L'automobile à la recherche de son modèle énergétique
21 octobre 2008
Désormais Directeur général adjoint de Sia conseil, qui est un cabinet de conseil qui publie beaucoup sur ses blogs (http://www.sia-conseil.com) je reprends ici un texte que j'ai écrit à l'occasion du Mondial de l'automobile 2008. Il est clair que les défis que doit relever l'industrie automobile mondiale sont considérables. Industrie de masse, innovante et fortement capitalistique, elle a façonné le paysage mondial depuis un siècle. Ses défis concernent tous les aspects de la vie quotidienne. On peut penser que l'émergence qui paraît aujourd'hui se rapprocher à grands pas de l'irruption de l'électricité dans ce monde aura des effets encore plus profonds que la traction élcetrique dans le monde de la vapeur pour l'industrie ferroviaire. Car au delà du changement de mode de propulsion, il s'agit bien de repenser l'architecture de la voiture individuelle. Les technologies de l'information et de la communication seront au coeur de cette révolution.
L’édition 2008 du Mondial de l’automobile à Paris pourrait être la première préfigurant vraiment la fin de la suprématie absolue du moteur thermique 110 ans après le premier salon de l’automobile de 1898 dans le Jardin des Tuileries.
Toutefois, dans un contexte économique morose, les constructeurs présentent des stratégies contrastées. Leurs réactions face aux réticences des consommateurs devant un pétrole cher et perçu comme la cause majeure du réchauffement climatique traduisent à la fois leur angoisse devant les risques immédiats d’effondrement des ventes et la persistance d’un grand flou sur leur vision à moyen terme.
Certes tous les constructeurs, et leurs équipementiers, mettent en évidence sur leur stand leur prise de conscience environnementale et leur engagement solennel dans une politique résolue en faveur des véhicules verts. Les petites affichettes placées au pied des véhicules et indiquant la consommation et les rejets de CO2 sont beaucoup moins triomphalistes.
Or sur un marché hésitant la stratégie d’un constructeur se juge dans les produits et non pas dans les intentions. Les consommateurs confrontés à des budgets serrés seront plus que jamais tentés d’effectuer leurs choix en fonction de leurs intérêts immédiats sur la base de données tangibles.
C’est pourquoi le palmarès 2008 de la consommation d’énergie et donc des rejets en CO2 mérite d’être analysé dans le détail. Il révèle des surprises.
Un contexte normatif complexe et contraignant
Indépendamment de l’attitude des clients, les constructeurs sont tenus de se conformer à des normes européennes d’émission de plus en plus sévères. Les normes concernent les polluants (effet sur la santé), mais pas le CO². La Communauté européenne avait décidé en juin 2000 d’établir un programme de surveillance de « la moyenne des émissions spécifiques de dioxyde de carbone dues aux véhicules particuliers neufs ». Mais le programme de réduction des émission de CO2 était régenté jusqu’en 2008 par un engagement volontaire des constructeurs, conclu entre les associations de constructeurs et la Commission européenne en 1998, d’atteindre une moyenne de 140g/km en 2008. Cet objectif n’a pas été atteint. Poussée par le Parlement européen, qui demandait une norme de 120 g/km dès 2012 et un objectif de 95 g/km en 2020, la Commission a donc décidé de légiférer sur un objectif de 130g en 2012, assorties de sanctions financières de 95€ par gramme à partir de 2015.
Les normes Euro X ne concernent pas les émissions de C02 mais les émissions de polluants dangereux pour la santé, NOx (oxydes d’azote), monxydes de carbone (CO), hydrocarbures (HC) et particules (PM). L’atteinte de ces objectifs de plus en plus contraignants sur le plan technique impose aux constructeurs des surcoûts difficiles à faire partager au client final. La norme actuelle Euro 4, est en vigueur depuis 2005. La norme Euro5 est prévue pour 2011 pour tous les véhicules et dès 2009 pour les nouveaux modèles. La commission européenne envisage pour 2014 et 2015 avec Euro 6 un nouveau pas de progression.
