thermiques (équivalent à 1000 MWe si on retient le même rendement que pour les réacteurs à fission) il faut 170 kg de Tritium, soit 340 kg de Lithium 6 (utilisé pour produire le tritium). Le Lithium 6 ne représente que 20% du Lithium. Il faut donc 1,7 tonnes de Lithium par an. Un tel réacteur produirait 8 TWh par an environ, soit, en retenant 35 €/MWh (à peu près le coût du kWh nucléaire actuel), une valeur de production de 280 M€/ans. On voit donc que chaque tonne de Lithium conduit à une valeur de production de 164 M€. Le coût d'extraction du Lithium est complètement négligeable et son extraction de l'eau de mer serait sans aucun doute rentable. Si on suppose 10000 réacteurs de fusion de 1 GWe on consommerait chaque année 17000 tonnes de Li. Même sans recourir au Lithium marin on en aurait pour 10000 ans en recourant aux réserves actuelles. Donc la disponibilité du Li n'est absolument pas une contrainte pour les réacteurs de fusion. Par contre les problèmes technologiques restent considérables: -Produire au moins dix fois plus d'énergie que l'on n'en consomme pour chauffer et confiner le plasma. On espère qu'ITER produira autant d'énergie qu'il en consommera -Extraire l'énergie à la fois du plasma (les alphas produits dans la réaction) grâce à dispositif compliqué appelé divertor, et, surtout de la couverture où se trouvera le Lithium à transmuter en Tritium (les neutrons emportent 80% de l'énergie -Avoir des matériaux de structures résistant à des flux de neutrons 100 fois plus grands que ceux des réacteurs à fission. -Assurer que chaque tritium brûlé soit remplacé par au moins un autre produit par la capture du Lithium 6, alors que le nombre de neutrons par fusion est légèrement inférieur à 1. On doit donc espérer qu'il y aura assez de réactions n,2n dans la couverture. -En tous cas il est peu probable que la production de tritium puisse assurer le déploiement d'un parc de réacteurs au niveau requis. Le stock initial de tritium devra être produit par des réacteurs à fission. Les réacteurs actuels ont peu de neutrons disponibles, environ 0,2 et ils ne produiraient guère qu'environ 25 kg de tritium par an. Si on désire un stock de 340 kg de tritium (1 an de fonctionnement) on voit qu'il faut faire marcher un réacteur de type REP pendant près de 15 ans. Bien entendu on peut utiliser des réacteurs qui produisent beaucoup plus de neutrons disponibles (par exemple les réacteurs Célestin à uranium très enrichi qui ont produit le tritium des armes thermonucléaires). Mais il en faudrait beaucoup quand même. Il est aussi utile de remarquer que l'usage de surgénérateurs à fission rendrait aussi l'exploitation de l'uranium marin rentable (4 milliards de tonnes). Les réserves de Lithium 6 et d'uranium sont alors comparables et permettent des durées d'exploitation du même ordre de grandeur, plusieurs milliers d'années. En fait 20000 tonnes d'uranium arrivent chaque année dans l'océan par apport fluvial, du fait de l'érosion. Le même phénomène se produit avec le Lithium, si bien que pour moins de 20000 GWe par an on peut considérer que l'uranium et le lithium seraient des ressources authentiquement renouvelables.
[14]
Commentaire par Olivier
jeudi 28 mai 2009 15:45
Hervé Nifenecker : "Le problème des voitures hybrides est la présence de deux moteurs qui me semble devoir augmenter significativement leur prix."

Entièrement d'accord.

1 - Quelle que soit la technologie hybride (parallèle ou série), l'automobiliste reste dépendant du pétrole.

2 - Le kit d'hybridation coûte environ 2000 dollars (Source: rapport de la Deutsche Bank http://www.westernlithium.com/_resources/electric_cars.pdf, page 10).

