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21/12/2016

Rendre les villes respirables : les réponses des entrepreneurs de la mobilité durable

Le 21 novembre dernier, Sia Partners a réuni des acteurs clés de la mobilité durable sur le territoire Auvergne Rhône-Alpes pour débattre des solutions et contributions visant à rendre les villes plus respirables à l’horizon 2020.

La Région Auvergne Rhône Alpes, GRDF, EDF, la Compagnie Nationale du Rhône et Symbio FCell ont ainsi contribué à dresser un état des lieux des atouts, des leviers et des initiatives locales des filières GNV/bioGNV (gaz naturel véhicule), mobilité électrique et mobilité hydrogène. Comment énergéticiens, autorités publiques, équipementiers et particuliers mettent à profit leurs expertises complémentaires pour répondre aux enjeux de la qualité de l’air urbain et de la transition énergétique ?

De l’urgence d’agir pour améliorer la qualité de l’air urbain

A l’heure où plus de trois quarts des habitants vivent en zone urbaine, les villes et grandes métropoles sont au premier plan de la lutte contre le dérèglement climatique et la pollution de l’air. Selon un rapport de l’agence nationale de santé publique publié en 2016, près de 48 000 décès prématurés seraient causés chaque année en France par un air pollué et en particulier par une exposition aux particules fines soit un nombre 10 fois plus important que pour les accidents de la route, par exemple. Il s’agirait d’ailleurs de la 3ème cause évitable de mortalité après l’alcool et le tabac. Les épisodes de fortes pollutions sont de plus en plus fréquents comme en témoigne la mise en place du dispositif de circulation alternée en ce début de période hivernale à Lyon et à Paris.

La pollution urbaine liée au secteur des transports

Le secteur du transport est aujourd’hui le principal responsable des émissions de gaz à effet de serre en France avec près d’un tiers des émissions totalisant plus de 135 millions de tonnes équivalent CO2 rejetées dans l’atmosphère. Le transport est également responsable de 60% des émissions de NOx et de 20% des émissions de particules fines (PM2,5). Parmi les plus gros émetteurs d’oxydes d’azote (NOx), les véhicules diesel dont la France possède le parc le plus important d’Europe totalisant pas moins de 5,5 millions de véhicules vendus depuis la mise en place au premier janvier 2011 de la norme Euro 5 seulement.

Sur le territoire rhônalpin, malgré de nombreuses initiatives entreprises ces dernières années, des efforts importants sont encore à déployer pour atteindre les objectifs fixés par la Région dans son SRCAE [1] à l’horizon 2020. Le dynamisme économique de la région et sa densité induisent un flux d’échange important et une augmentation des distances parcourues. Face à cette situation, les axes de remédiation existent. Ils passent notamment par :

  • Le développement de la frugalité énergétique en réduisant la demande de transport individuel (covoiturage, télétravail, autopartage, écrêtement des heures de pointes, véhicules autonomes) ;
  • La massification des transports ;
  • L’accélération du renouvellement du parc de véhicules ;
  • La diversification des sources d’énergie des véhicules.

Nous nous intéresserons principalement au travers de cette synthèse à ce dernier aspect.

Des solutions plurielles et complémentaires pour une mobilité plus durable

La mobilité électrique s’industrialise pour le véhicule particulier et utilitaire

Les constructeurs automobiles ont pris conscience des enjeux de la mobilité électrique et se lancent presque tous dans le développement des véhicules électriques. Les offres existent aujourd’hui et certaines permettent même de disposer d’une voiture électrique alimentée en électricité décarbonée.

Si les inquiétudes persistent quant à la capacité du réseau électrique à absorber la demande associée à un développement massif du véhicule électrique, EDF assure qu’à moyen terme, la demande reste très marginale. En effet, deux millions de véhicules électriques représenteraient une demande en électricité d’environ 5 TWh équivalente à seulement 1% de la consommation actuelle. Il est par ailleurs possible de recharger les véhicules pendant la nuit lorsque la demande en électricité est faible.

