Pourquoi la voiture du futur ne pèse que 500 kg

Nicolas Meilhan
Nicolas MeilhanIngénieur-Conseil Energie & Transport à Les Econoclastes, France Stratégie
Pourquoi la voiture du futur ne pèse que 500 kg?
January 2012
Nicolas Meilhan
Ingénieur Conseil, Frost & Sullivan
Avril 2016
2
7 défis majeurs sont à prendre en compte pour concevoir la mobilité de demain
Les émissions de CO2 & l’épuisement des énergies fossiles, la pollution atmosphérique, les
bouchons et le stationnement ainsi que l’emploi et la balance commerciale
L’épuisement des énergies fossiles
3 défis locaux
La pollution Les bouchons Le stationnement
Les émissions de CO2
2 défis économiques – l’emploi & la balance commerciale
2 défis globaux
3
Le vélo pour tous, c’est pour quand?
Pas forcément pour tout de suite, mais si l’on ne réduit pas significativement la consommation
d’énergie des voitures, cela risque d’être pour très bientôt!
Extraction d’hydrocarbures liquides
- 1900 à 2100 -
•  Les véhicules très peu voraces en pétrole et économiquement très accessibles (pas cher
donc simple techniquement cf Logan) ont de l’avenir
•  Au Japon, 40% des voitures vendues en 2012 - 2 millions en tout - étaient de Kei-cars –
mini voitures de 3,5m et 660 cc maximum
Extractionenmilliardsdebarils
depétroleparan
4
« En France, on n’a pas de pétrole, mais on a des idées »
85% de la dégradation de 65 Mrds d’€ du solde commercial français entre 2004 et 2012 est due
à l’augmentation des importations d’énergies fossiles et au déclin de notre industrie automobile
Source : http://lekiosque.finances.gouv.fr
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Energie
Industrie manufacturière (hors pétroles raffinés et automobile)
Industrie Automobile
Agriculture
Dégradation du solde commercial
entre 2004 et 2012 par produit
- Mrds d’€ -
2
-9
-16
-41
-80
-60
-40
-20
0
20
SoldeCommercial(Milliardsd’€)
DégradationduSoldeCommercial
(Milliardsd’€)
Evolution du solde commercial par produit
de 2004 à 2012
- Mrds d’€ -
5
Puissance nécessaire pour vaincre les forces de frottement
mécanique et aérodynamique, en ordre de grandeur
Au delà des frottements, c’est la variation de vitesse qui nécessite de l’énergie
è les accélérations, qui reviennent à faire acquérir une énergie cinétique à une masse
Source : Gregory Launay - www.gnesg.com
Qu’est-ce qui consomme de l’énergie dans notre voiture?
A moins de 60 km/h, c’est le poids qui a le plus d’impact sur la consommation d’énergie.
A plus de 60 km/h, en dehors des villes, c’est l’aérodynamisme
6
Comment réduire efficacement la consommation d’énergie des voitures?
Et si on réduisait significativement la taille (et le poids) de nos voitures?
Emissions totales de CO2
- Voiture thermique vs. voiture électrique, France-
Source: CEA http://www.theshiftproject.org/sites/default/files/files/conf_tsp_ve_david_cea_0.pdf
7
L’évolution du poids de nos voitures depuis 50 ans
à +10 kg de plus par an, 500 kg en tout!
à Plus grandes, plus confortables, plus sûres
Evolution de la puissance, du poids et du prix du véhicule particulier
- 1953 à 2011, France -
Source : L’Argus
8
Hybrid Air
1 L au 100 km – Impossible?
Une voiture électrique à prolongateur d’autonomie de 500 kg consommerait moins de 1L/100
km
Consommation d’une voiture en fonction de son poids et de son rendement
Source : Gregory Launay - www.gnesg.com
9
Basses technologies ou hautes technologies pour une arriver à 1L/100 km?
Les concept-car Vesta 2 et Eolab proposent deux chemins différents pour arriver à 1L/100 km
è 500 kg pour un Cx inférieur à 0,19 ou 1t pour un véhicule électrique à autonomie prolongée
Caractéristiques
techniques
Vesta 2
Low-tech
Eolab
High-tech
Poids 473 kg 955 kg
Cx 0,19 0,23
Consommation 1.94 L/100 km 1 L/100 km
Vitesse Max 138 km/h 200 km/h
Moteur essence
3 cylindres - 716 cc
20 kW
3 cylindres - 999cc
57 kW
Moteur électrique 40 kW @ 160Nm
Capacité de la
batterie
- 6.7 kWh
Autonomie électrique - 60 km
Renault Eolab (2014)
Renault Vesta 2 (1987)
10
La Mathis Andreau 333 (1946) est un très bon exemple de voiture frugale en
énergie que nous pourrions suivre!
