Voiture électrique et mix énergétique, le prix de la vertu...

Cet article est une (ébauche de) réponse à une interrogation de la rédaction du site Atlantico, qui accorde une grande importance dans ses colonnes au suivi de la mutation technologique de l'automobile dans toutes ses dimensions. Sous sa forme originelle, l'article a été publié le 20 février 2021. le point de départ de la réflexion est l'annonce d'un développement de Tesla en Inde alors que l'électricité y est produite, comme en Chine, majoritairement à base de charbon générateur de CO2.

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 Les émissions d’un véhicule électrique dépendent-elles de la source d’énergie ? 

Après des années de progression marginale, le développement rapide de la voiture électrique conduit à reposer le problème de la réalité de ses vertus environnementales.  La voiture « zéro émission » n’est effectivement qu’un slogan, la réalité de la production et de l’usage d’un véhicule étant bien différente car toute forme de mouvement d’un objet d’au moins 1500 kg nécessite de l’énergie.  Si les gouvernements ont subventionné batteries et moteurs électriques, c’est au nom de la lutte contre les émissions de CO2 des moteurs à combustion interne, essence ou diesel. Cette stratégie a fonctionné. En Chine, mobilisée pour exploiter l’abandon du moteur thermique comme levier majeur de développement d’une industrie automobile nationale, 5% du premier marché automobile mondial est désormais composé de véhicules électriques et 60% des bornes de recharge sont dans ce pays. Partout dans le monde, les annonces des constructeurs tant sur le nombre de nouveaux modèles électriques ou hybrides rechargeable que sur l’abandon, à terme, de la production de véhicules thermiques se multiplient.  GM, lors du CES de janvier 2021, a annoncé un investissement global de 27 milliards $ pour lancer, d’ici 2025, 30 nouveaux modèles électriques autour d’une technologie de batteries modulaires, Ultium, permettant une grande souplesse de design. L’objectif de GM est d’arrêter de produire en 2035 tout véhicule thermique. Volkswagen s’est engagé sur le même objectif pour 2040. La convergence de ces annonces qui font de la voiture électrique, longtemps visible dans les seuls salons automobiles, une réalité de marché laisse augurer un avenir radieux pour la propulsion électrique.

Au moment où le bannissement effectif des voitures thermiques commence ainsi à devenir crédible, au cours des vingt prochaines années, la pertinence de ce basculement de la mobilité thermique à énergie fossile vers la mobilité électrique, qui n’élimine en rien les énergies fossiles pour la production d’électricité, oblige à poser la question du gain global effectif en émissions de gaz à effet de serre.

Tesla est l’initiateur visionnaire de ce mouvement et en est devenu le principal bénéficiaire en devenant le leader mondial de la voiture électrique, avec 500 000 véhicules vendus en 2020. Dans sa conquête mondiale, Tesla vient d’annoncer, en janvier 2021, son intention de s’attaquer au marché indien et éventuellement d’y construire une usine. Il est dès lors naturel que ces succès et cette forte visibilité font de Tesla un des acteurs pointés comme responsables de l’intensification de l’usage de l’électricité carbonée dans des pays comme la Chine et l’Inde qui dépendent encore massivement du charbon.

Cette accusation n’est pas nouvelle. On trouve, dès l’origine du succès de Tesla, des comparaisons critiques entre les émissions de CO2 de la Tesla S et celles de véhicules thermiques analogues. Une étude publiée aux États-Unis par le MIT dès 2017 avait démontré que, tout au long de sa vie, la Tesla S produisait 226 g/CO2 par km contre une Mitsubishi Mirage à moteur essence 192 g/km. Mais les auteurs avaient souligné que l’étude avait porté sur le Midwest où la production d’énergie électrique est essentiellement le fait de centrales thermiques, alors que pour l’ensemble des États-Unis la Tesla était plus vertueuse. Le mix énergétique est d’ailleurs tout l’objet du débat. …

 Tesla mérite-t-elle d'être considérée comme une entreprise vertueuse ? 

Tesla se positionne comme le leader de l’innovation dans le véhicule électrique. Malgré le choix initial de véhicules puissants et emblématiques, comme les modèles S et X, Tesla souhaite la démocratisation de la voiture électrique et a réussi brillamment son pari grâce au Model 3 qui représente aujourd’hui 80% de ses ventes. Avec l’introduction de son petit SUV le model Y, c’est un nouveau créneau que l’entreprise entend maîtriser alors que la concurrence s’est organisée et que plus de 150 modèles électriques à batteries ou hybrides rechargeables sont aujourd’hui proposés sur les marchés.

Tesla, selon son emblématique patron, veut changer le monde. « Ce que fait Tesla », a-t- il déclaré en 2018, « est important pour toute vie sur terre ». Il ne cesse de répéter que Tesla qui a pour ambition de maîtriser toute la chaîne de valeur de la production d’énergie électrique, de la production de panneaux solaires, aux batteries stationnaires de stockage et bien entendu aux véhicules de transport, a une approche globale de l’énergie. Tesla travaille avec ses fournisseurs, comme Panasonic, pour améliorer l’efficience des batteries, allonger leur cycle de vie, rendre la recharge plus rapide tout en consommant moins de matières critiques, comme le cobalt, et favoriser la recyclabilité. L’objectif de Tesla, affirmé en 2020, est de se passer totalement du cobalt en adoptant la technologie lithium/phosphate/fer. Toutes ces actions ne sont pas seulement guidées par un souci environnemental, mais par le besoin de baisser les coûts des batteries qui représentent entre 30% et 40% du coût d’un véhicule électrique. L’objectif est de tomber à moins de 15% en 2030. Toutes les innovations doivent y contribuer. Le bénéfice environnemental est essentiel en même temps pour l’acceptabilité et pour la démocratisation du véhicule électrique.

La voiture électrique-est-elle compétitive face à une motorisation thermique ? 

Il est évident que c’est un sujet majeur au moment où le marché est en train de se révéler et où les gouvernements, à l’instar de la Chine, leader, envisagent d’alléger, pour des raisons de coût, leurs subventions à l’industrie. Compte tenu des enjeux environnementaux et politiques, de nombreuses études ont comparé les émissions des véhicules électriques et thermiques tant au cours du processus de production, qui intègre la production des batteries au lithium, qu’en circulation. Plus récemment, des critiques sont apparues sur les hybrides rechargeables qui, en fait, n’étant pas rechargées par leurs utilisateurs auraient des performances médiocres en émission de CO2 en perdant l’avantage de la propulsion électrique. Les conditions de réalisation de ces études comme les origines de leurs auteurs, constructeurs, structures publiques ou associations environnementalistes, peuvent entacher leurs conclusions. Selon l’organisation bruxelloise « Transport & Environnement », une synthèse de onze études sur le cycle complet de production d’une voiture électrique démontre que, sur toute sa vie, une voiture électrique émet 50% de moins de CO2 qu’une voiture thermique de même classe et, dans des pays à énergie électrique fortement carbonée, comme la Pologne, ce résultat reste à 25% au-dessous d’une voiture thermique conventionnelle.

Une des études qui fait référence émane d’un organisme indépendant américain, L’International Council on Clean Transportation (ICCT) est une ONG d’origine américaine indépendante sans but lucratif qui vise à fournir aux autorités de règlementation environnementale une recherche impartiale ainsi qu’une analyse technique et scientifique.  Sa mission est d’améliorer la performance environnementale et l’efficacité énergétique  du transport terrestre, maritime et aérien au profit de la santé publique et  de la réduction de l’impact du transport sur le changement climatique[i].

Cet organisme a joué un rôle majeur sur le dieselgate en démontrant, sans que ses conclusions techniques aient été remises en cause, que les constructeurs avaient triché sur le niveau réel des émissions de polluants (NOx et particules) en modifiant les réglages du moteur lors des cycles de tests. L’ICCT  a publié, en février 2018 ,une étude sur les effets de la production de batteries sur les émissions de CO2  sur le cycle de vie des voitures électriques.

Les conclusions de l’ICCT sont très importantes pour éclairer ce débat.  Elles sont sans ambiguïté :  l’impact carbone de la fabrication et du cycle de vie des  batteries des voitures électriques, en comparaison avec un modèle thermique équivalent, disparait au bout de 2 ans d’utilisation moyenne, et de 18 mois si les batteries sont rechargées avec les énergies renouvelables.  Outre une revue exhaustive de la littérature publiée depuis 2011, l’ICCT a comparé une Nissan Leaf et une Peugeot 208 1,6 Blue HDI, véhicule qui peut s’enorgueillir d’avoir le plus faible taux d’émission de CO2 en Europe.

  • Les émissions produites lors de la fabrication d’un pack de batteries sont similaires à celle produite lors de la fabrication d’un moteur à combustion interne moyen, soit 25% des émissions d’une voiture électrique pendant toute sa vie
  • L’impact en production de C02 d’un véhicule électrique est de 29% inférieure en Europe à celui d’un véhicule thermique optimisé
  • Le processus de production de batteries peut encore être largement optimisé, comme la gestion de la fin de vie des batteries, une batterie de puissance moins performante pouvant être exploitée en stockage.

 

Il ressort de cet intense travail d’analyse que la supériorité indéniable du véhicule électrique, reconnue par tous, est l’absence d’émission en ville et le silence de fonctionnement. L’inconvénient est le poids des batteries, de 250 à 600 kg, mais le problème environnemental le plus sérieux se situe en amont lors de la production des batteries, les conditions d’extraction du lithium, pour l’électrolyte, ou du cobalt, utilisé pour les cathodes, étant celles d’une industrie lourde peu connue pour être vertueuse, l’industrie minière. C’est une des raisons pour laquelle l’industrie tout entière mise sur des batteries moins polluantes, réduisant progressivement l’utilisation du cobalt et du lithium.

Même si les procédés de production de la batterie se révèlent rapidement plus vertueux, grâce à l’intensification de la recherche, il reste que les voitures électriques ont besoin d’électricité, soit transférée à partir du réseau électrique, soit produite à bord à partir d’hydrogène par des piles à combustible. La valeur environnementale de la propulsion électrique dépend donc de la qualité de la production d’énergie électrique ou d’hydrogène. Les pays qui ont naturellement un mix décarboné, soit grâce à la production hydraulique comme le Canada ou la Norvège, soit l’Islande avec la géothermie, sont les grands bénéficiaires de l’électrification puisqu’ils tendent vers une totale mobilité décarbonée. On peut aussi considérer que sur le strict plan de l’émission de CO2, l’énergie nucléaire présente les mêmes avantages, ce qui fait de la France un pays très favorable au développement d’un usage intensif des véhicules électriques. La Chine qui investit massivement sur l’hydraulique, le nucléaire et les énergies renouvelables, vise de passer de 70% d’électricité à base de charbon à moins de 20% en 2050. L’Inde qui dispose de trente années de réserves de charbon a un plan moins ambitieux de réduction de sa dépendance au charbon en développant massivement l’énergie solaire mais ce n’est qu’à partir de 2030 que le charbon verra sa part diminuer significativement. 

 

[i]  https://www.theicct.org/mission-history


Microprocesseurs, le nerf de la guerre

Il est une industrie discrète et méconnue du grand public, celle des microprocesseurs. Toutefois on lui doit, simplement, l'avénement de la société de l'information. Sans le microprocesseur, et ses performances exponentielles, rien de ce que nous utilisons chaque jour n'existerait. L'informatique serait restée une technique aride, coûteuse, centralisée, réservée aux entreprises et aux institutions. Le président d'IBM, Thomas Watson, ne disait-il pas dans les années cinquante qu'une douzaine d'ordinateurs suffiraient à couvrir les besoins du monde ? Ce scénario a été déjoué par l'invention du microprocesseur il n'y a que cinquante ans. Et le monde en a été profondément changé. Or concevoir et produire des microprocesseurs n'a rien de simple. Il s'agit en fait d'une des industries le plus sophistiquées jamais imaginées par l'homme. En 2021, elle est au coeur de tous les enjeux stratégiques.

 

#1 : Que ce soit pour la construction d’iPhone, de cartes graphiques ou de voitures, les puces électroniques sont essentielles mais ont souvent manqué ces derniers mois. Cette pénurie peut-elle durer dans le temps ? Est-ce uniquement la faute de la crise sanitaire ? 