3 - La mise en place d'une infrastructure de recharge collective pour voitures électriques (bornes de recharge en ville + stations d'échange de batterie le long des grands axes routiers) correspond à un montant d'investissement inférieur à la somme des kits d'hybridation individuels.
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Commentaire par Olivier
jeudi 28 mai 2009 18:02
Pour des données solides sur le contenu en lithium des batteries et sur leur prix :
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1 - http://www.chemetalllithium.com/index.php?id=56 (Chematalllithium est le n°1 mondial du lithium, groupe allemand) - Une batterie de 25kWh contient 3 kg de Lithium. Coût batterie : 0,5 euro par kWh

2 - Données confirmées par Renault pour ce qui concerne le contenu en lithium : batterie 24 kWh = 3kg lithium - http://www.n2m-moveo.com/pdf/Presentation_renault.pdf (tableau page 41)

3 - Deutche Bank : valeur retenue pour le coût de la batterie : entre 0,3 et 0,4 euros par kWh.
http://www.westernlithium.com/_resources/electric_cars.pdf

Je pense que l'on peut retenir 0,4 euros par kWh stocké.

A noter que ce coût baisse d'environ 8% par an (Loi de Moore) et que les technologies évoluent très vite (Lithium nanophosphate, Lithium-Soufre, Lithium Air etc.).

[Réponse de l'auteur]
Merci pour toutes ces précieuses données. Juste un point je pense qu'il s'agit de 0,5 €/Wh et de même pour les autres valeurs
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Commentaire par jaroc4
vendredi 29 mai 2009 00:02
Volume de Li dans les batteries LPM

Je vous félicite pour le travail formidable que vous faites dans vos réponses.
Je me permets de vous présenter un raisonnement sur la batterie LMP.

Je prends comme information la batterie Batscap.
http://www.batscap.com/la-batterie-lithium-metal-polymere/default.php
Il y a bien un descriptif de la technologie avec feuillard de Li.

Appliqué à la batterie de la bluecar .
http://www.bluecar.fr/fr/pages-innovation/batterie-lmp.aspx

La batterie fait 300l (dm3) ou 300 Kg sa puissance est de 30 kWh
La densité du Li est 535 kg/m3

Pour 100% de Li dans la batterie le poids de Li est de : 160 Kg (Valeur limite)
Pour 50% de volume de Li dans la batterie le poids de Li est de : 80 Kg
Pour 30% de volume de Li dans la batterie le poids de Li est de : 54 Kg

Donc pour les batterie LMP
Pour 50% de volume cela donne une densité de 27 kg pour 10kWh.
Pour 30% de volume cela donne une densité de 18 kg pour 10kWh.

Je pense que l’hypothèse de 30% de Li dans le dispositif est raisonnable.
Karva dans son commentaire parle de 40 Kg dans les batteries de Bolloré.
Ce raisonnement semble donc correct.

Dans votre note il est mentionné une densité de 3 Kg6 pour 10 kWh pour les batteries LiIon.
Je pense que l’on peut tabler sur un facteur de ~5 fois plus de Li dans une batterie LMP.

On peut donc aussi estimer le coût de matière première de Li à ~1600€ (30*54) pour la batterie de la voiture Bo.


[Réponse de l'auteur]
En dehors des valeurs que vous donnez sur leur poids et leur volume je ne connais pas grand chose sur les batteries Boloré, si ce n'est qu ce sont des Lithium Polymères. Je pense que le contenu en Lithium que vous donnez peut être notablement plus faible que 30% du volume. Le poids de 3 kg de Lithium que j'ai retenu pour des batteries LiFePO4 provient de l'article de Tahil. Il me semble raisonnable pour la raison suivante : la masse molaire du phosphate est de 157, et, donc, en masse le Li ne représente que 4,4% du poids du composé. En admettant que le composé représente la totalité du poids on arrive donc à 4,4 kg de Litnium. Mais il faut ajouter le poids de la cathode, de l'électrolyte, du conditionnement. Donc 3 kg est une borne maximum. Si la batterie Bolloré, pour des performances comparables exige 10 fois plus de Lithium, cela me semble poser un gros problème, non pas au niveau des réserves de Li, mais au niveau de la croissance de la production. Dans le cas que je discute il faudrait une croissance de la producton de 140% par an...
[17]
Commentaire par Olivier
vendredi 29 mai 2009 01:12
Jaroc4 a écrit : "Dans votre note il est mentionné une densité de 3 Kg6 pour 10 kWh pour les batteries LiIon. Je pense que l’on peut tabler sur un facteur de ~5 fois plus de Li dans une batterie LMP. "

Avec 3kg de lithium (= 15kg de Li2CO3, LEC), on équipe une batterie lithium de 24 kWh (voir références dans mon dernier message).
[18]
Commentaire par Olivier
vendredi 29 mai 2009 01:19
Hervé Nifenecker : "Merci pour toutes ces précieuses données. Juste un point je pense qu'il s'agit de 0,5 €/Wh et de même pour les autres valeurs"

Oui, désolé pour la faute (je ne peut pas éditer mon message pour supprimer les "k"). 0,5 euro/Wh. Soit 5000 euros pour 10kWh. Ou encore 10000 euros pour 20 kWh. Les véhicules Renault-Nissan de la gamme 100% électrique en préparation sont équipés de batteries de 24kWh permettant une autonomie de 166km avec une charge.