3 roues, 3 personnes, 385kg, 3 mètre 40, 3.5 Litres / 100 km, désignée il y a 70 ans!
Source : Matthieu BARREAU & Laurent BOUTIN , Réflexions sur l’énergétique des véhicules routiers
11
La PodRide est encore mieux pour le trajet domicile-travail!
70 kg, 1 mètre 80 de long, 75 cm de large, 60 km d’autonomie, 250 W, 25 km/h, 3 000 €
Source: http://www.jmk-innovation.se/?lang=en
Caractéristiques
techniques
PodRide
Vélomobile
électrique
Tesla S
Tank électrique
autonome
PodRide vs.
Tesla S
Poids 70 kg 2 100 kg
30 fois plus
légère
Emprise au sol
1.8m x 0.75m
1.35 m2
5m x 2m
10m2
7 fois plus
petite
Vitesse Max 25 km/h 225 km/h
10 fois moins
rapide
Puissance 250 W 235 kW
1000 fois moins
puissante
Capacité de la
batterie
0.7 kWh 70 kWh
100 fois plus
petite
Autonomie
électrique
60 km 450 km
7 fois plus
faible
Prix 3 000 € 80 000 €
25 fois moins
chère
12
Des voitures plus petites, c’est déjà mieux que des tanks de 2.1 t comme la Tesla S
…mais c’est encore mieux quand on monte à plusieurs dedans (covoiturage) et qu’on se la prête
entre voisins (autopartage entre particuliers)!
Plus de routes Des voitures plus petites
Moins de voituresPlus de personnes par voiture
4 possibilités pour résoudre nos problèmes de saturation d’infrastructures
13
Quel est le moyen de transport le plus efficace?
Que ce soit d’un point de vue énergétique ou d’emprise au sol, le bus, le scooter et le vélo
sont les moyens de transports les plus efficaces dans des espaces limités et contraints
Voiture
1,4 t 10 m2 1,3 personne
è >1000 kg & 7.7 m2 par personne
Quadricycle
500 kg 3 m2 1 personne
è 500 kg & 3 m2 par personne
Bus
12 t 42 m2 30 personnes
è430 kg & 1.4 m2 par personne
Scooter
125 kg 2 m2 1 personne
è 125 kg & 2 m2 par personne
Vélo électrique
20 kg 1 m2 1 personne
è 20 kg & 1 m2 par personne
Vélo
10 kg 1 m2 1 personne
è 10 kg & 1 m2 par personne
Source: Frost & Sullivan, PREDIT, 6t - Bureau de Recherche.
5
15
16
18 19
17
Vitesse moyenne dans les villes européennes (km/h)
14
Small is Beautiful & Light is Right!
Source : Matthieu BARREAU & Laurent BOUTIN , Réflexions sur l’énergétique des véhicules routiers
15
Nicolas Meilhan
Consultant Principal
Energie & Transport
(+33) 1 42 81 23 24
nicolas .meilhan@frost.com
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Pourquoi la voiture du futur ne pèse que 500 kg

  • 1. Pourquoi la voiture du futur ne pèse que 500 kg? January 2012 Nicolas Meilhan Ingénieur Conseil, Frost & Sullivan Avril 2016
  • 2. 2 7 défis majeurs sont à prendre en compte pour concevoir la mobilité de demain Les émissions de CO2 & l’épuisement des énergies fossiles, la pollution atmosphérique, les bouchons et le stationnement ainsi que l’emploi et la balance commerciale L’épuisement des énergies fossiles 3 défis locaux La pollution Les bouchons Le stationnement Les émissions de CO2 2 défis économiques – l’emploi & la balance commerciale 2 défis globaux
  • 3. 3 Le vélo pour tous, c’est pour quand? Pas forcément pour tout de suite, mais si l’on ne réduit pas significativement la consommation d’énergie des voitures, cela risque d’être pour très bientôt! Extraction d’hydrocarbures liquides - 1900 à 2100 - •  Les véhicules très peu voraces en pétrole et économiquement très accessibles (pas cher donc simple techniquement cf Logan) ont de l’avenir •  Au Japon, 40% des voitures vendues en 2012 - 2 millions en tout - étaient de Kei-cars – mini voitures de 3,5m et 660 cc maximum Extractionenmilliardsdebarils depétroleparan