On a souvent tendance en manipulant quotidiennement notre smartphone, en toutes circonstances, pour des usages multiples, à oublier qu’il s’agit d’un des ordinateurs les plus sophistiqués mis à disposition de l’homme, et pour quelques centaines d’euros. Cette puissante machine doit sa performance à la mise en œuvre d’une série de composants animés par le cœur du système, le microprocesseur. Le microprocesseur a fait naître une industrie complexe, interdépendante et dont la cohésion assure la performance technologique et industrielle.

L’industrie informatique qui a commencé son essor après la seconde guerre mondiale avec des ordinateurs à tubes à vide, coûteux et fragiles, a connu une accélération constante avec la mise au point des transistors, puis des circuits intégrés, à partir de 1963, enfin des microprocesseurs, inventés par Intel en 1971, dont le premier modèle, la 4004, rassemblait 2 300 transistors. En étant capable d’ajouter des millions de composants sur un composant de quelques centimètres carrés, l’industrie des microprocesseurs s’est engagée dans une amélioration constante de ses performances à coût constant. Aujourd’hui un microprocesseur rassemble plusieurs milliards de transistors. Cette révolution unique, formalisée dans la loi de Moore, doublement de la puissance de calcul tous les deux ans, a permis une démocratisation de l’informatique qui n’était pas concevable il y a cinquante ans. Le microprocesseur, ou chip en anglais, est vraiment le moteur de la révolution informatique, puis de son extension à l’ensemble des machines et applications grand public et professionnelles depuis le développement des smartphones au début des années 2000. Les semi-conducteurs représentent en 2020 un marché mondial de l’ordre de 500 milliards $. 

Les microprocesseurs sont en effet aujourd’hui intégrés dans tous les appareils électroniques, comme les téléphones portables, les ordinateurs ou les téléviseurs, mais aussi dans toutes les machines industrielles, comme les machines-outils, ou les appareils grand public. Ils ont conquis le traitement de l’image, l’électroménager et maintenant l’automobile. Dans une voiture moderne, on va trouver plus d’une centaine de microprocesseurs. De fait, la demande de microprocesseurs ne cesse d’augmenter avec le développement des usages et l’attente de performances sans cesse grandissantes. Miniaturisation, baisse de la consommation électrique, amélioration de la capacité de communication font des microprocesseurs le cœur universel et banalisé de notre société moderne. Dans une tendance de long terme à la hausse, le coronavirus a simultanément conduit à baisser la production de microprocesseurs et a accéléré la demande d’appareils électroniques et d’outils de communication avec le lancement commercial de la 5G.  Les flux commerciaux ont aussi été perturbés par les sanctions économiques des Etats-Unis contre la Chine. 

Car le processus de fabrication de ces outils est complexe et coûteux. Cette industrie est en fait composée de deux branches majeures distinctes : ceux qui conçoivent l’architecture des processeurs, comme le britannique ARM, Nvidia, Qualcomm ou désormais Apple et ceux qui les fabriquent, que l’on appelle les fondeurs. Un troisième groupe d’industriels assemblent, et contrôlent les processeurs. Les concepteurs s’appuient sur des technologies de software de design des applications, nommées EDA (Electronic Design Applications). Intel reste leader de ce marché avec 65 milliards $ de chiffre d’affaires.  L’activité de fonderie des microprocesseurs est dominée par deux firmes asiatiques, le taïwanais TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co), qui détient 50% du marché mondial, avec 36 milliards$ de revenus et Samsung Electronics. Samsung Electronics maîtrise toute la chaine, et le groupe Samsung est son premier client. La position de TSMC est donc unique et incontournable. C’est une firme convoitée, notamment par les Etats-Unis qui a obtenu qu’elle installe une usine sur son territoire avec un investissement de 12 milliards $ en Arizona.

Une usine de microprocesseurs est un ensemble ultra-précis et complexe, capable de graver des composants au-dessous de 10 nanomètres (nm), et dont l’investissement atteint 10 milliards $. TSMC vient d’investir 25 milliards $ pour fabriquer des puces de 5 nm. Samsung engage 20 milliards $ pour sa prochaine usine, disponible en 2022, pour la prochaine génération de puces gravées à 3 nm. Samsung a annoncé un plan de 116 milliards $ pour devenir leader mondial en dix ans. Or les machines les plus avancées ont besoin de processeurs de 7 nanomètres, et au-dessous, notamment pour la 5G ou l’intelligence artificielle. Ceci constitue l’enjeu stratégique majeur de l’économie mondiale. Les technologies antérieures, de 28 à 350 nm, restent compétitives pour les usages les moins pointus notamment en automobile, en robotique dans les machines industrielles.

#2 : Comment le manque de puces peut-il affecter l’industrie ? Quels sont les produits du marché qui seront impactés par ce problème d'approvisionnement ? 

La production de microprocesseurs dépend d’un nombre réduit d’acteurs qui constituent un goulot d’étranglement non contournable car il n’y a pas à court terme de solutions alternatives. Toute rupture d’approvisionnement en microprocesseurs, mais aussi de mémoires, a des conséquences en chaîne sur l’industrie. Tous les secteurs sont donc aujourd’hui dépendants des livraisons de l’industrie des microprocesseurs. Les délais de livraison sont passé de quelques semaines à plusieurs mois. Des lignes de montage automobiles ont été arrêtées, Qualcomm, qui alimente l’industrie mondiale des téléphones mobiles a baissé sa production avec des conséquences sur la production par Apple des iPhone 12, General Motors annonce des réductions de production de véhicules. Ce sont donc des réactions en chaîne qui perturbent toute l’industrie à un moment crucial de sortie de la crise sanitaire qui devrait permettre une relance dans le courant de l’année 2021.

#3 : Les industriels européens peuvent-ils réagir à cela en créant leur propre chaîne d’approvisionnement ?

Comme dans beaucoup de secteurs liés à la révolution numérique, l’Europe n’a pas su, ou voulu, se doter de son industrie propre et a préféré acheter aux États-Unis et en Asie les composants dont elle avait besoin pour son industrie. L’Europe n’a pas de fondeur et très peu de fabricants de microprocesseurs, qui sont spécialisés comme Infineon, allemand, NXP, hollandais, et STMicrolectronics, franco-italien. Ces trois industriels cumulent un chiffre d’affaires de 26 milliards $ soit la moitié de Samsung Electronics. Il parait improbable de rattraper ce retard technologique et de trouver les ressources pour être compétitif dans la production de masse. De fait la demande de l’Europe est faible. 6% des ventes de TSMC se font en Europe contre 60% aux Etats-Unis.

Toutefois, ASML le leader mondial des machines lithographiques indispensable à la fabrication des puces est une firme européenne de taille mondiale. C’est une société hollandaise, issue de Philips, créée en 1984 à Eindhoven, aux Pays-Bas, et devenue indépendante en 1995. Elle emploie 25 000 personnes dans le monde. Chacune de ses machines de dernière génération (Extreme ultraviolet lithograph ou EUV) est facturée près de 200 millions $, c’est-à-dire le prix catalogue de deux Airbus A320. Personne ne sait aujourd’hui concurrencer ASML, mais il est clair que l’ambition de la Chine, qui importe 80% de ses processeurs, est de se doter d’une industrie complète de microprocesseurs indépendante des technologies occidentales, ce qui lui prendra au moins une décennie.

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Image: TSMC


Le paradoxe de la révolution électronique est que la Chine a accumulé du retard dans la conception et la fonderie, n’ayant que quelques industriels dans ces domaines (HiSilicon, filiale de Huawei, pour la conception, SMIC pour la fonderie) qui sont de petite taille par rapport à leurs compétiteurs. Elle est en revanche beaucoup plus développée sur l'aval de l'industrie, qui nécessite moins de compétences technologiques pointues et a permis à la Chine de faire valoir ses atouts économiques. La Chine importe chaque année 300 milliards $ de microprocesseurs des Etats-Unis et représente 25% des ventes de l'industrie américaine. Il lui manque 300 000 ingénieurs pour combler son retard. Mais, pour conquérir son indépendance, et desserrer la contrainte stratégique que fait peser la politique américaine sur sa souveraineté militaire, elle est décidée à y jeter toutes ses forces économiques et technologiques, et elle en a les moyens. L’Europe, elle, se retrouve impuissante face à la compétition frontale entre la Chine et les Etats-Unis dans ce domaine stratégique et ne semble pas en mesure de combler son retard, alors qu'elle en a besoin pour ses ambitions de souveraineté numérique dans le quantique et le calcul à haute performance. 

NB : ce texte également publié sous une forme similaire sur le site Atlantico.

 

Le futur de l'automobile

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Depuis 1886, avec la présentation publique du tricycle de Carl Benz, l’automobile a connu une croissance continue, interrompue à de rares moments par des évènements extérieurs. Mais, à l’issue de chaque crise, l’industrie automobile est parvenue à retrouver et dépasser sa dynamique antérieure. L’année 2020 marquera l’histoire par une récession automobile d’une ampleur sans précèdent. En ce début de décennie, comment l’industrie automobile mondiale évoluera-t-elle lorsque la planète aura surmonté le SARS-CoV-2?

 

Une industrie résiliente

L’industrie automobile est une industrie résiliente. Elle a toujours su s’adapter au contexte énergétique, industriel, réglementaire et faire évoluer son offre pour répondre aux attentes des clients. La plupart des grands constructeurs de la planète sont au moins octogénaires (VW, Toyota) sinon centenaires (GM, Daimler, BMW, Renault, Peugeot, Fiat…) et l’industrie a connu un constant processus de consolidation avec très peu de nouveaux entrants durables. L’automobile a initié une révolution mondiale de la mobilité individuelle qui a transformé les pratiques sociales, modifié les structures urbaines, imprégné les paysages et nourri une des industries majeures de la planète, le tourisme.

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Les critiques contre l’automobile n’ont jamais cessé depuis sa création. Considérée comme dangereuse, bruyante, polluante, envahissante, coûteuse, l’automobile n’est pas un objet anodin, sans conséquence environnementale ni sociale. D’autant plus que son succès en a fait un produit de consommation courante, accessible et désormais répandu sur toute la planète. Il y aurait environ 1,4 milliard d’automobiles et de véhicules utilitaires sur la planète et on continuait avant la crise à en produire plus de 90 millions par an. Mais l’automobile ce sont également 1,2 million de morts par an, et, selon les données de l’Agence internationale de l’énergie, 57% de la consommation totale de pétrole et 18% des émissions de CO2 en 2019.

Pourquoi ce succès ? La voiture est le produit de grande diffusion le plus coûteux qui répond le mieux aux deux objectifs fondamentaux de la consommation : joindre l’agréable à l’utile. L’industrie a su par une stratégie d’innovation technique constante rendre ses produits toujours plus performants, sûrs, efficients et moins polluants. N’importe quelle voiture à essence de 2021 a des performances infiniment supérieures, sur chacun de ces critères, aux meilleurs véhicules des années soixante-dix, sans remonter le temps… Par une compréhension sans cesse renouvelée des attentes de la clientèle, et un marketing efficace, l’industrie a su renouveler ses produits, les rendre désirables en jouant habilement sur les deux faces de l’automobile, le désir de posséder un bel objet statutaire, et la capacité à répondre aux besoins variés de mobilité. La polyvalence de l’automobile est la principale explication de son succès durable.

Mais aujourd’hui la question majeure n’est plus la capacité industrielle à concevoir et réaliser des véhicules performants, elle est dans le nombre. Le poison, c’est la dose. Entre l’automobile et ses bénéfices pour la société, et l’auto-immobile, synonyme de congestion routière et de pollution, il n’y a qu’une différence, le volume. Les constructeurs l’ont compris même si la nature de leur modèle d’affaires les a toujours conduit à arbitrer en faveur des volumes, qui font tourner les usines et assurent la rentabilité des capitaux engagés.

