Elle est silencieuse, et pourtant pas invisible. Économe, et pourtant relativement coûteuse. Elle roule à l’énergie propre… Mais n’est pas totalement sans empreinte carbone. La voiture électrique. Son histoire nous semble récente, pourtant, il y a un peu moins de 200 ans, elle apparaissait. Alors pourquoi le concept de véhicule électrique nous semble-t-il aussi moderne ?
Le départ de la voiture électrique
L’invention n’est pas américaine… mais européenne. L’histoire commence en 1834 lorsque Robert Anderson, un homme d’affaires écossais, met au point le premier prototype de voiture électrique1 . Il s’agit en réalité bien plus d’une “carriole avec des batteries non rechargeables” que d’une voiture, mais le principe est là : une voiture tractée par une énergie mécanique dont la source provient de l’électricité. Le moteur à explosion n’arrive que bien plus tard… en 1860 ! Avant cela, cette voiture électrique, ou plutôt carriole électrique, est commercialisée en 1852, 26 ans avant la Macelle2, première voiture thermique commercialisée. Très vite, l’engouement pour l’électrique se répand, et c’est en France notamment que des évolutions apparaissent. En effet, en 1859, Gaston Planté, un physicien et inventeur français, va mettre au point l’accumulateur plomb/acide créant ainsi la batterie rechargeable. Très vite, en 1880, Camille Alphonse Faure, ingénieur chimiste, français lui aussi, améliora la batterie conçue par Gaston Planté et fit breveter sa méthode qui consistait à enrober les plaques de plomb avec une pâte de plomb oxydé, d’acide sulfurique et d’eau. En, séchant, cette pâte devient une mixture appelée la « masse active » et qui augmente considérablement la capacité de charge de la batterie. Cette méthode, bien que s’étant perfectionnée, est toujours utilisée dans la fabrication des batteries de voitures thermiques.
Pour autant, il n’y a pas qu’en France que le développement du moteur électrique a lieu. L’Angleterre et l’Allemagne enregistrent aussi des progrès dans leurs technologies. Les ingénieurs allemands de Siemens inventent ainsi en 1866 le principe de la dynamo électrique qui permet de créer un alternateur à courant alternatif en 1881. Le principe de cet alternateur sera utilisé par exemple dans l’éclairage urbain de la ville de Godalming au Royaume-Uni. Pour autant, l’industrie allemande ne se penche pas sur l’utilisation de cette invention dans l’automobile… C’est une nouvelle fois un Français qui va en faire l’adaptation. Gustave Trouvé, un ingénieur français, décide de mettre au point le moteur électrique avec un alternateur récemment développé par Starley, un ingénieur britannique3. Il crée ainsi un tricycle électrique en 1881 et va même jusqu’à concevoir un moteur électrique pour son bateau qui devient ainsi le premier hors-bord. Cependant, il n’arrive pas à faire breveter son tricycle. Ce sont finalement deux ingénieurs anglais, William Ayrton et John Perry qui vont développer un autre tricycle électrique trois mois plus tard, toujours en 1881. Celui-ci est en revanche plus rapide, plus maniable et il est même équipé de phares ! C’est cette machine-là, plus aboutie, que l’Histoire retiendra comme étant la première voiture électrique4.
