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Un exemple : quel modèle d’affaires pour les véhicules électriques ?

Les véhicules électriques, dont le développement est fortement associé à celui des réseaux intelligents, constituent une bonne illustration des difficultés rencontrées par les industriels pour construire leurs modèles économiques. Le véhicule électrique soulève de nombreuses questions puisque, à horizon 2020, il représenterait 2% du parc mondial de véhicules, soit 20 millions.



Source : AIE

Le modèle économique actuel du secteur automobile repose sur le fait que les consommateurs changent fréquemment de véhicule ou en achètent de nouveaux. Or aujourd’hui, ce modèle est remis en cause. D’une part, le marché européen de l’automobile est mature, voire saturé (il décroît depuis 2008). D’autre part, en période de crise économique, les consommateurs ne sont pas enclins à changer d’automobile ou à en acheter de nouvelles. Enfin, les clients sont de plus en plus sensibles à l’impact environnemental du secteur.
Grâce à la maturité de la technologie Lithium-ion, le véhicule électrique apparait comme une solution aux difficultés auxquelles le secteur fait face. En effet, le véhicule électrique crée une rupture dans l’offre de produits automobiles. Cependant, le degré de maturité de la technologie et du marché ne permettent pas encore de profiter d’économie d’échelle, et le coût de la batterie peut représenter jusqu’à 50 % du coût total d’un véhicule électrique ! Ainsi, le coût de la batterie pourrait bien être un frein à leur développement. En conséquence, les constructeurs et équipementiers automobiles cherchent des solutions pour compenser le coût de la batterie, et donc des véhicules électriques.

Le véhicule électrique, un fournisseur de services intelligents

Une première solution pour valoriser la batterie consisterait à penser la voiture électrique non plus comme un simple véhicule, mais comme un fournisseur de services qui serait partie intégrante des réseaux électriques intelligents. Les automobilistes seraient ainsi rémunérés pour les services qu’ils offriraient grâce à leur batterie. Ces services sont dits Vehicle-to-grid (V2G) et Vehicle-to-home (V2H).

Les services V2G consisteraient à utiliser la capacité de stockage des batteries des véhicules électriques de sorte qu’elles fourniraient des services aux réseaux électriques. Par exemple, elles pourraient soulager les réseaux en période de pointe nationale ou pointe locale de consommation en participant à l’effacement diffus. Elles pourraient également fournir des services système et ainsi contribuer à maintenir une tension et fréquence stables sur les réseaux électriques. Enfin, il pourrait être envisagé qu’elles compensent l’intermittence des énergies renouvelables en stockant le surplus d’énergie produit en période de vent et d’ensoleillement forts, et en réinjectant cet excès d’énergie dans les réseaux en fonction des besoins. Les propriétaires des véhicules électriques seraient rémunérés pour ces services rendus aux réseaux électriques. Néanmoins, l’insertion de ces nouveaux services dans le cadre actuel de régulation du marché électrique reste à définir.

Les services V2H consisteraient quant à eux à utiliser la capacité de stockage des batteries pour moduler la consommation électrique domestique. Par exemple, connecter une batterie rechargée en période creuse permettrait d’alimenter la maison lors des pics de consommation.

Une seconde vie pour les batteries des véhicules électriques

Une solution complémentaire pour valoriser les batteries consisterait à les utiliser à poste fixe, au-delà de leur durée d’utilisation dans les véhicules électriques. Cette solution présenterait l’avantage de résoudre une autre contrainte d’ordre technique et écologique : les batteries Lithium-ion ont une durée de vie très longue, mais leurs performances sont lentement décroissantes pour finir par s’effondrer brutalement. Au-delà d’un certain seuil d’usure de la batterie (environ 70 % de sa durée de vie), la capacité de stockage des batteries devient insuffisante pour assurer un service de mobilité satisfaisant. Cependant, elle peut encore servir à d’autres usages et plusieurs centaines ou milliers de cycles de recharge peuvent encore être effectués jusqu’à l’effondrement de la capacité.

Les constructeurs et équipementiers automobiles cherchent donc à valoriser les batteries en leur donnant une seconde vie. Ainsi, des réflexions sur les usages des batteries lors de cette seconde vie sont menées dans le cadre du 14ème point du Plan national pour le développement des véhicules électriques (Plan Borloo d’octobre 2009). Plusieurs pistes pourraient être envisagées : les batteries pourraient être associées aux alimentations de secours, utilisées par exemple par les hôpitaux pour faire face à d’éventuelles coupures du secteur, ou aux EnR pour compenser leur intermittence.

Les obstacles au déploiement des véhicules électriques

La mise en œuvre de telles solutions de valorisation des batteries soulève de nombreuses questions dont les réponses conditionnent le déploiement massif des véhicules électriques et le fonctionnement des réseaux intelligents. Tout d’abord, les automobilistes deviendront-ils des « consom’acteurs » ? En d’autres termes, accepteront-ils de proposer les nouveaux services intégrés aux batteries des véhicules électriques ? En effet, pour des raisons psychologiques et économiques, les consommateurs pourraient ne pas être réceptifs à l’intérêt que représenteraient ces nouveaux services.

La réponse à la question de l’implication des consommateurs dépend en partie de la façon dont seront valorisés ces nouveaux services. Plusieurs éléments devront être pris en compte, parmi lesquels :

  • les coûts supportés par les propriétaires de véhicules électriques, tels que le coût des pertes de « cyclage » (perte d’énergie due à l’échauffement de la batterie lors de sa recharge et sa décharge)), et le coût de la non-disponibilité du véhicule pendant la fourniture des services qui génère une diminution de bien-être ;
  • les gains et les coûts pour les réseaux électriques.

Enfin, des incertitudes demeurent sur l’évolution des métiers des acteurs. En effet, en tant que composante potentielle des réseaux intelligents, les véhicules électriques sont à l’interface du secteur de l’automobile et de celui de l’énergie. Cette situation pourrait être à l’origine de partenariats entre les acteurs du secteur automobile et des acteurs de l’énergie. Afin de d’organiser la fourniture de ces services, de nouveaux métiers pourraient également apparaître. Par ailleurs, plusieurs acteurs pourraient légitimement proposer un même service. Le cas de l’effacement diffus est illustratif. Ce service pourrait aussi bien être proposé par l’opérateur de mobilité, en charge de faciliter l’usage des véhicules électriques, le fabricant de bornes de recharge ou même le fournisseur d’électricité. L’équilibre des forces qui se dessinera entre l’ensemble des acteurs conditionnera le partage de la valeur générée par les véhicules électriques et les réseaux intelligents.

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