Quand on parle d’automobile, on aborde simultanément deux problématiques : l’évolution de l’objet industriel et l’usage que l’on en fait, c’est-à-dire la mobilité. Longtemps l’automobile a été le seul moyen pratique de gérer sa mobilité personnelle. L’usage et le produit se confondaient. Il faut maintenant être en mesure de dissocier les deux fonctions. L’avenir de l’automobile devrait être analysé sous l’angle essentiel de la question de la mobilité, dont les contraintes environnementales obligent à considérer qu’elle ne peut être que choisie, encadrée, frugale en énergie et en ressources.

Quand Renault annonce dans son plan stratégique Renaulution que son objectif n’est plus la course au volume, mais la création de valeur, ses dirigeants actent, lucidement, le fait qu’un constructeur ne devrait plus être jugé sur son rang mondial en volume produit, mais dans sa capacité à apporter une réponse convaincante aux enjeux de l’époque. Mais est-ce une décision forte ou un constat d’impuissance à être le premier constructeur mondial ? Car, en même temps, Toyota, avec 9,53 millions de voitures vendues (-11,3%), annonce avoir battu Volkswagen, crédité de 9,3 millions de véhicules (-15,2 %) en 2020 sur le seul critère des volumes. L’Alliance Renault-Nissan-Mitsubishi qui se targuait d’être le premier constructeur mondial en 2018 a lourdement subi la crise et perdu 24 % de ventes en 2020 avec 7,7 millions de véhicules. Le nouvel ensemble Stellantis justifie le rapprochement PSA/FCA par les volumes, qui permettraient, seuls, une rationalisation des plateformes et des synergies d’achats.

La valorisation boursière, avec son prisme, propose une autre approximation de cette évolution. Tesla, créée en 2003, avec 500 000 véhicules produits en 2020, est estimé valoir plus de 800 milliards $, soit plus de trois fois Toyota (233 milliards $) qui produit vingt fois plus. Les constructeurs historiques ironisent sur cette situation qu’ils jugent déraisonnable comme ils pensaient il y a dix ans que Tesla n’avait aucune chance de devenir un constructeur crédible.

Une industrie confrontée à une mutation rapide

Avec la crise financière de 2008, l’industrie automobile mondiale s’était retrouvée face à une crise de la demande qui l’a conduit, avec l’aide des États, à se restructurer dans la hâte. La crise de 2020 est plus complexe car elle touche à la fois l’offre, avec la fermeture des usines et des réseaux de vente qui ont paralysé les ventes comme le production, et la demande, confrontée à d’autre priorités. Mais cette crise touche une industrie qui avait déjà engagé au cours de la décennie 2010 une mutation majeure touchant ses caractéristiques fondamentales.

D’une part après 120 ans de domination sans nuance du pétrole comme source d’énergie, cette industrie de motoristes se trouve face à un défi considérable, se reconfigurer comme ensemblier de composants, moteurs électriques et batteries, qui ne sont pas dans son ADN. D’autre part, le développement des composants électroniques font du véhicule un réseau local en mouvement, connecté à son environnement et piloté par des capteurs multiples. Le logiciel est désormais au cœur de la performance du véhicule. Enfin, le modèle historique de distribution de l’industrie automobile - le véhicule en pleine propriété – est remis en cause par l’émergence de l’usage comme accès à la mobilité plutôt que la propriété. Cela prend des formes diverses - autopartage, co-voiturage, VTC - qui conduisent à partager l’usage d’un véhicule plutôt que d‘en avoir la jouissance exclusive.

Ces facteurs ébranlent l’industrie qui doit se repenser en sortant de ses pratiques habituelles.

L’industrie automobile n’a commencé à imaginer que l’électricité puisse devenir une alternative sérieuse au pétrole que depuis une décennie. Elle y est allée contrainte et forcée, tant par l’arrivée d’acteurs nouveaux qui ont compris que la conception d’un véhicule à moteur thermique était pleine d’obstacles et ont opté pour l’électrique, plus simple et plus facile à maîtriser. C’est le chemin choisi par Tesla et par les constructeurs chinois. Elle a été poussée par les législateurs qui, en imposant des normes d’émission de plus en plus draconiennes pour la moyenne des véhicules mis sur le marché, ont obligé les constructeurs à recourir à ses solutions d’électrification pour remplir ces objectifs. Cette électrification à marche forcée n’est pas en soi vertueuse quand elle conduit à augmenter sans cesse le poids et la taille des véhicules. La troisième génération de véhicules électrique, celle qui produira des véhicules légers, modulaires, mutualisables, qui ne seront pas conçus pour rouler à 250 km/h, n’est pas encore arrivée sur le marché même si les micro-cars chinoises, comme la Wuling Mini EV, vendue 3 600 €, les kei japonais ou la Renault Dacia Spring en propose quelques interprétations

Le développement de l’électronique embarquée, commencée avec l’implantation de l’ABS dès les années 70, a aussi complétement changé la conception du véhicule et l’équilibre entre le constructeur et ses fournisseurs spécialisés. Les composants et les logiciels jouent un rôle majeur sur l’efficacité du véhicule et son attractivité. Ils contribuent à la sécurité du véhicule comme assistants intelligents du conducteur, étape dans la longue et aléatoire marche de l’industrie vers le véhicule autonome. Ils en deviennent un maillon sensible comme la crise sanitaire l’a démontré ou la rareté actuelle des composants qui retarde la production de nombreux constructeurs.

Tout se passe comme si cette puissance industrie mécanique de voitures à pétrole, symbole emblématique du XXe siècle, était progressivement happée vers le monde de l’électronique et de l’électricité qui ne sont pas les siens. Nouveaux produits, nouveaux concurrents, nouvelles logiques d’usage, l’industrie séculaire est sommée de s’adapter ou de disparaitre par des concurrents qui viennent d’un monde différent. Le constructeur chinois BYD était d’abord un constructeur de batteries, Tesla vient de la Silicon Valley, les constructeurs chinois n’ont jamais été performants en motorisation thermique et on fait l’impasse pour sauter directement à l’électricité. Ali Baba ou Apple qui ont des ambitions dans l’automobile viennent du monde de l’informatique et de la distribution.

Ce choc considérable va créer une vague de riposte de cette vieille industrie automobile qui ne veut pas disparaître au profit de ces jeunes compétiteurs, arrogants et immatures. Elle a les moyens techniques et l’ambition comme Mary Barra, présidente de GM l’a démontré au CES 2021 en annoncant le lancement de 60 modèles électriques d’ici 2025, Volkswagen et son offensive électrique en Chine, Renault qui veut faire 20% de son chiffre d’affaires dans les services avec sa nouvelle branche Mobilize.

Les projets sont désormais là. Il reste le défi de l’exécution. Industrie de volumes, industrie systémique avec son écosystème de fournisseurs et sous-traitants, sa distribution encore conventionnelle, l’automobile est attachée à son appareil industriel, ses multiples usines anciennes et ses millions de collaborateurs qu’elle devra fait évoluer dans un monde bien différent. Les enjeux sont considérables. Mais c’est une part majeure du PIB et de l’emploi qui se joue aussi bien en Amérique du Nord, en Europe, au Japon, en Chine, ce qui ne laisse indifférents ni les États, ni les salariés, ni les clients. C’est pourquoi la complexité systémique que représente la mobilité, et l’automobile qui en est un vecteur essentiel, ne peut se réduire à des paramètres simples, techniques, industriels, énergétiques ou comportementaux.

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Où en sommes-nous (vraiment) sur la voiture autonome ?

Dans un contexte économique qui n’a jamais été aussi lourd pour l’industrie automobile mondiale, la préoccupation majeure de tous les constructeurs est d’abord le retour des clients dans les concessions, pas les annonces spectaculaires sur l’arrivée imminente de la voiture autonome. 

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Toutefois, c’est un domaine qui a connu pléthore d’annonces spectaculaires depuis que Google s’est invité avec force en 2009 dans le futur de l’industrie automobile en imposant sa vision de voitures autonomes. Cette firme technologique, supposée ne rien connaitre à la vénérable industrie automobile, a piqué au vif les constructeurs automobiles qui se sont tous lancés dans l’aventure de l’autonomie. En 2014, Nissan annonçait que ses premières voitures totalement autonomes seraient sur le marché en 2020. En 2017, Waymo montrait, vidéo à l'appui, que son système de véhicules autonomes, installé à Phoenix, serait totalement opérationnel en quelques mois. Toutefois, une fois encore, c’est un autre nouveau venu, Elon Musk qui se distingue par le palmarès sans nuance de ses prévisions. En 2015, il avait annoncé qu’en 2018 ses voitures seraient totalement autonomes. En avril 2019 encore, il déclare : « Au milieu de l’année 2020, le système autonome de Tesla se serait amélioré au point que mes automobilistes n’auraient plus à faire attention à la route. En 2020 nous aurons un million de robot-taxis sur les routes. » Pour lui, acheter autre chose qu’une Tesla c’est se retrouver avec un cheval dans trois ans, compte tenu de l’avance magistrale de Tesla sur ses concurrents… 

Il y a une compétition féroce entre Tesla et Waymo, la société du groupe Alphabet, pour la première place dans la performance de leur système de conduite autonome qui tient beaucoup du poker menteur…  Waymo vient d’ailleurs de surenchérir, le 19 octobre, en annonçant que son service de voiture autonome à Phoenix, suspendu en mars en raison de la pandémie, reprenait, mais cette fois sans présence humaine. Les véhicules sont toutefois monitorés à distance par des opérateurs.Ceci ne concerne qu’un périmètre très réduit. Or l’horizon s’éloigne quand on s’en rapproche.

Car le sujet est d’une rare complexité.

Mais la voiture autonome est un sujet brillant qui se prête facilement aux surenchères marketing, aux anticipations messianiques comme aux critiques hostiles aux technologies, dont le déchainement sur la 5G est une composante. Il est difficile de résister aux effets d’annonce quand tout le monde s’y met. Or c’est avant tout un sujet technique, économique et aussi juridique complexe qu’il faut traiter avec méthode et réalisme, ce qui fait moins rêver.

Une des causes des emphases futuristes que suscite la voiture autonome est que chacun tend à mettre derrière les notions d’autonomie sa propre définition. Or il est indispensable d’utiliser une définition unique de la voiture autonome pour éviter toute ambiguïté.  

Ils ont été définis par l’OICA  (organisation internationale des constructeurs automobiles) :

-       Niveau 0 : aucune assistance

-       Niveau 1 :  dispositifs automatisés d’aide à la conduite dans deux dimensions, longitudinale  ou latérale( ABS, ESP, régulateur de vitesse adaptatif…)

-       Niveau 2 : contrôle de la vitesse et de la direction, dispositifs d’aides fonctionnelles sous supervision (parking, conduite en embouteillage…) 

-       Niveau 3 : le conducteur supervise, peut lâcher le volant mais c’est le système qui opère

-       Niveau 4 : délégation complète de conduite dans certaines phases, mais capacité de reprise de contrôle par le conducteur  

-       Niveau 5 : le véhicule est complétement autonome et n’a jamais besoin de présence humaine

Un véhicule véritablement autonome se situe au niveau 4, mais nécessite une supervision humaine, et au niveau 5 où aucune responsabilité humaine n’est impliquée, le véhicule, seul, prenant toutes les décisions nécessaires. Les niveaux antérieurs ont néanmoins une véritable utilité pour apporter au conducteur des aides à l’attention et à l’exécution de tâches qui renforcent la sécurité de sa conduite, comme le freinage d’urgence, le dépassement, le stationnement, la conduite en embouteillage... Il y a souvent confusion entre la capacité d’un véhicule à réaliser seul certaines tâches, sous supervision humaine, et la notion d’autonomie complète. Les acteurs jouent sur cette confusion pour annoncer des performances plus flatteuses que la réalité opérationnelle. La réalité est qu’en 2020 aucun véhicule n’est en mesure de rouler en toutes circonstances en autonomie complète sur un parcours aléatoire, ce qui est la définition du niveau 5. 

Un repli lié aux conséquences économiques de la  COVID

Les constructeurs ont cessé de faire des prédictions sur les dates de mise en marché de véhicules autonomes et restent flous sur leurs intentions. GM a réduit de 8% les effectifs de Cruise, sa division voiture autonome. Jim Hackett a déclaré en avril 2019 que Ford avait surestimé l’arrivée des véhicules autonomes. BMW pense que le public n’est pas prêt à accepter de ne pas conduire sa voiture. Mais BMW et Daimler, face aux coûts de développements de ces technologies, ont décidé en juin 2020 de joindre leurs efforts dans une entité commune, comprenant 1200 personnes. Même Uber après avoir investi 2,5 milliard $ dans sa division véhicule autonome (ATG : Advanced Technology Group)  avoue s’interroger sur la pertinence de son modèle d’affaires face aux difficulté récurrentes rencontrées par ses expérimentations.  