L’engouement pour l’électrique
Par la suite, d’autres ingénieurs se lancent sur la piste du développement de la voiture électrique. Ce sont notamment les Français, les Britanniques et les Américains qui s’affrontent dans cette industrie. Malgré l’arrivée du moteur thermique, l’électrique est encore dans la course dans cette fin du XIX° siècle et dans le “Nouveau Monde”, les Américains saisissent eux aussi le potentiel de l’électrique. Alors que la compétition entre Français et Britanniques fait rage, de l’autre côté de l’Atlantique, A.L. Ryker développe lui aussi un tricycle électrique alors que son compatriote William Morrison invente un véhicule pouvant transporter six passagers. Ce dernier fonde d’ailleurs la Shaver Carriage Company qui fabrique une douzaine de prototypes, équipés de 24 batteries, pesant chacune 14 kg et dont la puissance va de 112 ampères à 58 volts. Il faut compter dix heures pour la recharger tandis que la vitesse moyenne d’un tel véhicule est de 10 à 20 km par heure. On peut se dire que c’est lent, mais si l’on se réfère à la période durant laquelle elle était en activité, aucune vitesse ne dépassait celle du cheval et, contrairement au cheval, le véhicule ne se fatigue pas donc on pouvait rouler sur environ 160 km à vitesse constante. De plus, si l’on compare aujourd’hui les politiques mises en place dans les villes, pour le cas de la France, les autobus ne peuvent circuler à plus de 30 km par heure dans la plupart des agglomérations. Sans compter les embouteillages. Au final, si nous faisons le calcul, dans le domaine des villes, nous nous déplaçons presque aussi rapidement qu’au siècle dernier !
C’est finalement en 1897 que la voiture électrique connaît une véritable application commerciale avec le développement de l’Electrobat, née trois ans plus tôt en 1894. Cette voiture, développée par les ingénieurs américains Henry G. Morris et Pedro G. Salom, possède une puissance de 1,5 chevaux qui peut propulser le moteur jusqu’à 40 km par heure. La seconde version de ce véhicule, l’Electrobat 2, est allégée et pèse environ 800 kg. Elle est maniable grâce à un levier et les deux inventeurs fondent la Morris&Salom Electric Carriage and Wagon Company qui propose un service de taxis aux new-yorkais. Bilan ? Après un mois de service en 1897, les 13 véhicules de la flotte de la compagnie peuvent se targuer d’avoir circulé sur plus de 3 000 km à travers la ville et d’avoir embarqué un millier de passagers. C’est un succès. Et même si le concept est vendu à la Electric Company Vehicle dans le courant de la même année, l’idée de la voiture électrique et de son potentiel se répand. En 1899, convaincu des possibilités qu’offre l’électrique, William Collins Whitney, politicien et financier New-Yorkais, qui a pu voir à l’œuvre les véhicules de l’EVC, convainc alors Albert Augustus Pope, fabricant et leader dans les bicyclettes aux Etats-Unis, ainsi que des hommes d’affaires comme Peter Arrell Brown Widener5 qu’il faut investir dans ces nouveaux types de véhicules. Le Lead Cab Trust est alors fondé avec le rachat de l’EVC et l’ambition d’investir les grandes villes américaines et – pourquoi pas ? – s’exporter au Mexique et en Europe. Le projet s’appuie notamment sur le développement des centrales électriques dont l’exploitation est très largement dominée par l’Edison General Electric Company fondé par Thomas Edison et la New York Heat, light, and Power, contrôlée par Whitney et ses investisseurs.
Tout semble alors bien parti pour la voiture électrique qui n’a plus qu’à s’imposer sur le marché. Ainsi, en 1900, elle représente 38 % du marché automobile aux USA. Il faut dire qu’elle a quelques atouts : elle démarre facilement, elle est – à cette période – plus performante que les véhicules thermiques et ne dégage pas cette fumée noire ou nauséabonde propre aux essences ou à la vapeur. Dans la même année 1899, la voiture électrique connait sans doute sa plus belle heure de gloire en explosant le record de vitesse. L’ingénieur Belge, Camille Jenatzy, qui développe des fiacres électriques à Paris, se décide, en 1899, à construire un petit bolide en forme d’obus qu’il nomme « La jamais contente », un surnom donné à cause de sa femme selon la légende. Avec un pois de 750 kg, dont la moitié est représenté par celui des batteries, la « Jamais contente » dépasse les 100 km/h… et c’était il y a 120 ans !