Des objectifs contradictoires
Les progrès sont apparemment lents car les constructeurs doivent intégrer des objectifs contradictoires. La moyenne des émissions est passée en Europe de 186g/km en 1995 à 163 g/km en 2004 et 158 g/km en 2007. Au cours des dernières années, les innovations se sont plus portées sur les éléments visibles, le design et l’électronique embarquée que sur le moteur. Les aides à la conduite qui ont permis depuis l’ABS il y a trente ans de formidables progrès en matière de tenue de route et d’efficacité et de stabilité au freinage, la généralisation de la climatisation, la multiplication des assistances électriques, la télématique embarquée ont symbolisé pour les consommateurs l’investissement en nouvelles technologies. Néanmoins les progrès du groupe moto-propulseur ont été réels mais moins mis en avant par le marketing car les gains sur les consommations ont été absorbés par l’alourdissement des véhicules, lié tant au confort qu’aux exigences de sécurité. Néanmoins un travail considérable a été accompli par les motoristes pour optimiser le rendement du moteur thermique grâce au design des composants et à l’utilisation de calculateurs électroniques. Ces travaux ont conduit à redonner une nouvelle jeunesse au moteur thermique, notamment diesel, grâce à la maîtrise des rampes d’injection directe à rampe commune (« common rail ») alors que les moteurs à injection directe essence ne rencontraient pas le même succès.
Les vraies ruptures sont encore lointaines
De ce fait les innovations de rupture comme les voitures électriques, les moteurs hybrides, les piles à combustible et l’utilisation de l’hydrogène comme substitut au pétrole, ont été traitées avec scepticisme par la plupart des constructeurs et au mieux en sont restés au stade de la recherche et de l’expérimentation de pilotes. Alors que le moteur thermique n’a cessé de progresser, aucune des alternatives n’offre en effet d’avantage déterminant coûts et aux risques qu’elles représentent. Ainsi le véhicule électrique n’a pas eu jusqu’alors de réel succès bien qu’il ait figuré au catalogue des grandes marques comme Renault ou Peugeot. Seuls Toyota, et avec moins de succès Honda, se sont lancés dans la mise sur le marché d’une gamme de véhicules hybrides tout en travaillant sur d’autres solutions comme l’hydrogène. Simultanément, les bio-carburants, qui sont une énergie renouvelable et jugée comme non polluante dans son usage, ont connu leur brève période de gloire avant que l’on constate que leur production était lourdement consommatrice de pétrole et conduisait à une inflation des prix des matières premières agricole. Le E85 ( 85% ethanol et 15% essence) rejette 50% de CO2 en moins que l’essence, mais implique une consommation de 30% supérieure. Une seconde génération, avec l’éthanol cellulosique, qui ne sera plus en concurrence avec l’alimentation humaine est en cours de mise au point.
Alors que les pressions du marché se sont brutalement amplifiées, les véhicules exposés au Mondial sont en décalage par rapport à ces nouvelles attentes. Le moteur thermique classique, diesel ou essence, demeure aujourd’hui sans concurrence de masse. Toutefois, les constructeurs présentent pour la première fois un front uni pour avancer dans une nouvelle direction qui met l’électricité au cœur du débat.
Le cycle de conception et de mise au point des véhicules qui en dépit des progrès réalisés par les constructeurs n’est que rarement inférieur à 36 mois explique largement l’inertie de la réaction des constructeurs. Les nouveaux véhicules présentés au salon ont été lancés en 2005, alors que le pétrole ne valait que 40 $ le baril et que l’ambiance euphorique des marchés conduisait les constructeurs plutôt à monter en gamme. Aussi les véhicules ostentatoires conçus dans cette période facile apparaissent aujourd’hui totalement à contre-marché comme a pu l’être en son temps l’exceptionnelle Citroën Maserati SM en pleine crise pétrolière de 1973.