Pour beaucoup, ces doutes étaient antérieurs à la crise sanitaire, qui est venue amplifier leurs incertitudes.  Les multiples startups qui affichaient des ambitions dans ce domaine - Argo AI, Zoox (racheté par Amazon en juin 2020), Aurora, Voyage, pony.ai -  se font discrètes tout en continuant leurs travaux. 420 entreprises travaillent sur les véhicules autonomes aux États-Unis.

A l’inverse, si la COVID a réduit les besoins globaux de déplacement avec le télétravail, la pandémie a mis l’accent sur le rôle critique des livreurs dans l’économie. Le véhicule autonome peut jouer un rôle essentiel dans la chaine de valeur en contribuant à résoudre les problèmes de livraison du dernier kilomètre. 

Conduire, un acte complexe

La voiture autonome doit remplir une mission complexe que l’homme, en 130 ans d’histoire de l’automobile, a appris à maîtriser non sans risques ni dommages. Rappelons que plus d'un million de terriens perdent la vie chaque année dans les accidents de la route et que l'OMS en a fait une de ses priorités. Conduire, c’est en effet prévoir le comportement potentiel de multiples composants de l’environnement, identifier les risques et prendre en continu les décisions nécessaires pour atteindre l’objectif en sécurité. C’est ce que l’intelligence humaine sait faire, nourrie d’apprentissages. Elle échoue parfois.

Transférer ce savoir-faire à un ordinateur aveugle et sourd est le défi de la voiture autonome.  Il faut d’abord identifier tous les composants de l’environnement et comprendre leurs propriétés et leurs comportements, statiques et dynamiques, pour nourrir les ordinateurs en charge de prendre les décisions de conduire en sécurité. C’est l’orchestration des données collectées par les multiples capteurs dont sont équipés les véhicules autonomes, la capacité de traitement dont est équipé le véhicule, et les modèles de prise de décision et d’action qui fait la performance d’un véhicule autonome. On comprend que ceci implique une ingénierie complexe de traitement de ces informations, qui atteignent 4 To par jour. Comme les VA ont vocation à circuler sur des voies publiques, il est aussi indispensable que les règles collectives de mise en œuvre de ces véhicules soient définies par le législateur et ensuite instanciées et rendues auditables. C’est parce qu’il s’agit d’un environnement complexe de capteurs, programmes informatiques et règles que la mise au point des véhicules autonomes est un lent processus. L’apprentissage de la conduite, en toutes circonstances de trafic, d’état des routes, de conditions météorologiques implique un travail long et fastidieux où les tests en conditions réelles sont complétés par des simulations sur ordinateur. Il faut traiter un volume considérable de données, simuler de multiples scénarios, pour être en mesure de comprendre pour prendre les bonnes décisions. Waymo affirme avoir déjà fait parcourir à ses véhicules 20 millions de miles.

Toutefois, les progrès partiels sont indiscutables grâce à l’amélioration constante et à la baisse des coûts des capteurs, comme le Lidar, de la puissance de calcul embarquée nécessaire au traitement des données temps réel et de la capacité de dialogue entre le véhicule et les infrastructures au sol. Si 80% des éléments techniques nécessaires sont aujourd’hui disponibles, on constate que les 20% restant pour obtenir une fiabilité et une sécurité indispensables à l’autorisation de circuler sont extrêmement difficiles à rassembler. 

L’inconnue de la rentabilité

Les constructeurs automobiles, aiguillonnés par l’initiative initiale de Google, se sont engagés dans la promotion de l’automobile autonome sans en mesurer les conséquences potentiellement ravageuses pour leur marché.  C’est une ambiguïté majeure de l’automobile autonome. Dans l’esprit de beaucoup, une voiture autonome ne serait qu’une voiture conventionnelle, destinée à tous, à laquelle on aurait greffé des capacités nouvelles. En fait la notion même d’autonomie attaque frontalement un des principes qui ont fait de l’automobile un marché de volume : l’accession individuelle à la propriété et à l’usage d’un véhicule.  Or la voiture autonome qui ne rend plus nécessaire d’associer un humain à la conduite de son propre véhicule rend possible l’utilisation de ce véhicule quand son propriétaire n’en a pas besoin. L’automobile autonome, qui sera plus coûteuse qu’une voiture conventionnelle, a vocation à être partagée et mutualisée. L’intérêt de posséder une voiture autonome, qui ne roulerait que 4% du temps, ne peut être démontré.

C’est pourquoi les gestionnaires de flotte comme Uber ou Didi s’intéressent aux véhicules autonomes pour fournir un service sans chauffeur. BAIC, le plus constructeur chinois, vient ainsi de créer en juin 2020 une joint-venture avec Didi Chuxing pour développer des véhicules de niveau 4 et 5. L’objectif est de rendre le coût d’utilisation d’une voiture autonome dans le cadre d’une logique de Transport as a Service inférieur à celui du coût de possession d’un véhicule à usage personnelMais les obstacles à franchir pour ne plus avoir de chauffeur à bord de ces véhicules sont considérables.

Des choix réalistes

Dans ce vaste débat sur la pertinence des voitures autonomes, il est indispensable de revenir à une sage lucidité. Comme toujours, il faut analyser le rapport bénéfices/risques. Le développement de la voiture autonome est une aventure coûteuse et aléatoire pour les constructeurs pour un bénéfice économique, encore flou pour eux, et des gains pour la société forcément très diffus. La disparition des 1,2 millions de morts des accidents de la route grâce aux véhicules autonomes, souvent invoquée comme enjeu majeur, est une chimère pour les décennies à venir.  La diffusion de cette technologie, qui est peu probable dans les pays les plus avancés au cours de cette décennie, est a fortiori beaucoup plus improbable dans les pays où le coût d’acquisition et de maintenance des véhicules et des réseaux nécessaires est inenvisageable.

La stratégie française de développement du véhicule autonome cherche à équilibre l’approche entre enjeux techniques pour l’industrie, enjeux environnementaux et acceptabilité sociale.  Intégrant l’autonomie dans le cadre plus large du développement des territoires et des services rendus à la communauté, cette stratégie n'est qu'un des éléments d’une politique de mobilité.

Aussi, un plan de travail raisonné devrait se focaliser sur les points suivants :

-       Faire circuler des voitures autonomes sur des infrastructures dédiées,

-       Développer les véhicules de livraison du dernier kilomètre  

-       Mettre en place des navettes autonomes pour les transports de passagers en site propre, notamment les navettes d'une dizaine de passagers, pour lesquelles la France dispose deux industriels performants, Easymile et Navya

-       Exploiter tout de suite toute l’expertise acquise dans ces travaux de recherche dans les voitures conventionnelles pour augmenter le niveau de service rendu au conducteur et la sécurité ADAS (Advanced drive Assistance systems )

-       Continuer à tester sur sites dédiés pour améliorer la fiabilité de l’ensemble véhicule/liaisons au sol, notamment avec le potentiel de la 5G, et faire bénéficier toute l'industrie de la mobilité de ces travaux

On recense dans le monde environ 500 véhicules sur le marché disposant d’équipements permettant des services de délégation de conduite de niveau 1 et 2.  3 seulement atteignent le niveau 3 (source : Marklines, octobre 2016). Il y a donc un travail considérable d’amélioration du parc existant à faire pour réduire le nombre d’accidents et améliorer la fluidité du trafic. 

La voiture sera électrique, connectée et partagée avant d’être autonome


IA et batteries

Les batteries sont au cœur d’une bataille technique et économique considérable. Selon les prévisions de l’Agence internationale de l’énergie, les ventes de véhicules électriques devraient atteindre, en 2030, 23 millions de véhicules et un stock cumulé de 130 millions de véhicules. Si les prévisions établies il y a dix ans étaient fondées sur des spéculations hasardeuses, et se sont révélées très optimistes, il est plus facile, après une décennie de montée en puissance lente des véhicules électriques, de prévoir leur expansion. En effet, aujourd’hui le marché s’est structuré, l’offre des constructeurs se diversifie et les plans de production incluent tous un nombre élevé de véhicules électriques, à batterie ou hybride rechargeable. Ce qui était encore un terrain vierge et incertain, encore sujet de sarcasmes, est devenu un marché de plus en plus robuste. Tous les constructeurs y sont désormais engagés, poussés par la réglementation qui ne cesse d’exiger une réduction massive des émissions de CO2.

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Or la clef du marché des véhicules électriques, ce sont précisément les batteries. En effet, le prix d’un véhicule électrique à batteries est conditionné essentiellement par le coût des batteries, qui y contribuent pour 30 à 40%. Faire baisser le coût des batteries est donc l’objectif premier des constructeurs et de leurs partenaires fournisseurs de batteries.  La performance d’un VE dépend essentiellement de celle de ses batteries : poids, puissance, autonomie, fréquence de recharge, durée de vie opérationnelle représentent une équation complexe, multifacteurs, qu’il faut optimiser. Or la recherche est très active, tous les laboratoires de recherche comme les producteurs de batteries travaillent d’arrache-pied pour optimiser la composition physico-chimique des batteries.  L’enjeu est un marché de dizaines de milliards $.

Le prix des batteries a constamment baissé depuis 2010. Le prix du kWh était de 1000 $ en 2010. 350 $ en 2015 et 150$ en 2020. La cible à court terme est de 100 $ kWh et de 80 $ kWh en 2025 pour atteindre la parité de prix entre un véhicule thermique et une voiture électrique. Les matières premières constituent plus de la moitié du coût de la batterie, la cathode étant la plus coûteuse, soit 22% du coût total.

C’est dire que tout ce qui peut contribuer à accélérer le processus de recherche est vivement attendu par toutes les équipes qui travaillent sur les batteries dans le monde.

 

2)     L’intelligence artificielle peut-elle également permettre de mettre au point des batteries plus performantes que celles dont nous disposons actuellement ?

 

Cette découverte des chercheurs du Toyota Research  Institute (TRI), du Massachusetts Institute of Technology (MIT), de et de l’Université de Stanford est un des résultats d’un programme de recherche initié par le TRI, le programme « Accelerated Materials Design and Discovery «  doté d’un budget de 35 millions $. Toyota a créé ce laboratoire pour explorer le futur de « l’amplification de l’intelligence ».   Implanté aux États-Unis à Los Altos au cœur de la Silicon Valley, il dispose également d’équipes de recherche à Ann Harbor, dans le Michigan, et à Cambridge, dans le, conjuguant les capacités de recherche des meilleures universités technologiques des États-Unis et l’expertise automobile du Michigan.

 

L’objectif initial du projet de recherche était de trouver comment charger une batterie en 10 minutes. Pour obtenir les données nécessaires, les chercheurs ont chargé et déchargé des batteries jusqu’à leur fin de vie, observant une grande dispersion de la durée de vie entre 150 et 2300 cycles, que les modèles classiques ne permettaient pas d’expliquer, les prévisions étant médiocres et ne donnaient  que 9% de résultats de prévision corrects.

 

Les chercheurs se sont appuyés sur de très grands volumes de données – plusieurs centaines de millions de données d’après le TRI - pour explorer le comportement des batteries en entraînant un modèle à partir de machine learning. Ce sont des phénomènes complexes, car contrairement à l’image que l’on peut en avoir, une batterie pour véhicule électrique est un objet composite qui intègre de nombreux matériaux et éléments techniques. Les batteries sont assemblées en pack à partir de composants unitaires, les cellules. Tous ces éléments - composition de l’anode, de la cathode, de l’électrolyte et du séparateur - contribuent à la performance de la batterie de façon statique et dynamique.

 

Le résultat de la recherche a été de bâtir un modèle de prédiction de vie de batterie précis à 95%. Cette découverte est précieuse car elle permet de prévoir les comportements des composants dès la phase du design de la batterie, sans attendre les résultats de longues campagnes de test. Les données ont été rendues publiques et représentent un acquis fondamental pour les communautés de chercheurs.