Le combat de l’électrique contre le thermique
Avec un tel palmarès et de telles qualités, le véhicule électrique semble alors promis à une grande carrière. Pourtant, un an après le rachat de l’EVC par Whitney et ses investisseurs, les divers bureaux installés à Chicago, Boston ou encore Newport accumulent les problèmes. En plus d’une mauvaise gestion administrative de ces bureaux, les batteries des véhicules sont mal utilisées, et les pilotes sont mal formés. La concurrence avec les voitures essences devient plus rude et les filiales régionales de l’EVC ferment leurs portes 1901. En 1903, Henry Ford, propriétaire de la Ford Motor Company décide, avec d’autres fabricants automobiles, d’attaquer EVC en justice, notamment sur la question des contrefaçons inhérentes au brevet Selden and EVC. Ce brevet permettait en effet à l’EVC de toucher une somme à chaque véhicule thermique construit et un versement minimum de 5 000 dollars par an. Les voitures thermiques finançaient ainsi… les voitures électriques. Cependant, le procès s’éternise, conduisant EVC à la faillite en 1907. En 1908, comme pour donner le coup de grâce, la Ford T, plus performante, plus légère, moins chère, produite en série, née de l’assemblage à la chaîne, s’impose sur le marché américain. C’est la fin du véhicule électrique. Jusqu’en 1973, hormis quelques cas isolés, la voiture électrique est oubliée alors que les véhicules thermiques, essences et diesels, s’imposent sur le marché mondial.
La tentative de “come back” du véhicule électrique
Le choc pétrolier de 1973 va cependant ranimer l’idée de la voiture électrique. Les gouvernements occidentaux, prenant conscience de leur dépendance à l’or noir dans de nombreux domaines réagissent. En France par exemple, cela est particulièrement notable avec le développement des centrales nucléaires. Mais l’automobile est aussi au cœur de ces préoccupations. En effet, le marché s’étant ouvert et l’automobile s’étant démocratisée, de plus en plus de gens roulent avec une automobile. La conception et l’amélioration de ces dernières ne cessent d’ailleurs pas de progresser à cette période. De plus, la naissance d’une prise de conscience écologique pousse au développement d’une voiture écologique. Des prototypes sont ainsi créés et commercialisés comme la CityCar, née en 1974 aux Etats-Unis et qui peut atteindre les 48 km par heure et les 64 km d’autonomie. Or, le prix du pétrole retombe et la voiture électrique avec. Ses performances ne sont en rien comparables à celle d’un véhicule essence et personne ne semble prêt à vouloir débourser un centime pour un véhicule moins performant et moins autonome. Malgré un deuxième choc pétrolier, la voiture électrique ne s’impose pas.
Ce sont finalement les gouvernements et les politiciens qui prennent les choses en mains. Ainsi, aux Etats-Unis se met en place, en 1990, le ZEV6 qui impose aux grand constructeurs américains de réaliser au moins 2 % de leurs ventes avec des véhicules zéro émissions. Bientôt, General Motors sort l’EV1 et les 2 % du ZEV passent à 5 % en 2001 avant d’atteindre 10 % en 2003. Le mouvement est bientôt suivi par d’autres pays. En France par exemple, Renault développe en 1992 la Zoom, le pays voulant équiper ses villes d’au moins 5 % de véhicules électriques en 1999. En 1995, de nombreux modèles sont alors conçus par les constructeurs français comme la Citroën AX électrique ou la Clio électrique. Mais, comme au début du XX° siècle, la voiture électrique ne parvient pas à s’imposer à la fin de ce même siècle.
Le concept qui est retenu et qui fonctionne le mieux reste celui de l’hybride, notamment porté par Toyota et Nissan. L’échec commercial de la voiture 100 % électrique pousse cependant les États et les politiques à abandonner. Pire encore, on fait un bond en arrière, comme aux Etats-Unis lorsque, soutenu par le président G. Bush, les compagnies GM7 et DaimlerChrysler poursuivent le California Air Resources Board pour faire annuler la loi Zéro émission en 2002. En 2003-2004, GM rappelle ses véhicules électriques qui seront détruits, c’est la fin de l’EV1, malgré des mouvement de protestation.