Prudence et méthode
Aussi la photographie des gammes que donne le Mondial d’octobre 2008 ne préjuge en rien de l’évolution des produits futurs, mais traduit la pondération qu’ont effectuée les constructeurs entre les préoccupations environnementalistes déjà prégnantes il y a trois ans et leurs propres ambitions de marge qui les poussaient à monter en gamme en limitant les risques liés aux innovations. Or les consommateurs qui ont brutalement réagi à la hausse du prix du pétrole par une réduction de l’usage de leurs véhicules risquent de mettre en tête de leurs critères de choix la seule consommation, au nom de la double préoccupation environnementale et économique, et d’arbitrer en faveur des véhicules qui consomment le moins, quels que soient les autres considérations, fidélité à la marque, attractivité du design ou même prix d’achat, dès lors que le coût d’exploitation est plus attractif.
En arpentant les allées du Mondial de façon pragmatique, et en s’en tenant aux faits, c’est-à-dire à la consommation pour une catégorie et une puissance équivalente, on peut aujourd’hui classer les constructeurs en quatre familles : les indifférents, les innovants, les méticuleux, les classiques.
Dans la famille « indifférents », on classera sans difficulté les constructeurs de véhicules de très haut de gamme, répondant aux désirs d’une clientèle mondiale totalement indifférente aux considérations environnementales et économiques. Après tout remplir le réservoir de sa Ferrari coûtera toujours moins cher, surtout en Russie, que les tonnes de fuel nécessaires à son yacht. Dans cette famille qui représente une production mondiale de moins de cent mille véhicules, on trouvera les nouvelles Ferrari California, qui exhibe ses 310 g/km de CO2, soit 120 g de moins qu’une F430, les Aston Martin DB 9, les Bentley et Maseratis… Ces véhicules d’exception qui feront toujours rêver exhibent sans complexe des motorisations délivrant plus de 350 ch pour une consommation d’essence jamais inférieure à 18 l/100. L’introduction de la marque Infiniti en Europe avec un SUV essence de 5 l de cylindrée traduit une conception optimiste du marché haut de gamme. Le Porsche Cayenne continue d’afficher un niveau de rejet de 360 g/km même si une version hybride est annoncée…mais la 911 tempère ses ardeurs.
Les « innovants » ont lancé sur le marché des gammes de produits en rupture. Le bilan réel est plus nuancé que l’exploitation marketing habile qui en est faite.
L’exploitation du concept hybride par Toyota a représenté à la fois un succès médiatique et d’estime considérable et un banc d’essai à grande échelle plus qu’une véritable percée en termes de résultats. Toyota a vendu un million de Prius en onze ans. Car la Prius, avec ses 104 g/km est bien isolée dans une gamme de véhicules très conventionnels. Certes la dernière née, la iQ, qui est un véhicule de moins de 3 mètres, concentre beaucoup d’innovations réduisant le poids tout en offrant un espace utile acceptable pour 4 occupants avec un rejet de 99 g/km en essence et 104 g/ km en diesel. Mais les trois Lexus hybrides affichent des résultats qui se situent entre 195 et 225 g assez peu spectaculaires, même au regard du luxe et de la puissance qu’ils proposent face à une BMW Serie 7 avec un diesel de 3 l de cylindrée et 245 ch qui rejette 192 g/km de CO2.
Les « méthodiques »
Plusieurs constructeurs ont opté pour une approche systémique de réduction des consommations en travaillant sur chacun des composants du véhicule, qui constitue le système industriel le plus complexe mis entre les mains de millions de conducteurs amateurs.
Afin de réduire la consommation, ces constructeurs ont analysé chacune des fonctions du véhicule et cherché à optimiser leur fonctionnement en termes de consommation. Cette approche a été retenue par les constructeurs allemands qui doivent fournir un effort majeur compte tenu de leurs gammes. Le constructeur qui a poussé le plus loin cette approche est BMW qui présente sur la plupart de ses berlines le déploiement de son programme « Efficient dynamics ». BMW a travaillé sur ses moteurs quatre cylindres pour en améliorer le rendement et revu une série de composants de caisse afin d’améliorer l’aérodynamique. Ainsi en agissant sur les entrées d’air dans le capot, l’utilisation de pneumatiques à basse résistance, la récupération de l’énergie au freinage, le système « start and stop » qui coupe le moteur lorsque le véhicule est arrêté, BMW arrive à conserver à ses véhicules une puissance élevée, signature de la marque, pour des résultats de consommation en baisse. BMW affirme pouvoir ainsi réduire de 24% les rejets en C02 des véhicules de sa gamme. Le groupe Volkswagen met en œuvre une approche analogue avec sa gamme Blue Motion, qui lui permet de proposer une Golf VI au-dessous du seuil de 100g avec un moteur de 1,6 l TDI. La nouvelle Golf avec un moteur 2 l de 140 ch rejette 129 g de CO2 au km.