 

Si le moteur à combustion interne fait l’objet d’études et d’améliorations continues depuis Gottlieb Daimler en 1884, les batteries pour véhicules électriques ont connu une longue traversée du désert jusque dans les années quatre vingt-dix avant que la généralisation des appareils électroniques portables fassent rapidement progresser l’industrie de l’énergie mobile grâce à l’utilisation du lithium.

 

Pour comprendre les progrès des batteries, et replacer l’intérêt de la découverte des chercheurs du TRI et de leurs collègues dans ce long processus d’amélioration, il est indispensable de remonter aux bases.

 

Les batteries fonctionnent sur un principe très simple connu depuis plus de deux siècles avec l’invention de la pile de Volta en 1800. Il s’agit de transformer de l’énergie chimique en énergie électrique grâce à une réaction d’oxyréduction. Des ions circulent au sein d’un liquide, l’électrolyte, entre une anode (-) et une cathode (+). Pendant la charge, à partir d’une source électrique externe, les ions se déplacent de la cathode vers l’anode. Pendant la décharge, les ions sont libérés par l’oxyréduction et se déplacent alors de l’anode vers la cathode.

Rappelons qu’un atome est électriquement neutre, le nombre de protons est égal au nombre d’électrons, l’électron est chargé négativement et le proton positivement. L’ion est un atome portant une charge électrique car le nombre d’électrons est différent du nombre de protons. Les anions sont des ions chargés négativement, qui ont donc gagné un ou plusieurs électrons,  les cations  ont perdu des  électrons et sont chargés positivement. Le terme « ion » a été proposé par Michael Faraday en 1834 et vient du grec  ioenai qui signifie « aller ».. 

 

Cette découverte a permis de développer de multiples applications d’utilisation de l’énergie portable à commencer par la plus ancienne, l’éclairage. Les chercheurs et les industriels travaillent depuis des décennies à optimiser ce processus, d’abord en l’ayant rendu réversible - ce sont les accumulateurs « rechargeables » -  puisque dans les piles alcalines le processus n’est pas réversible, puis en optimisant chaque paramètre pour améliorer les performances de la batterie.

 

La découverte de l’utilisation du lithium (Li) a révolutionné l’industrie. Le lithium est un métal assez abondant, même s’il n’existe pas à l’état pur et doit être transformé. Il est léger, à fort potentiel électrochimique et donc à haute densité d’énergie. Il possède trois électrons et trois protons et a la faculté de libérer facilement un électron.  Ces propriétés ont permis un développement considérable des batteries dans tous les usages mobiles et stationnaires et le démarrage de l’industrie du véhicule électrique.

 

La production du lithium vient de deux sources, les saumures de lacs salés en partie asséchés (« salars ») et le minerai. La production mondiale 2019 est de 70 000 T, pour les salars et 77 000 t pour le minerai. Cette production est concentrée en Australie, Chili et Argentine, mais de nombreux projets d’exploitation existent dans le monde, y compris en France. On estime les réserves connues à 17 millions de tonnes. Les piles et batteries représentent 65% de l’utilisation de la production mondiale de lithium. Il faut noter que le lithium contenu dans les piles et batteries est parfaitement recyclable., plusieurs usines fonctionnent déjà dans le monde. Une batterie de véhicule électrique contient de 7 à 15 kg de lithium, ce qui est marginal dans le poids des batteries.

 
 

3)     A plus long terme, que doit viser la science sur le sujet des batteries et quel va être le rôle de l’intelligence artificielle ?

 

L’intelligence artificielle est un outil qui permet de traiter des données massives pour comprendre et anticiper des phénomènes complexes. L’IA est bien entendu un auxiliaire précieux des chercheurs pour traiter les données produites par le développement de l’industrie des véhicules électriques et anticiper les problèmes liés à sa croissance rapide. L’IA permet de comprendre les comportements de phénomènes complexes, ce qui  contribue à la conception de matériaux.

L’industrie mondiale des batteries est appelée à se développer de façon, exponentielle, et doit constamment sécuriser ses sources d’approvisionnement en lithium et chercher à améliorer l’efficacité industrielle et environnementale de la production et du recyclage de ce minerai. Il faut noter que l’utilisation du lithium dans les batteries est très exigeante en matière de pureté.

La découverte en 2019 au Mexique du plus grand gisement de lithium du monde, dans le désert de Sonora,  avec 243 millions de tonnes de réserves, a rassuré la profession qui s’apprête à multiplier par trois le production de lithium d’ici 2025.

L’industrie recherche également des alternatives au lithium, notamment les solutions sodium-ion et les laboratoires publient sans cesse des découvertes alimentant des hypothèses plus ou moins solides de remplacement du lithium au-delà de 2030. Dans l’immédiat, le lithium est jugé irremplaçable à grande échelle. L’objectif est donc d’en optimiser l’utilisation.

La recherche porte évidemment sur tous les comportements des batteries lithium-ion dans la durée. Cela fait désormais une décennie que roulent des voitures électriques avec des batteries Li-ion, ce qui donne aux chercheurs une vaste base d’expériences que la seule simulation ne permet pas d’acquérir.

Enfin, les travaux portent sur la composition de la cathode, 43% des coûts en matières des batteries.  Les cathodes ont des formules différentes selon les constructeurs et utilisent, sous forme d’oxydes, du cobalt, du nickel, de l’aluminium, du manganèse, du fer, matières dont les prix de revient et les conditions de production sont très différents. La simulation et l’expérimentation de combinatoires de ces éléments impliquent des travaux de calcul massifs.

Les découvertes de l’équipe de recherche du TIR et de leurs collèges apportent une pièce essentielle dans le développement de l’industrie des batteries : comprendre vite les comportements des batteries. Cela permet d’optimiser le design, la validation de test, la gestion de production et aussi la fin de vie des batteries en aidant au choix des batteries à recycler en gagnant un temps considérable à chaque étape. Pour une industrie dont le cycle de développement se compte en année, c’est une avancée vitale.IA et batteries

 

Publié sur Atlantico le 16 octobre 2020


Science, démocratie et géopolitique : Covid-19, un décapant universel...

Six mois plus tard, nous ne sommes pas sortis de la pandémie. L'OMS, en cette fin de juin 2020, multiplie les mises en garde alors que les règles de sécurité, bien respectées depuis plusieurs mois,  cèdent devant les tentations de l'été et les signaux d'une amélioration fragile. Mais les faits sont brutaux. L'économie est à la peine partout dans le monde. L'Union européenne va perdre en 2020, au mieux, 25% de production de son industrie reine, l'automobile, avec son cortège de pertes de revenus et de faillites.  On estime la récession mondiale à 10% du PIB, soit près d'une décennie de retour en arrière. Covid-19 est venue ainsi sans prévenir bousculer tous les plans économiques, politiques, collectifs et individuels en bouleversant en quelques mois, sans prévenance ni ménagement, le paysage mondial. Nous avons beaucoup de difficultés à nous remettre de ce tsunami et nous vivons une expérience collective unique dont nous n'avons  pas  encore compris comment configurer les voies de sortie.

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Pour protéger l’humanité de ce virus, la plupart des gouvernements n’ont pas eu d’autre choix que d’accepter un sacrifice économique considérable en pratiquant une fermeture volontaire de leur économie, un lock-out sans équivalent. C’est toute l’économie mondiale qui a été ainsi paralysée, pendant plusieurs mois, dans un scénario sans précédent par son ampleur et sa brutalité. Mais « le monde d’avant » était déjà fracturé et c’est sur ces bases fragilisées que Covid-19 est venu apporter une couche nouvelle d’incertitudes et de tensions. Les projections vers « un monde d’après », purgé de ces incertitudes et de ces tensions, traduisent le souci habituel de l’humanité après un choc violent. « Le plus jamais ça » est une quête constante, un appel à la raison, au débat, à la lucidité.  Mais l’histoire démontre que le fleuve reprend rapidement son lit. 

Imaginer l’évolution de la planète avec ce degré élevé d’incertitude est complexe et risqué. Il ne faut pas surestimer les capacités volontaires de corrections de trajectoire quand de puissants facteurs structurels sont à l’œuvre depuis deux décennies. Le monde d’après est largement déterminé par ce que nous observons déjà. Des inflexions raisonnables peuvent être mise en œuvre si la lucidité et le dialogue l’emportent sur l'esprit de vengeance.

 

Le monde d’avant était, déjà, en situation d’urgence

La vision d’un monde stable et heureux n’est que théorique. L’histoire de l’humanité emprunte un chemin chaotique et tortueux qui ne connait jamais le répit. Le début du XXIe siècle a été déjà marqué par deux crises majeures, celle des subprimes de 2008/2009, et celle du COVID. Ces crises se surajoutent aux conflits régionaux chroniques, dont le terrorisme est l’expression visible car il frappe au cœur de nos sociétés occidentales. Si le fait générateur est différent, le tissu géopolitique, économique et social de notre planète est déchiré depuis vingt ans par plusieurs forces perturbatrices. 

La première force de déstabilisation est l’urgence climatique avec ses déclinaisons multiples : pollution urbaines, pollution des océans, émissions croissantes de CO2, déforestations, catastrophes naturelles …

Mais les gaz à effet de serre ne sont pas les seuls facteurs de perturbations. Les urgences environnementales sont nombreuses : envahissement de l’air et des océans par les plastiques, polluants chimiques (glyphosate…), pollutions aux particules fines. Les analyses des conséquences sanitaires de ces pollutions multiples sur les populations et la biosphère sont alarmantes. Et les décisions publiques prises pour les contenir et les éradiquer toujours suspectes de connivence avec les intérêts économiques.

Face à la complexité, la tentation est la simplification. Ceci fait naturellement le lit des analyses populistes qui nient la complexité socio-technique de notre époque et se réfugient dans des explications simplificatrices isolant des « causes » aux problèmes rencontrés par les populations. On joue le peuple, supposé sage, contre l’élite, le national contre l’universel, le local contre l’immigré, la périphérie contre le centre, la campagne contre la ville, l’ultra-libéralisme pour les uns, le socialisme pour les autres, les réseaux sociaux contre les médias établis… Le choix de la cible dépend du moment et du lieu, mais répond chaque fois au même critère : il faut faire simple et brutal. Pour leurs promoteurs, qui trouvent dans plusieurs chefs d’Etat des supporters inespérés, ces dichotomies primaires ont le mérite d’offrir une explication simpliste des difficultés et, accessoirement, de désigner les coupables.

Cette vision manichéenne du monde justifie les tensions géopolitiques et commerciales aiguës entre les États-Unis et la Chine, comme la montée de l’illibéralisme au Brésil, Russie, Hongrie… La pensée simplificatrice conduit à une remise en cause du système politique représentatif (AfD en Allemagne, Gilets jaunes en France...), encore minoritaire, mais potentiellement menaçante partout et source de coups de boutoirs systématiques contre la classe politique et les élus, suspects d'incompétence et de surdité ou, pire, de corruption. 

Les crises de l’immigration, alimentées par la pauvreté comme par les conflits religieux ou ethniques, marquent le paysage international et sont une illustration de ces tensions, mais aussi en deviennent un moteur. La complexité de notre époque fait que les problèmes non résolus viennent ajouter aux problèmes antérieurs une nouvelle couche de tensions. Cette accumulation conduit à l’impuissance et à l’accroissement de la fragilisation.

Enfin, l’économie du monde d’avant, brutalement secouée par la crise des subprimes, n’avait jamais retrouvée un rythme de croissance sain. Tensions économiques non résolues par l’injonction massive de liquidités (taux négatif…), improbable gestion de la dette publique alimentent une bulle permanente qui peut exploser à chaque instant alors que les besoins primaires de sociétés vieillissantes exigent des financements de long terme stables. 