Le véhicule électrique comme solution écologique ?
Devant la situation d’une planète qui se dégrade, l’épuisement des énergies fossiles, les nouvelles contraintes écologiques, mais aussi grâce au développement de la batterie lithium, l’électrique revient à la mode depuis quelques années. En 2013, Renault sort son modèle 100 % électrique , la Zoé. La même année, BMW sort la I3. Aujourd’hui, l’évolution et le développement des technologies dans la voiture électrique, le développement de son autonomie également, et de ses performances, lui permettent de revenir petit à petit sur le marché. Il faut dire que les solutions et les aides mises en place par les gouvernements, les contraintes et les pressions réalisées sur les marques automobiles poussent le véhicule électrique à revenir progressivement sur le devant de la scène. Pour autant, les véhicules électriques ne forment encore qu’un tout petit peu plus de 1 % des ventes sur le marché de l’automobile. Et même si de nombreuses marques comme Toyota, Renault, Ford, Citroën, ou encore Audi et Skoda proposent aujourd’hui des véhicules 100 % électriques, leur part est encore infime sur le marché mondial.
Enfin, même si le véhicule électrique semble avoir gonflé ses performances, il conserve malgré tout quelques “casseroles” à son actif. La construction d’une voiture électrique reste en effet plus polluante que celle d’une voiture thermique. La batterie en lithium soulève d’ailleurs de nombreuses interrogations, notamment sur le fait qu’elle ne soit pas recyclable. Les conditions de travail des ouvriers, et les méthodes d’extraction du Cobalt et du Lithium, particulièrement en Afrique, soulèvent aussi la question des droits humains 8. Enfin, ce véhicule 100 % électrique pose encore la question : est-il réellement écologique ? Dans un pays comme la Norvège où 95 % des énergies provient des énergies renouvelables on est en droit de se dire qu’il est plus écologique à l’utilisation. Dans un pays comme la France ou 72 % de la production française d’électricité est assurée par l’énergie nucléaire, cela pose la question de savoir si, au final, la voiture électrique est vraiment plus écologique. La question d’un véhicule réellement écologique reste donc encore à l’étude, cependant, le véhicule électrique, du fait de ses évolutions, pourrait s’imposer dans les prochaines années à venir, en partie aussi à cause de l’asséchement des énergies fossiles comme le pétrole.
Toujours est-il que l’idée d’un véhicule 100 % électrique semble s’imposer de plus en plus… Alors que son histoire remonte à presque 200 ans ! Il faut le dire, son histoire nous semble récente, non pas parce que la conception ou l’idée du véhicule électrique l’est, mais plutôt parce que les contraintes écologiques de notre époque nous poussent à “redécouvrir” le véhicule électrique, qui semble le plus à même pour répondre à la crise écologique. Si on a oublié que le véhicule électrique était plus ancien, c’est parce que les pressions – économiques notamment – d’une autre époque l’avait poussé à quasiment disparaître et qu’il n’était pas vu comme une solution adéquate. Tant par ses performances que par son coût, il ne répondait pas aux critères de transport et de déplacement des consommateurs. Ajoutons à cela que les choix politiques des divers pays en matière de véhicules électriques ont fortement influencé les constructeurs automobiles – en les poussant à développer le véhicule électrique – et les consommateurs en les incitant à acheter un tel véhicule en échange d’avantages à la clé.
En attendant, si le véhicule électrique est revenu, il a encore du mal à s’imposer. Il faut dire que le compromis proposé par l’hybride séduit bien plus les utilisateurs et les gouvernements à l’heure actuelle même si le véhicule électrique devrait être amené à croître. Malgré tout, dans des pays comme la France, l’Allemagne ou encore les États-Unis, la part belle des énergies fossiles comme le nucléaire ou le charbon dans la production de notre électricité ne font que retarder l’échéance. Il faudra donc, a court ou moyen terme, faire en sorte que l’électricité produite le soit avec plus d’énergies vertes, mais cela relève d’un autre défi.