Citélib by Ha:mo à Grenoble

Le véhicule électrique est entré depuis 2010 dans un processus d’industrialisation avec le développement de la batterie lithium-ion et révolutionne l’industrie automobile qui a reposé sur la même technologie pendant plusieurs décennies. D’ici 2017, 17 modèles de véhicules particuliers et utilitaires seront sur le marché. Si la France ne compte actuellement que 80 000 véhicules électriques sur un parc total de 32 millions de véhicules, le marché progresse de 30 à 50 % par an notamment grâce à la mise en place du Bonus écologique. Certains constructeurs anticipent d’ailleurs une part de 15 à 20% de leurs ventes en électrique à l’horizon 2025.

Alors que la batterie constituait le point faible du véhicule électrique du point de vue du coût et de l’autonomie, ce composant connaît aujourd’hui des progrès spectaculaires. La nouvelle Renault Zoé a ainsi doublé son autonomie en condition réelle entre la version de 2010 et celle de 2017 pour atteindre une capacité de 300 à 380 km. Sur le segment haut de gamme, la dernière Tesla Model S revendique une autonomie de plus de 600 km. Ces niveaux d’autonomie permettent aujourd’hui à la mobilité électrique de se développer au-delà des zones urbaines vers les zones péri-urbaines voire rurales.

A l’usage, le véhicule électrique présente d’autres atouts. Son alimentation pour parcourir 10 000 km sur une année coûterait près de 6 fois moins cher que le gazole (environ 300 €/an pour 2500 kWh) avec un coût d’entretien et de maintenance réduit sur la durée de vie du véhicule.

La mobilité électrique

 

"Revenir au thermique après avoir conduit un véhicule électrique est très difficile. Le conducteur a le sentiment d'une régression technique" Responsable mobilité électrique, EDF

 

Le Gaz Naturel Véhicule (GNV) et Bio GNV, une solution mature pour le transport lourd

Le gaz naturel véhicule (GNV / Bio GNV) se développe en particulier pour le transport lourd (> 3,5 tonnes) : bus, camions, bennes à ordure. Les avantages du GNV sont nombreux. La technologie, déjà mature, permet de limiter la pollution sonore avec près de 50% de bruit en moins, presqu’aucune émission de particules fines et une réduction de 30 à 70 % des émissions de NOx par rapport au Diesel. Le coût du carburant GNV est 30% moins cher que celui du gazole et un véhicule GNV alimenté en biométhane (bioGNV) permet de réduire de 80% les émissions de gaz à effet de serre par rapport au Diesel.

Le gaz naturel véhicule

La mobilité gaz, associée au développement du biométhane présente d’ailleurs de nombreux avantages supplémentaires, aussi bien en matière de réduction des émissions polluantes « du puits à la roue » mais également en matière d’économie circulaire puisque l’ensemble de la filière crée de l’emploi local pour la production du biométhane, le recyclage des déchets locaux et la distribution du gaz.

Selon une étude réalisée par Sia Partners en 2016 dans le cadre de l’observatoire France Biométhane, la France possède le troisième parc de stations d’avitaillement GNV d’Europe derrière l’Italie et l’Allemagne et le quatrième parc européen de véhicules GNV.

Les trajectoires sont maintenant fixées puisque la Loi pour la Transition Energétique et la Croissance Verte donne un objectif de 10% de gaz renouvelable dans les réseaux en 2030. Par ailleurs, pour le transport lourd en véhicule (cars, camions, bennes à ordures ménagères…) le GNV est aujourd’hui la seule technologie de mobilité alternative mature et commercialisée.

GNVolontaire en Auvergne Rhône-Alpes

La mobilité hydrogène, trait d’union des énergies gaz et électricité prépare l’avenir

Les quatre prochaines années pourraient constituer une période décisive tant pour l’émergence d’une production propre et décarbonnée d’hydrogène que pour le développement de nouvelles applications de l’hydrogène-énergie.

En effet, l’hydrogène peut être produit à partir d’électricité via la réaction d’électrolyse de l’eau ou à l’inverse servir à produire de l’électricité par l’intermédiaire d’une pile à combustible. Ces réactions et technologies sont connues depuis plusieurs décennies, mais ont fortement évolué ces dernières années au point de susciter un regain d’intérêt de la part des acteurs publics et des industriels pour la filière en particulier pour les applications transport.