Dans ce contexte géopolitique, la révolution numérique, est conduite par de puissantes entreprises américaines comme Facebook ou Google, transforme nos vies au quotidien de façon pragmatique et opportuniste. Cette démarche s’impose aux acteurs sociaux sans qu’une réflexion suffisante au niveau des états et des entreprises permette de tirer pleinement parti de ce potentiel pour produire une amélioration tangible de la connaissance et de la qualité de vie pour tous. L’asymétrie dans la maîtrise de la société de la donnée exploitée par ces acteurs (GAFAM) génère une défiance envers le potentiel de transformation sociétale. La connaissance des phénomènes complexes par les données qu’ils produisent n’est pas majoritairement perçue comme la promesse d’un bénéfice collectif, mais plutôt comme une menace incontrôlée ou encore un outil de manipulation de la vérité.

 

Covid-19 a accentué les difficultés connues et en a révélé de nouvelles

Le premier choc provoqué par le virus a été une prise de conscience brutale de l’impact concret de la mondialisation dans ses deux dimensions :

-       La planète est désormais un espace international unique ouvert aux mouvements de personnes qui facilitent la dispersion immédiate des menaces, qu’elles soient sanitaires, climatiques, terroristes… 

-       La répartition internationale des activités et des productions, résultat d’optimisations partielles, a créé un système économique unique et interdépendant qui implique la continuité des échanges physiques pour permettre la continuité du fonctionnement des chaines d’approvisionnement

Cette économie mondiale interdépendante a fait prendre conscience crument les conséquences collectives de décisions rationnelles, par rapport au mode de gouvernance des entreprises, prise depuis plusieurs décennies et accentuées depuis l'entrée de la Chine à l'OMC en 2001 par le rôle central de ce pays dans l'économie mondiale. 

Dans ce monde pénétré par les réseaux sociaux et irrigué par les chaînes d’information en continu, l’abondante offre médiatique a créé une circulation instantanée de l’information soit non validée ou soit difficile à interpréter (controverse sur les masques) favorisant le développement des rumeurs et surinterprétations.  Faute de compréhension de la nature du virus, toutes les interprétations ont été rendues possibles, y compris une défiance généralisée envers les autorités suspectées d’incompétences ou de manœuvres. 

Cette généralisation de l’information instantanée où se propagent les faits bruts, non validés, participe à la mise en scène médiatique de toutes les formes de fractures du corps social. Les tensions sociales dues à la prise de conscience de l’ampleur des inégalités de conditions et pas seulement de revenus (éducation, logement, mobilité…) symbolisée par l’opposition entre les travailleurs tertiaires pouvant télé-travailler et les acteurs de terrain a constitué un des enseignements de la crise. La cristallisation des oppositions, moteur de notre société contemporaine, a trouvé de nouveaux moteurs entre urbains et ruraux, travailleurs tertiaires et travailleurs engagés physiquement, personnes bien logées et bien équipés en moyens de communication et personnes moins favorisées.

Parmi les leçons de la crise, les parents comme les institutions ont pris conscience de l’impréparation des systèmes d’enseignement à l’utilisation des moyens de communication et d’apprentissage numériques. L’UNESCO a fait apparaitre la gravité de l’impact du blocage des systèmes éducatifs : 1,2 milliard d’élèves ont été privés d’une scolarité normale, soit 68% de la population scolaire mondiale. 

Les conséquences de cette crise sur la confiance accordée aux dirigeants dépendent des pays. Pas son ampleur et sa nature, la crise a surpris tous les gouvernements qui ont donné le sentiment d’hésiter sur les mesures à prendre. Les citoyens attendent de l’état la sécurité et sont prompts à marquent leur exigence et leur impatience. Nourrie par une information non filtrée diffusée par les réseaux sociaux et les « experts Facebook », une profonde méfiance envers les décisions des gouvernements est un terrain favorable à la propagation des rumeurs 

La crise a enfin fait éclater un paradoxe cruel de notre société urbaine mondiale. L’urbanisation, et sa forme contemporaine, la métropolisation, ont produit des territoires qui ont exploité les gains du regroupement des populations et des services dans un espace limité.  Mais le coût sanitaire et environnemental de ces espaces denses a été passé sous silence. 

De fait, face à la crise, l’inégalités entre les grandes métropoles et les zones rurales de faible densité est apparue criante. L’exode des urbains vers les campagnes a été très mal vécu par les ruraux qui se sont sentis assaillis et menacés. La ville, ouverte, dynamique, creuse de toutes les libertés,s'est brutalement retrouvée fermée et invivable. Si un exode massif des urbains vers le monde moins dense de la campagne n'est pas envisageable dans nombre de pays, penser la "rurbanité" va devenir urgent.

 

Le système socio-technique doit être mis en condition de réagir à ces menaces

Le monde du XXIe dispose d’outils scientifiques sans équivalent. Mais ceci n’a pas empêché l’humanité d’être prise au dépourvu face à une menace dont la science connait parfaitement l’existence et les modalités. Ce paradoxe est difficile à expliquer. Et alimente un doute sur la maîtrise que donne la science de notre destin collectif. Il y a un divorce grandissant, dans de nombreux pays, plus à l’Occident qu’en Asie, entre la capacité de production scientifique et technique et l‘acceptation par l’opinion.

La science est mondiale : la crise a révélé la puissance de l’interconnexion des laboratoires de recherche, la diffusion de l’information scientifique, les partages d’expérience mais demande une nouvelle collaboration de tous. Elle a aussi fait prendre conscience que la science est le monde du temps long et de la lente métabolisation des solutions, bien loin des exigences d’immédiateté et de publicité. La communication scientifique est insuffisante et fait naître faux espoirs et fausses craintes. Un travail profond est nécessaire sur la formation aux sciences et sur leur diffusion.

La gestion multilatérale des crises doit être réaffirmée et dotée de moyens performants (information, interventions, modes de gouvernance…). La crise a fragilisé une structure essentielle à la gestion des pandémies, l’OMS, qui fait l’objet de critiques dont il faudra trier les insuffisances réelles des règlements de compte politiques.

La technologie s’est confirmée comme un vecteur puissant d’échanges, de communication facilitant le travail en commun : en quelques semaines les plus réticents se sont convertis au télétravail, au e-commerce. Les technologies de communication ont démontré leur utilité et leur résilience. Ceci met en évidence la nécessité d’investir sur les infrastructures, les moyens techniques et les logiciels, mais aussi de repenser les organisations à partir d’une architecture des usages voulue et non subie.

Néanmoins, les inquiétudes sur l’impact des technologies (5G…) et de l’utilisation des données ont été accrues et nécessitent un travail de fond d’explication et la mise en place de garde-fous crédibles. La transparence est une exigence radicale dans le monde de la suspicion. 

La gestion de la croissance doit être rééquilibrée entre les bénéfices court terme de la délocalisation mondialisée et la pertinence sociale et environnementale de la production locale. La mondialisation du sourcing a permis d’enregistrer des gains bénéfiques à tous et de favoriser l’émergence dans les pays producteurs de classes moyennes. Mais elle doit être compensée dans ses effets (émissions de CO2…) à la fois par une fiscalité appropriée (taxe carbone) et par l’exploitation des potentiels locaux (par ex. agriculture de proximité, exploitation énergétique de la biomasse).

La démocratie ne peut être fondée que sur la confiance, l’authenticité et sur le partage d’un socle commun de valeurs. Mais la démocratie telle que nous la connaissons en occident est une création du XVIII siècle, elle appelle le temps long, la réflexion non biaisée et contradictoire, le débat respectueux.  L’offre médiatique du XXIe siècle piétine ces principes et bouscule le modèle politique en mettent sur les dirigeants une pression impossible à tenir, que certains cherchent à esquiver en faisant taire les critiques.

Comment  obtenir sans violence la confiance en elle-même d’une opinion fragilisée par une crise qui a fait naître la peur ?


Covid-19... et après ?

Nous vivons une crise systémique. Une de plus. Pourquoi en être surpris ?

Quel que soit le facteur déclencheur, le scénario est toujours le même. On identifie un phénomène transitoire et atypique sans en comprendre la portée, sauf quelques lanceurs d’alerte lucides qui sont d’abord immédiatement brocardés, puis vilipendés pour troubler l’ordre naturel des choses en affrontant la doxa. Puis le phénomène se développe, les premières victimes apparaissent, on tente de se rassurer en en relativisant la portée jusqu’au moment où ce dérapage initial révèle sa véritable nature destructrice. C’est alors que les critiques fusent, que les ripostes se préparent et que, désormais, les réseaux sociaux et les chaînes d’information en continu se déchaînent en multipliant analyses, vrais experts et faux mages. Tout le monde, naguère silencieux et passif, se découvre une compétence pour décrypter, ex post, le problème. Puis l’incendie se calme, on revient graduellement à la situation de départ, on répare les dégâts et tout le monde passe à autre chose. Gavées d’instantanéité, les opinions publiques s’empressent d’oublier tout ce qui les avait fait trembler… Cette capacité d’oubli est une particularité très positive de l’homme qui ne sait pas mémoriser la composante physique de la douleur, et c’est certainement mieux ainsi. Mais pour les organisations, entreprises, collectivités, états, l’amnésie a des conséquences redoutables.

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Cette séquence a été fort bien décrite par Nassim Nicholas Taleb dans son ouvrage majeur « Le cygne noir » paru en 2007. Quelques années plus tard, en 2012, après la crise de 2008, il a publié un second livre, « Anti fragile » qui est une ébauche de réponse à la question soulevée par le cygne noir. Il ne s’agit pas d’un manuel de management, avec des recettes rationnelles, mais d’un ouvrage fondé sur la pédagogie par l’analogie. Il faut aussi lire « Bienvenue en incertitude », de Philippe Silberzahn, plus accessible pour se pénétrer des constats et concepts qui nourrissent la capacité à réagir face à l’inconnu.

Car la question centrale de nos organisations complexes est bien d’apprendre à vivre avec l’incertitude puisque, par nature, les cygnes noirs sont imprévisibles.

Nos organisations ne peuvent plus se construire sereinement dans un sentiment d’invulnérabilité et dans une confiance immodérée dans leurs systèmes de contrôle. Nous sommes dans le monde de l’incertitude symbolisé par la signe VUCA : Volatility, Uncertainty,  Complexity, Ambiguity.  Cette pratique du VUCA vient du monde militaire qui est pourtant celui où le modèle hiérarchique pyramidal a prospéré. Face à la multiplicité des paramètres, le modèle hiérarchique pyramidal « command and control » se révèle inefficace car il a besoin de s’appuyer sur des certitudes qui sont autant d’obstacles à la lucidité, à l’initiative et à la réactivité de chacun. Tchernobyl est un bel exemple d’un cygne noir dont l’origine est l’application aveugle du système pyramidal.

Passer de la pensée linéaire à une pensée non linéaire ne s’improvise pas, mais se pratique. C’est, dans un premier temps, une démarche ingrate et déstabilisante, mais absolument indispensable pour faire progresser notre capacité collective à réduire l’impact de l’incertitude.

Nous ne devons certes pas tout oublier de ce que nous avons appris. La culture du processus, la qualité totale restent des briques nécessaires à l’exécution de décisions. Il faut simplement que ces composants de la décision soient immergés dans une pensée plus large qui en élargissant le champ de compréhension des phénomènes complexes met en œuvre d’autres capacités.

Il faut alléger la ligne hiérarchique en la dépouillant ce qui est inutile et conduit à un micro management déresponsabilisant. Repenser les organisations à partir de la résolution de problèmes en poussant la prise de décisions au plus près du fait générateur permet de se rapprocher du client. Le système hiérarchique pyramidal s’est développé dans un monde d’ignorance où il fallait appliquer des règles immuables. La légion romaine et l’ordre de Saint-Benoît ont été de très bons terrains pour affiner ce modèle. Mais on sait aujourd’hui qu’en répartissant l’intelligence on la multiplie. En libérant la créativité du terrain, on renforce l’efficacité globale d’autant plus qu’il est très simple de partager aujourd’hui l’information en temps réel entre tous les composants humains et matériels du système.

C’est bien évidemment la révolution de l’information qui permet de nourrir cette décentralisation profonde. Pourquoi alourdir l’information centrale quand les décisions locales sont plus efficaces ?  Le système hiérarchique pyramidal a cultivé la religion du secret parce qu’il n’était pas équipé pour faire autrement. La doctrine était concoctée au sommet à partir d’un mélange de savoir, d’expérience et d’intuitions transformé en force probante par le poids de l’autorité.   Toute ceci prenait du temps, changeait rarement et lentement, et remettre en cause la doctrine était une prise de risque majeure pour l’organisation. Il est possible aujourd’hui de concevoir plus vite en partageant dès l’origine. Dès lors l’exécution n’est plus un processus aléatoire où la poussée verticale s’étiole au fur et à mesure que l’on s’éloigne du sommet, mais une diffusion simultanée à travers un réseau maillé.