Bibliographie
Sur l’histoire du véhicule électrique
“La voiture électrique: histoire et avenir”, Futura Science, publié le 13/10/2014 – modifié le 18/10/2016 sur https://www.futura-sciences.com/tech/dossiers/technologie-voiture-futur-685/page/13/, consulté pour la dernière fois le 13/11/2020
“L’Histoire du véhicule électrique”, AVERE France, 30 novembre 2014, sur http://www.avere-france.org/Site/Article/?article_id=5871, consulté pour la dernière fois le 14/11/2020
A. Fournier, “Dossier : L’histoire de la voiture électrique”, Mobility Tech Green, 24/07/2014, sur https://www.mobilitytechgreen.com/blog/2014/07/24/dossier-lhistoire-de-la-voiture-electrique/, consulté pour la dernière fois le 14/11/2020
“Histoire de la Voiture Électrique”, Voitures Électrique, publié le 03/04/2009 – modifié le 16/11/2018, sur https://www.voitureelectrique.net/histoire-de-la-voiture-electrique, consulté pour la dernière fois le 13/11/2020
Sur la question écologique du véhicule électrique:
Yves Maroselli, “Pour ou contre la voiture électrique : démêler le vrai du faux”, Le Point, publié le 22/03/2018 – modifié le 28/03/2018, sur https://www.lepoint.fr/automobile/innovations/pour-ou-contre-la-voiture-electrique-demeler-le-vrai-du-faux-22-03-2018-2204591_652.php, consulté pour la dernière fois le 12/11/2020
Nathalie Mayer, “La voiture électrique est-elle écologique ?”, Futura Science, Publié le 12/01/2020 – modifié le 26/02/2020, sur https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/environnement-voiture-electrique-elle-ecologique-10475/, consulté pour la dernière fois le 12/11/2020
Sur les conditions de travail pour l’extraction du cobalt a destination des batteries:
“Voilà pourquoi on meurt : les atteintes aux droits humains en République Démocratique du Congo alimentent le commerce mondial du cobalt”, Amnesty International, 2015, sur : https://amnestyfr.cdn.prismic.io/amnestyfr%2F0b360cb2-69f3-4714-89f1-68af43aa29ea_aif+-+voil%C3%A0+pourquoi+on+meurt+-+afr6231832016.pdf, consulté pour la dernière fois le 12/11/2020
- la conception du véhicule électrique s’amorce dans le début des années 1830, mais c’est véritablement en 1834 que le prototype de R. Anderson est achevé [↩]
- La Macelle est considérée comme l’un des premiers succès commercial de l’automobile, et la première série d’automobiles fabriquées à la chaîne. C’est une automobile à vapeur qui fût conçue par l’inventeur Amédée Bollée en 1878 [↩]
- Starley utilisera le principe de la dynamo de Siemens pour créer son alternateur [↩]
- Il faut préciser que le tricycle développé par Gustave Trouvé fonctionnait selon un système où l’on devait plonger des plaques de métal dans l’acide pour moduler l’intensité du courant, grâce à un système de poulie, ce qui restait peu pratique à l’usage [↩]
- Peter Arrell Brown Widener était un homme d’affaires américain et collectionneur d’art très fortuné [↩]
- Zero Emission by Vehicle [↩]
- General Motor [↩]
- Amnesty International a d’ailleurs soulevé la question dans un dossier que l’on peut retrouver à cette adresse : https://amnestyfr.cdn.prismic.io/amnestyfr%2F0b360cb2-69f3-4714-89f1-68af43aa29ea_aif+-+voil%C3%A0+pourquoi+on+meurt+-+afr6231832016.pdf [↩]