Ainsi, équipés d’une pile à combustible alimentée par hydrogène, les véhicules à hydrogène rejettent uniquement de l’eau, disposent d’une autonomie 2 à 3 fois supérieure aux véhicules électriques classiques et se rechargent en 5 minutes dans des stations adaptées. La mobilité hydrogène est d’autant plus intéressante que le coût de production d’1 kg d’hydrogène renouvelable permettant à un véhicule de parcourir 100 km pourrait fortement diminuer et atteindre 3€/kg dans des installations d’électrolyse à grande échelle.

La mobilité hydrogène

D’après l’AIE, 150 millions de FCEV pourraient être vendus d’ici 2050 dans le monde, et le marché des FCEV atteindrait déjà plus de 20 milliards d’euros par an pour un taux de pénétration de seulement 1%. Alors que Toyota commercialise son nouveau véhicule à hydrogène, la Mirai, depuis fin 2015, les acteurs se mobilisent pour mettre en place une infrastructure de distribution d’hydrogène, principal frein au développement de la filière hydrogène-énergie. Japon, Etats Unis et Allemagne ont établi une feuille de route du développement de la mobilité hydrogène.

La France, leader mondial dans la production d’hydrogène et de gaz industriels, a opté pour une approche de développement par clusters basée sur l’installation de stations locales dédiées à des flottes captives de véhicules hydrogène.

Mais si l’essor de la filière hydrogène-énergie dépend en partie des avancées technologiques et infrastructurelles, celui-ci est également conditionné par la mise en place de stratégies industrielles, réglementaires et politiques indispensables pour organiser une véritable synergie entre les acteurs.

Le projet HYWAY à Lyon et grenoble*

Dix leviers pour aller plus loin et accélérer le développement de ces filières

Dix leviers pour aller plus loin et accélérer le développement de ces filières

1. Comme nous avons pu le constater sur ces cinq dernières années, la forte ambition de certains constructeurs et acteurs de la mobilité parvient à initier la diffusion de véhicules décarbonés, et passer de l’expérimentation à l’industrialisation. C’est l’engagement de Tesla, de Bolloré, de Renault, de Nissan, et de beaucoup d’autres, qui se traduit par des séries conséquentes, un début de baisse des coûts grâce aux économies d’échelle réalisées, mais aussi par des campagnes de communication touchant le grand public. Le positionnement ambitieux d’un nombre croissant d’acteurs est un premier levier fort de la décarbonation de la flotte de véhicules.

2. Pour aider les acheteurs, qu’ils soient privés, publics, professionnels ou particuliers, à franchir le cap, la diffusion d’outils d’aide à la décision complets, simples d’usage et ergonomiques constitue un autre levier déterminant. Au-delà du positionnement motivé par des considérations environnementales, c’est véritablement l’équation financière qui orientera les achats des clients. En effet, le surcoût à l’achat, est souvent rapidement compensé par un moindre coût de fonctionnement annuel : le calcul du TCO (total cost of ownership – coût total de possession), selon le profil de déplacement, est une donnée déterminante. Ainsi, les promoteurs de la mobilité décarbonnée ont tout intérêt à construire, alimenter et mettre à disposition du public et des prospects des outils mettant en exergue le cycle économique total. C’est d’ailleurs précisément l’objectif du projet Equilibre, initié par un regroupement de transporteurs routiers, qui vise à collecter de manière exhaustive, des données sur la consommation et les émissions dans des conditions réelles et diversifiées. Ces données serviront de base à un outil « moteur de calcul » à la fois économique et environnemental, qui aidera les transporteurs à simuler leur TCO selon les trajets de leur flotte.