La culture VUCA est aussi une culture de la simplicité et du changement rapide. Comme il est impossible de rassembler tous les éléments de décision, on accepte une marge d’erreur dès lors que les capteurs du réseau maillé permettent très vite de comprendre l’impact d’une décision et de la changer. C’est une vigilance critique de tous les maillons du réseau, fondée sur la compétence et la réactivité, mais aussi sur la responsabilité, qui permet d’ajuster en temps réel la solution au problème. 

Ces concepts sont désormais familiers dans le monde des entreprises. Ils bénéficient de la culture de l’agilité qui a permis l’émergence de solutions numériques performantes et tellement décentralisées qu’elles permettent l’accès à l’information en temps réel à des milliards d’êtres humains, comme à de dizaines de milliards de robots. Loin d’être fragiles ces systèmes sont au contraire anti-fragiles car ils connectent des cerveaux d’œuvre de plus en plus aguerris à la prise de décisions.

Ce n’est certes pas une vision idyllique de la société moderne car nous ne somme qu’au début de cette transformation. Il y a encore beaucoup de déséquilibre entre la capacité à être informé et la formation au discernement qui permet d’assembler les meilleures décisions possibles. Il y a aussi devant nous beaucoup de travail d’éducation, de modélisation, d’apprentissage, de reconception de processus et de changements culturels. Ces travaux sont indispensables pour transformer notre modèle hiérarchique pyramidal, qui induit un droit individuel au désengagement sous prétexte que les chefs doivent décider seuls et peuvent donc être critiqués, en réseau maillé collaboratif fondé sur la compétence, l’initiative, individuelle et coordonnée, et la responsabilité.

Les crises systémiques que nous traversons ne peuvent que renforcer ce besoin de construction de système anti-fragiles, mais nous ne devons pas oublier notre vulnérabilité dès le retour aux jours meilleurs. Laissons à Nassim Nicholas Taleb cette pensée tirée du dernier ouvrage de sa série Incerto, « Skin in the Game » : « ne traversons jamais à pied une rivière dont on sait qu’elle a 1,20 m de profondeur en moyenne ».


La Chine en marche vers l'électromobilité

L'électromobilité mondiale a son démonstrateur vivant à grande échelle, la Chine. Tout ce qui roule est déjà électrifié ou en passe de l'être. Le NEV, véhicule à nouvelle énergie, appellation qui recouvre les véhicules électriques à batteries, les véhicules hybrides rechargeables et les véhicules à pile à combustible à hydrogène, est au coeur de la stratégie de mobilité automobile de la Chine. Mais ce ne sont pas seulement les voitures qui sont électriques, mais l'ensemble des moyens de transport collectifs et individuels. L'électrification de la mobilité sous toutes ses formes est le fruit de vingt ans d'évolution technique et industrielle qui font aujourd'hui de la Chine le leader mondial de l'électromobilité. Cette stratégie, associée à la maîtrise de la filière des piles ion-lithium, confère à la Chine un avantage considérable par rapport aux pays qui n'ont pas choisi de faire régresser leur parc de véhicules thermiques et constitue une menace majeure sur leurs industries de moyens de transport.

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Le vélo a longtemps été le symbole de la Chine maoïste et, à ce titre, a été délaissé dans les années quatre-vingt dix au profit de la motocyclette et de l'automobile. Mais depuis plus de décennies les deux-roues motorisés ont abandonné en ville leur moteur thermique au profit de moteurs électriques. En 2015, le gouvernement chinois a interdit tout deux-roues thermique en ville. Même dans la Chine rurale, les deux-roues thermiques régressent au profit de véhicules à deux et trois roues électriques. L'industrie chinoise du deux-roues motorisé thermique a beaucoup souffert de cette régression programmée du marché intérieur et s'est massivement tournée vers l'exportation, qui a atteint 7,3 millions d'unités en 2018. Après avoir atteint un pic de production en 2014 avec 26,9 millions d'unités, l'industrie n'a vendu en 2018 que 15,5 millions d'unités, le marché chinois étant désormais dépassé par l'Inde.

La Chine dispose aujourd'hui de plus de 200 millions de vélos électriques, essentiellement en libre service dans les villes. Les trottinettes se développent également. Dans les villes les plus modernes, ce flux de deux roues, qui est passé par un pic chaotique, est canalisé dans des pistes cyclables en site propre qui bordent désormais les grandes avenues.

Les bus électriques sont aujourd'hui une spécificité chinoise. Deux grands leaders, BYD et Yutong, se sont imposés sur le marché intérieur et ont fait de cette expérience à grande échelle la base de leurs exportations mondiales. Sur les 425 000 bus électriques en service dans le monde fin 2018, 99% circulent en Chine. Ainsi la ville de Shenzhen est la première au monde à disposer d'une flotte de bus intégralement électrique, soit 16 000 véhicules. Il est admis qu'un bus électrique coûte à l'achat 50% de plus qu'un bus diesel de taille équivalente, mais la baisse du prix des batteries se traduit par une baisse du coût de ces véhicules qui, de plus, ont un cout de fonctionnement plus faible. La transition des flottes chinoises vers l'électrique a été massivement subventionnée jusqu'à la moitié du coût du véhicule mais on estime que la décennie prochaine verra les solutions de bus électrique s'aligner sur les bus diesel en coût total de possession. Bien entendu, les bénéfices en matière d'absence d'émission au lieu d'usage et de silence de fonctionnement sont déterminants dans l'adoption de ces solutions.

En matière de transport urbain et interurbain de masse, la Chine a déployé un plan global d'équipement ferroviaire du pays et des grandes villes. Le réseau interurbain est le plus important du monde, 27 000 km, sur lequel circulent les TGV Hexie, co-produit avec Siemens, Alstom, Bombardier et Kawasaki, et, depuis 2017, Fuxing, de conception chinoise qui circulent à 350 km/h. Le nombre de lignes de métro atteint désormais 4300 km et plus de 31 villes sont désormais équipées d'un métro, chaque ville étant désormais autorisée à s'équiper d'un métro à partir de 1,5 million d'habitants. 6500 kilomètres de lignes de métro seront en service en 2020.

La Chine est devenue d'un pôle majeur d'innovations en transport ferroviaire avec ses propres TGV, circulant à 350 km/h, et ses innovations comme le MAGLEV, train à sustentation magnétique, qui relie Shanghai à son aéroport à 430 km/h en 7 minutes. La Chine s'est dotée pour 7 milliards $ d'un centre d'innovation ferroviaire pour définir les trains du futur, MAGLEV comme TGV à très haute vitesse et TGV autonomes, dans la ville de Qingdao dans l'est du pays. Qingdao n'est pas seulement une ancienne colonie allemande qui a laissé comme héritage la bière Tsin-Tao, mais est surtout le centre de la construction ferroviaire chinoise avec CRCC Sifang, China Railway Construction Corporation, désormais leader mondial du transport ferroviaire.

Dans cette large politique d'infrastructures et d'équipements destinée à fluidifier l'économie du pays et des grandes villes en diminuant les émissions de CO2, de particules et de gaz polluants produits par la circulation automobile de véhicules thermiques, la stratégie chinoise d'électrification du parc automobile tient une place centrale. Après avoir depuis 1980 réussit à construire la première industrie automobile du monde grâce aux co-entreprises, la Chine mise désormais sur les NEV et a réorienté depuis 2018 sa stratégie de coopération avec ses partenaires constructeurs mondiaux dans cette unique direction. En fixant des quotas de NEV pour chaque constructeur, des règles sur les crédits carbone et des normes de plus en plus strictes d'émission et d'usage, le gouvernement dissuade le développement de nouveaux véhicules thermiques. 1,1 million de voitures électriques ou hybrides rechargeables ont été livrées en Chine en 2018 et toutes l'ont été par des constructeurs chinois. BYD en est le leader avec 225 000 véhicules revus en 2018, dépassant BAIC et SAIC. L'objectif du gouvernement est de cesser toute aide financière pour le développement du marché des NEV en 2022, considérant qu'à cette date les coûts de production devraient s'aligner sur les véhicules thermiques.

La stratégie chinoise d'électrification des transports représente à ce jour l'expression la plus accomplie d'un cheminement global vers l'électromobilité dans le monde et se doit de servir de référence. Le groupe Volkswagen, qui a fait de la Chine sa base de développement des voitures électriques, ne s'y est pas trompé en s'engageant à produire en 2028 50% de véhicules électriques dans sa production totale en Chine.

 


De la place de l'Europe au XXIe siècle

Malgré les frustrations que l'on peut ressentir dans certains débats confus, au moins cette campagne parait un peu moins éloignée des enjeux européens que celle de 2014. Derrière le fracas des propos, l'indigence des postures, on observe que l'Europe - c'est à dire le modèle politique de l'Union européenne - commence à se dessiner dans la culture politique, même si le débat pourrait être encore plus clair. Toutefois, il ne s'agit en rien du troisième tour de la présidentielle française, mais d'un débat d'une toute autre ampleur : quelle place pour l'Europe au XXIe siècle ?
 
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Il est bien fini le temps où des millions de gens se ruaient vers Paris ou vers son éternelle rivale Londres pour s'émerveiller devant la richesse des deux grands nations qui façonnaient le progrès scientifique et industriel du XIXe sicle et du début du XXe siècle. La munificence de ces Expositions universelles, à une époque où seul le contact physique pouvait rendre compte de l'état d'avancement des techniques, est restée inégalée. Mais deux guerres mondiales fratricides ont brisé l'élan européen. Ce suicide de l'Europe, nous le payons lourdement et durablement. La volonté au lendemain de la guerre de doter l'Europe d'un instrument politique supranational pour servir de cadre à une reconstruction pacifique de la prospérité européenne a marqué la vie politique européenne depuis les années cinquante. Mais aujourd'hui la question centrale se pose en des termes beaucoup plus crus : quelle est désormais  la capacité des 27 états de la vieille Europe de jouer un rôle dynamique dans les débats du XXIe siècle.
 
Est-ce que chaque état peut le faire individuellement, comme le pense le peuple britannique ou le clan, marginal, des "Frexiters" ? Faut-il repenser les traités pour construire comme le proposent les souverainistes une Europe "des projets et des nations" ? Faut-il aller vers plus d'intégration politique et faire évoluer un modèle mixte conçu par étape pour répondre aux besoins de paix de l'après-guerre, puis de développement économique libéral en accueillant les anciens pays communistes ? Au fond, la cible n'est-elle pas une Fédération des Etats Européens modèle qui répond aux besoins de force politique unitaire et de diversité, comme aux Etats-Unis, au Brésil, en Allemagne ou en Suisse ?
 
Aujourd'hui la montée des nationalismes incarne une réponse instinctive de certains peuples ou de certaines fractions les plus vulnérables de l'électorat aux défis de l'époque. Cette solution est soigneusement enjolivée par ceux, nombreux, qui voient leur intérêt immédiat dans l'affaiblissement politique de l'UE. Elle se résume souvent au problème de le défense des peuples européens contre une immigration non contrôlée quand ce n'est pas uniquement une réaction contre l'islam politique.
 
Les défis sont beaucoup plus larges. Ils sont comme toujours dans l'histoire liés à notre capacité autonome à nous doter des éléments de la force politique qui permet de garantir la liberté de nos choix propres. Se pose le problème vital de la capacité des vieilles nations européennes de répondre par une voie propre au duopole mondial, agressif, qui s'établit entre la Chine et les Etats-Unis. Du temps de la guerre froide, on pouvait compter sur le vieil allié américain. Aujourd'hui il se comporte plutôt en adversaire ! Si l'UE a échoué, avec le désastre profond de l'agenda de Lisbonne, à donner dès le début du XXIe siècle une réponse scientifique, technique, industrielle conçue au niveau européen, les états membres n'ont pas été capables non plus de construire seuls cette réponse, qui ne peut être que complexe, multi-sectorielle et fondée sur une sursaut collectif dont personne ne se sent plus vraiment capable dans les grandes nations européennes divisées. Ce double échec nous menace comme le conflit USA/Huawei le démontre : nous avons besoin de Huawei pour implanter rapidement la 5G en Europe et les Etats-Unis peuvent nous en empêcher ! Ceci est factuel, concret ! On fait quoi dans ces circonstances ?
 