La bataille se déplace vers les hauts de gamme. Audi sort son A8 avec un moteur essence injection directe V6 de 210 ch avec 199 g/km. Mercedes travaille également sur la même approche pour ramener ses berlines vers des zones de consommation plus acceptables en attendant une S 400 BlueHybrid prévue mi-2009 avec 190 g/km pour 299 ch.
Les « classiques » n’ont certainement pas sous-estimé l’ampleur de la menace énergétique, rassurés à la fois par leur maitrise des moteurs diesel et par leurs résultats actuels en matière de consommation moyenne de gamme qui sont déjà les meilleurs en Europe. Mais forts de leurs résultats, Renault, PSA et Fiat semblent moins à l’aise pour afficher des gains significatifs à court terme, leur gamme de petites voitures, notamment avec des diesels sobres étant déjà compétitive. L’allongement des rapports de boîte exploitée sur la Twingo LEV 1,2 l permet de gagner quelques grammes de CO2 pour atteindre 120g/km. Renault place surtout sur le véhicule électrique ses ambitions de rupture, en 2011.
A terme, en effet, tout le monde pense voiture électrique, qu’elle soit rechargeable sur le secteur, comme la Volt de GM ou le véhicule Bolloré-Pinifarina avec sa technologie unique de batteries lithium-métal-polymère, qui autorise une autonomie de 250 km, ou alimentée par une pile à combustible.
La fin du moteur thermique essence au profit de la propulsion électrique à grande échelle bouleverserait le marché de la distribution d’énergie. EDF a montré son ambition sur le marché de la voiture électrique en signant deux partenariats avec PSA Peugeot Citroën d’une part et Renault d’autre part dont l’objectif est de favoriser le développement des véhicules électriques et hybrides rechargeables. Ces accords de coopération portent sur plusieurs volets technologiques, et en particulier la définition des modèles économiques permettant de favoriser le développement commercial des véhicules électriques. Les deux groupes tenteront également de développer de nouvelles technologies de stockage de l’énergie, notamment les batteries lithium-ion et des systèmes de charge des véhicules.
En revanche, les compagnies pétrolières semblent plus à même de proposer une infrastructure adaptée à la distribution d’hydrogène. Les véhicules à hydrogène commencent en effet à sortir des laboratoires pour affronter les routes, rupture qui implique un réseau de fabrication et de distribution d’hydrogène à grande échelle. BMW, fondamentalement motoriste, croit par ailleurs depuis de nombreuses années à l’hydrogène comme carburant d’un moteur à explosion. La BMW Serie 7 Hydrogen circule avec un moteur qui peut fonctionner avec de l’essence, avec un réservoir de 74 l lui conférant une autonomie de km ou avec de l’hydrogène. Avec son réservoir à hydrogène liquide de 8 kg, la BMW Serie 7 peut parcourir 200 km. Mazda, filiale japonaise de Ford, fait rouler une quarantaine de prototypes à hydrogène, la RX-8 Hydrogen Re à moteur rotatif, au Japon et en Norvège.
Ce sont encore des démonstrateurs en petite série qui visent à tester la faisabilité à grande échelle de l’utilisation de l’hydrogène comme carburant, soit direct, soit pour alimenter une pile à combustible.
Même si ces évolutions techniques laissent entrevoir une accélération de la transformation des futurs véhicules, les constructeurs font toutefois remarquer que le meilleur moyen de baisser considérablement la consommation et les émissions serait de remplacer le parc actuel ancien par les voitures de leur catalogue d’aujourd’hui plutôt que de mettre en place des normes encore plus draconiennes pour les véhicules à venir… Ainsi en France en 2007, la moitié des voitures neuves vendues émettait moins de 140 g de CO2 par km.