Le véhicule 100% électrique qui sert pour les démonstrations Renault-Nissan/BetterPlace est équipé d'une batterie lithium nanophosphate du groupe a123Systems dont les permormances sont remarquables : http://www.a123systems.com/technology
[19]
Commentaire par Forex
jeudi 04 juin 2009 12:50
Disons que la baisse du cours du baril a explosé les ventes.
[20]
Commentaire par laurent
mardi 30 juin 2009 13:14
Le Moteur à Explosion est OBSOLETE;La voiture électrique est une alternative d'urgence (à trés court terme) OBLIGATOIRE. MAIS elle est aussi OBLIGATOIREMENT TEMPORAIRE car pas totalement écologique. l'Urgence est de stopper les Gaz à effet de serre(PAS UNIQUEMENT LE CO2,comme veulent bous faire gober les constructeurs automobiles!!!) et la VOITURE ,l'exploitation agricole de MASSE,CONSOMMATION DE MASSE en sont les principaux responsables.l'avenir c'est la voiture à Air comprimée,c'est la seule possibilité connue pour l'instant,qui soit la moins polluante,et aussi arrêter de manger de la viande tout les jours,et d'utiliser la Moitié de notre eau potable pour tirer la chasse d'eau des WC.... et que l'on ne me traite pas de hors sujet ou je me ferait un plaisir de vous démontrer qu'en ce qui concerne la survie de la planète (de NOTRE survie)tout est lié...






[Réponse de l'auteur]
La voiture à air comprimé mérite considération, mais elle nécessite de l'énergie (électricité?) pour comprimer l'air. Une comparaison entre voiture électrique et voiture à air comprimée peut être trouvée sur http://www.sauvonsleclimat.org/documents-pdf/livet-air.pdf Pour le reste je me demande comment on peut éviter la consommation de masse avec 6,5 milliards d'êtres humains (9 à 10 milliards au milieu du siècle)
[21]
Commentaire par faya
jeudi 27 août 2009 09:51
Tant que l'on ne parlera pas de cout reel de pollution on pourra avoir des articles demagogiques.
Combien d energie faut t'il pour construire et recycler une batterie ?
Quel est l'impact ecologique sur l'environnement d'une fuite d'acide de batterie (accident....) a l echelle de 600M de vehicules ?
...
[22]
Commentaire par Philippe H
mercredi 25 novembre 2009 14:39
"3) Combien d’EPR faudra-t-il construire pour alimenter les voitures électriques ? "

Pourquoi EPR : et les autre énrrgie : éoliennes, solaire, hydraulique...?
Et combien consomme t'on en éclairage public la nuit ?
Ce qui fait combien de voitures electrique à recharger si par exemple on eteint la moitié de l'éclairage public ?

Philippe H

[Réponse de l'auteur]
On peut, bien sûr, diminuer encore le nombre d'EPR nécessaires. Le point était de montrer que, contrairement à ce que certains avancent, le généralisation de la voiture électrique ne nécessiterait pas un grand nombre d'EPR. La voiture électrique n'est pas un nouveau cheval de Troie du "lobby nucléaire". Ceci étant l'hydraulique est pratiquement au taquet dans notre pays et, en particulier, très utilisé pour faire face à la demande de pointe. Le solaire pourrait être une bonne solution, par exemple en le couplant à des parkings d'entreprises équipés de panneaux PV et permettant de recharger les batteries des voitures des employés. Par contre pour les recharges à domicile le PV ne pourrait être vraiment être utile que si on a deux batteries, une en charge pendant la journée, l'autre en service. Mais cela coûterait très cher puisque il faudrait deux batteries au lieu d'une. L'éolien étant une énergie fatale fournie au réseau je ne vois pas comment on pourrait assurer qu'il est utilisé préférentiellement la nuit pour la recharge des batteries. Si vous avez des données concernant l'éclairage public je suis preneur.
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