La réponse politique sera longue à élaborer. Elle passe par un changement de dynamique au niveau du Parlement et de la Commission. il faut construire une nouvelle culture de souveraineté économique et politique de l'Europe. Etre un marché où "la concurrence est libre et non faussée" ne suffit en rien. Ce principe de base nous a fait progresser en niveau de vie, pas en qualité de vie et certainement pas dans la résolution des problèmes d'iniquité sociale et de dérèglement climatique, qui sont aujourd'hui les sources de plus grande tension. Il faut donc mettre en place un autre modèle qui permette à la souveraineté politique européenne de s'exprimer et de devenir un modèle pour beaucoup de pays qui ne se reconnaissent ni dans le modèle usé des Etats-Unis ni dans celui de la Chine qui peut inquiéter dans sa conception des libertés publiques. Or l'Europe peut être un attracteur sur plusieurs thèmes centraux - éducation, santé, droits du numérique, décarbonation - en réconciliant de façon dynamique équité et efficacité dans un champ mondial qui se transforme.
 
Ceci ouvre la champ à un vaste chantier de reconstruction. Puisse le renouvellement du Parlement et de la Commission apporter la lucidité et la sérénité nécessaires à un tel projet. Le temps nous est compté.

Chine, automobile et tweettrumps vengeurs

Pour comprendre les tensions économiques entre les Etats-Unis et la Chine, il faut mesurer à quel point la Chine est devenue, aux yeux des Etats-Unis, leur seul rival possible. Dans tous les domaines, la croissance de la Chine représente un défi insupportable pour la première puissance économique et militaire du monde qui sait qu'elle ne peut être que rattrapée par le géant démographique qui forme aujourd'hui 39 millions d'étudiants.

TENSIONS COMMERCIALES
Ce que pourrait coûter aux constructeurs européens des tarifs américains augmentés sur l’automobile
 
 

Atlantico : Quel pourrait être le coût de telles sanctions pour le secteur automobile européen ? 

Jean-Pierre Corniou : Dans le superbe ouvrage d’histoire de la diplomatie d’Henry Kissinger, « Diplomatie », écrit en 1996, le tweet n’était pas encore identifié comme arme de destruction massive de valeurs boursières et de déstabilisation de la confiance. Donald Trump aura conféré ces propriétés en quelques minutes à ces 280 caractères qui ont confirmé, entre ses mains, leur caractère redoutablement toxique. Soucieux de défendre l’économie des Etats-Unis, et plus encore leur capacité de domination à long terme de l’économie mondiale, Trump ne recule devant rien. Il a décidé que ses électeurs attendaient de lui cette fermeté virile, quelles qu’en soient les conséquences. Il faut bien admettre que le déficit commercial des Etats-Unis, qui a atteint 681 milliards $ en 2018, soit 3% du PIB, représente un problème économique et politique, rendu toutefois supportable par l’usage du dollar comme réserve de valeur et monnaie de transaction. Plus encore, l’importation de produits, ou moins cher, ou de meilleure qualité, répond aux besoins du marché et se traduit globalement par une baisse des prix. Taxer les produits importés est un aveu de faiblesse qui traduit la faible compétitivité de l’industrie américaine sur les produits industriels de consommation. En effet, le déficit américain se concentre sur les produits manufacturés, soit 891 milliards $ de produits de consommation, de biens électroniques, d’automobiles. L’impact de ce déficit en emplois perdus est estimé à 3,4 millions d’emplois. Pour Trump, accusant ses concurrents, Chine et Europe en tête, de pratiques déloyales et frauduleuses,  recréer des emplois industriels, c’est d’abord, à tout prix, réduire le déficit commercial.

Qu’a donc écrit de nouveau le président Trump dans ses deux tweets  du 5 mai ? il a rappelé que grâce à ses mesures protectionnistes, la Chine avait payé en dix mois 25% de droits de douane sur un montant de 50 milliards $ de produits Hi-Tech and 10% sur 200 milliards d’autres produits. Il considère que cela contribue aux remarquables résultats économiques des Etats-Unis. Pourquoi s’arrêter en si bon chemin ?  Alors même qu’une délégation chinoise, forte de 100 personnes, était attendue à Washington pour conclure les négociations en cours par un accord commercial, il a annoncé qu’il se donnait le moyen de faire grimper ces taux de 10% à 25% sur un montant de 200 milliards $ de produits chinois dès le 10 mai. Plus encore, il annonce la possibilité de taxer à court terme à 25% un montant additionnel de 325 milliards $, ce qui couvrirait tous les produits chinois importés aux États-Unis. Or ces taxes sont payées pour une grande part par les entreprises américaines implantées aux États-Unis qui vont les répercuter sur leurs prix de vente.

Ces menaces s’inscrivent dans une série de mouvements qui depuis un an visent à réduire le déficit américain vis-à-vis de la Chine à la fois par des menaces et par des négociations. Dans une première étape, Trump a imposé en avril 2018 une réduction de 100 milliards de déficit, puis un mois plus tard de 200 milliards.  A chaque action unilatérale des Etats-Unis, comme la menace du 3 avril 2018 d’imposer 25% de taxes sur les produits électroniques et les équipements chinois, répond dans l’heure une décision chinoise de même nature. Le 2 mai, la Chine annule ainsi tous les contrats d’importation de soja américains, privant ainsi les fermiers américains de la moitié de leurs exportations. Mais la Chine accepte le 21 mai de réduire de 25% à 15% les droits sur les importations de véhicules américains en Chine. Le 6 juillet les droits de douane américains sont effectivement mis en place sur 34 milliards d’importations chinoises, et la Chine riposte en augmentant à nouveau les droits sur les véhicules américains à 40%. Cette mesure a peu d’impact car les constructeurs américains préfèrent produire moins chers leurs véhicules en Chine et d’ailleurs Tesla a immédiatement annoncé construire une usine à Shanghai pour éviter ces droits de douane !

 

Cette guérilla est peu productive pour les deux parties. Néanmoins, la Chine dispose des moyens économiques de limiter l’impact de ces mesures sur son économie, plus que les États-Unis très dépendants de produits fabriqués en Chine. D’ailleurs, malgré cette atmosphère de guerre commerciale, les exportations chinoises aux États-Unis ont augmenté, en 2018 de 11,3%, alors que les États-Unis n’ont pas réussi à dépasser 0,7% de croissance de leurs exportations en Chine. De ce fait, l’excédent commercial chinois a cru en 2018 de 17% pour atteindre 323 milliards $, soit l’excédent le plus important de la décennie.  Le dernier coup de poker de Donald Trump, visiblement destiné à peser sur la négociation en cours, risque de profondément irriter la partie chinoise et d’être inutile. En effet, lors du sommet du G7, Xi Jinping et Trump s’étaient entendus pour négocier sur 142 points, comme la cybersécurité, la propriété intellectuelle, la technologie, le taux de change, l’agriculture. Remettre en cause sans cesse els accords est contre-productif et démontre un manque de confiance préjudiciable à la négociation avec la partie chinoise. Xi Jinping dispose en effet de plus de ressources politiques pour faire face à une telle situation.

Les conséquences sur l’automobile de cette menace sont très faibles pour l’industrie chinoise qui n’exporte pas aux États-Unis mais le sont pour les constructeurs occidentaux, américains, comme GM avec la Buick Envision ou la Cadillac hybride CT-6, et allemands, implantés en Chine et qui commencent à exporter les véhicules qu’ils y produisent vers les États-Unis. En 2018, 50 000 véhicules fabriqués en Chine ont été exportés aux États-Unis contre 250 000 des États-Unis vers la Chine, dont 50 000 BMW. Si les volumes de véhicules produits en Chine et exportés aux USA sont encore faibles, c’est un mouvement prometteur pour les constructeurs, notamment avec les véhicules électriques et hybrides, qui risque d’être cassé. D’ailleurs, cette politique punitive des Etats-Unis se retourne contre eux puisque les les flux d’exportation des USA vers la Chine se sont réduits de 50% fin 2018 et au premier trimestre 2019 à cause des droits de douane chinois de 40%. Ainsi, BMW n’exporte plus le X3 de son usine de Caroline du Sud. En 2017, BMW avait exporté 100 000 véhicules des Etats-Unis vers la Chine. De façon générale, les Etats-Unis ont connu en 2018 une baisse de leurs exportations d’automobiles de 16,6%.

Dans le cas ou Donald Trump venait à imposer des tarifs aux automobiles importées aux Etats-Unis en provenance d'Europe, quel en serait le coût pour nos constructeurs européens ? Sont-ils en mesure de le supporter ? 

L’économie de l’automobile, solidement construite autour des constructeurs nationaux à la fin de la seconde guerre mondiale, s’est graduellement ouverte à la concurrence pour constituer un écosystème mondial dont tous les composants sont désormais interdépendants. Le moteur de cette structuration internationale de l’industrie autour de grands groupes transnationaux a été l’abaissement des droits de douane. Aucun constructeur national n’est en mesure de se passer de fournisseurs étrangers. De même aucun constructeur ne peut survivre sans exporter, à l’exception notable du marché chinois qui jusqu’alors, contrairement à la Corée et au Japon, a pu se développer grâce à son immense marché intérieur sans exporter plus de 3% de sa production. Or la moitié des véhicules venus en Chine le sont par des co-entreprises où les constructeurs occidentaux jouent un rôle essentiel. Pour GM, la Chine est devenue son premier marché dépassant les Etats-Unis en volume.

L’Allemagne est, en 2018, le premier exportateur mondial de véhicules avec un montant de 154 milliards $, soit 20% du total mondial. Elle est naturellement la plus exposée par toute mesure qui pourrait altérer ses flux d’exportation, même si elle a constitué en Chine et aux États-Unis de solides bases industrielles. Le déficit commercial des États-Unis avec l’Allemagne en 2018 est de 68 milliards $ et de 67 milliards $ avec le Japon. L’automobile en constitue la plus large part.

L’acharnement de Trump a vouloir régler les problèmes d’emploi aux Etats-Unis par les droits de douane ne règle pas la question de la capacité de l’industrie américaine à produire ce que réclame les consommateurs américains. Les diatribes de Trump contre les « Mercedes de la 5e avenue » n’empêcheront pas les consommateurs d’acquérir ces véhicules, même rendus plus chers par les taxes. On voit bien que l’industrie automobile est désormais totalement mondialisée et sait transférer rapidement les productions d’un pays à l’autre. Jouer sans cesse avec les droits de douane se révèle vain car les constructeurs s’adaptent vite au détriment des pays d’implantation.

Plus spécifiquement, quels pourraient en être les effets directs ou indirects sur les entreprises françaises ? 

Les constructeurs français ne sont pas exposés aux Etats-Unis où ils n’exportent plus depuis fort longtemps. La France est le dixième exportateur mondial d’automobiles avec un montant de 25 milliards $, soit 3,4% du volume global.

L’Alliance pourrait être touchée pour la partie des véhicules Nissan et Mitsubishi exportés du Japon. En revanche les équipementiers français, comme Valeo, Michelin, Faurecia, Plastic Omnium qui travaillent aussi bien en Chine qu’aux États-Unis pourraient subir l’impact de la baisse des volumes de production de véhicules. L’interdépendance des marchés, la flexibilité des constructeurs, dépassent désormais les territoires nationaux mais les mesures protectionnistes atteignent directement l’emploi des travailleurs qui ne sont pas aussi mobiles que les productions.

 

Présentation de mon dernier livre "Quand la voiture du XXIe siècle sera chinoise" qui analyse les ressorts d cela performance chinoise en automobile..

 

"https://bfmbusiness.bfmtv.com/mediaplayer/video/jean-pierre-corniou-et-la-voiture-du-xxieme-siecle-sera-chinoise-aux-editions-marie-b-0605-1159309.html