3. Le développement de projets à l’échelle territoriale constitue également un axe de travail majeur. A l’image du projet GNVolontaire, porté par un partenariat entre GRDF et l’ADEME, GNVert et plusieurs transporteurs et rapidement répliqué sur des agglomérations rhônalpines après avoir été initié dans la vallée de l’Arve, la concertation et la coopération d’un regroupement d’acteurs locaux publics ou privés, œuvrant collectivement à l’échelle d’un territoire, constitue une dynamique porteuse et pleine d’avenir. C’est la recherche d’une réussite commune qui génère la créativité nécessaire pour surmonter les multiples obstacles à la réalisation de ces projets souvent complexes. A titre d’exemple, les collectivités, alliées aux acteurs privés, peuvent jouer un rôle fort dans la recherche de foncier pour installer des stations d’avitaillement, de recharge ou d’autopartage, un vrai défi pour les entrepreneurs de la mobilité. Par ailleurs, la structuration des collectivités au travers des TEPOS et des TEPCV (territoires à énergie positive pour la croissance verte), constitue une opportunité supplémentaire pour promouvoir le développement de la mobilité propre au sein de projets territoriaux.

4. En parallèle, les actions de sensibilisation du grand public restent déterminantes pour initier une transition à grande échelle. Des outils de pédagogie pour combattre les idées reçues, de grandes campagnes de communication, la multiplication des possibilités de tests des véhicules, via la flotte de son entreprise ou de sa collectivité, la location ou des essais constructeurs, peuvent être largement diffusés par les acteurs privés comme publics de la mobilité propre.

5. Cet effort de communication va bien sûr de pair avec de réelles avancées pour lever les freins majeurs subsistants : l’essaimage d’infrastructures d’avitaillement ou de charge, pour combattre la peur de la panne sèche, la R&D pour prolonger l’autonomie des batteries électriques qui reste limitée, et la structuration de filières en aval de l’usage : la revente des véhicules alternatifs, ainsi que le recyclage des matériaux. Ce sont autant de thématiques sur lesquelles les acteurs privés et publics se mobilisent conjointement, afin de faire rapidement tomber une à une les barrières psychologiques à l’usage de tels véhicules.

6. La question de la fluidité du « parcours client » soulève par ailleurs l’enjeu de l’interopérabilité des solutions de paiement de l’avitaillement, notamment électrique, entre opérateurs de stations de charge. L’objectif est que le propriétaire d’un véhicule électrique puisse recharger son véhicule sur n’importe quelle borne publique, et régler sa consommation directement, quel que soit l’opérateur de la station, à la manière de l’interopérabilité entre acteurs de la téléphonie. La mise en œuvre de l’interopérabilité nécessite un travail de longue haleine entre chacun des acteurs en gré à gré. C’est un travail en cours et initié notamment par EDF et la CNR.

Enfin, au-delà de ces impulsions et de ces chantiers pour les acteurs privés, subsistent trois leviers forts à activer par les acteurs publics.

7. D’une part, la commande publique qui peut constituer un levier fort en termes d’exemplarité, mais aussi sur le plan économique, si l’ensemble des collectivités initie un volume conséquent de commandes.

8. D’autre part, la création de réels avantages comparatifs alloués aux détenteurs de véhicules décarbonés est un moyen peu coûteux mais significatif d’augmenter l’attractivité de ces filières : voies réservées en zone urbaine pour une circulation plus rapide, ou extension des plages de livraison autorisée aux véhicules lourds en ville, par exemple au sein de Zones de Circulation Restreintes.

9. Par ailleurs, le développement et la diffusion d’outils de mesure pour établir des diagnostics, à différentes échelles territoriales, déjà initiés par les acteurs publics et à diffuser toujours plus largement, sont un levier fort de prise de conscience, d’appropriation de ces problématiques par les citoyens, et de suivi des progrès au fil des années.

10. Enfin, la définition d’une feuille de route du développement des filières décarbonées à long terme, permettra de déterminer un cap stable, ambitieux et s’appuyant sur des objectifs intermédiaires chiffrés, aidant ainsi l’ensemble des acteurs à se projeter et à s’organiser dans le temps pour atteindre les objectifs, comme l’on peut l’observer dans différents pays.

Une vision et une ambition claire et cohérente sur le long terme constituent la clé de voûte d’une transition collective vers un modèle de société moins carboné, moins émetteur et plus respirable.

 

Table ronde mobilité durable - Rendre les villes respirables : les réponses des entrepreneurs de la mobilité durable

 

[1] Schéma Région Climat Air Energie
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