  • 4. 4 « En France, on n’a pas de pétrole, mais on a des idées » 85% de la dégradation de 65 Mrds d’€ du solde commercial français entre 2004 et 2012 est due à l’augmentation des importations d’énergies fossiles et au déclin de notre industrie automobile Source : http://lekiosque.finances.gouv.fr -100 -80 -60 -40 -20 0 20 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Energie Industrie manufacturière (hors pétroles raffinés et automobile) Industrie Automobile Agriculture Dégradation du solde commercial entre 2004 et 2012 par produit - Mrds d’€ - 2 -9 -16 -41 -80 -60 -40 -20 0 20 SoldeCommercial(Milliardsd’€) DégradationduSoldeCommercial (Milliardsd’€) Evolution du solde commercial par produit de 2004 à 2012 - Mrds d’€ -
  • 5. 5 Puissance nécessaire pour vaincre les forces de frottement mécanique et aérodynamique, en ordre de grandeur Au delà des frottements, c’est la variation de vitesse qui nécessite de l’énergie è les accélérations, qui reviennent à faire acquérir une énergie cinétique à une masse Source : Gregory Launay - www.gnesg.com Qu’est-ce qui consomme de l’énergie dans notre voiture? A moins de 60 km/h, c’est le poids qui a le plus d’impact sur la consommation d’énergie. A plus de 60 km/h, en dehors des villes, c’est l’aérodynamisme
  • 6. 6 Comment réduire efficacement la consommation d’énergie des voitures? Et si on réduisait significativement la taille (et le poids) de nos voitures? Emissions totales de CO2 - Voiture thermique vs. voiture électrique, France- Source: CEA http://www.theshiftproject.org/sites/default/files/files/conf_tsp_ve_david_cea_0.pdf
  • 7. 7 L’évolution du poids de nos voitures depuis 50 ans à +10 kg de plus par an, 500 kg en tout! à Plus grandes, plus confortables, plus sûres Evolution de la puissance, du poids et du prix du véhicule particulier - 1953 à 2011, France - Source : L’Argus
  • 8. 8 Hybrid Air 1 L au 100 km – Impossible? Une voiture électrique à prolongateur d’autonomie de 500 kg consommerait moins de 1L/100 km Consommation d’une voiture en fonction de son poids et de son rendement Source : Gregory Launay - www.gnesg.com
  • 9. 9 Basses technologies ou hautes technologies pour une arriver à 1L/100 km? Les concept-car Vesta 2 et Eolab proposent deux chemins différents pour arriver à 1L/100 km è 500 kg pour un Cx inférieur à 0,19 ou 1t pour un véhicule électrique à autonomie prolongée Caractéristiques techniques Vesta 2 Low-tech Eolab High-tech Poids 473 kg 955 kg Cx 0,19 0,23 Consommation 1.94 L/100 km 1 L/100 km Vitesse Max 138 km/h 200 km/h Moteur essence 3 cylindres - 716 cc 20 kW 3 cylindres - 999cc 57 kW Moteur électrique 40 kW @ 160Nm Capacité de la batterie - 6.7 kWh Autonomie électrique - 60 km Renault Eolab (2014) Renault Vesta 2 (1987)
  • 10. 10 La Mathis Andreau 333 (1946) est un très bon exemple de voiture frugale en énergie que nous pourrions suivre! 3 roues, 3 personnes, 385kg, 3 mètre 40, 3.5 Litres / 100 km, désignée il y a 70 ans! Source : Matthieu BARREAU & Laurent BOUTIN , Réflexions sur l’énergétique des véhicules routiers
  • 11. 11 La PodRide est encore mieux pour le trajet domicile-travail! 70 kg, 1 mètre 80 de long, 75 cm de large, 60 km d’autonomie, 250 W, 25 km/h, 3 000 € Source: http://www.jmk-innovation.se/?lang=en Caractéristiques techniques PodRide Vélomobile électrique Tesla S Tank électrique autonome PodRide vs. Tesla S Poids 70 kg 2 100 kg 30 fois plus légère Emprise au sol 1.8m x 0.75m 1.35 m2 5m x 2m 10m2 7 fois plus petite Vitesse Max 25 km/h 225 km/h 10 fois moins rapide Puissance 250 W 235 kW 1000 fois moins puissante Capacité de la batterie 0.7 kWh 70 kWh 100 fois plus petite Autonomie électrique 60 km 450 km 7 fois plus faible Prix 3 000 € 80 000 € 25 fois moins chère
  • 12. 12 Des voitures plus petites, c’est déjà mieux que des tanks de 2.1 t comme la Tesla S …mais c’est encore mieux quand on monte à plusieurs dedans (covoiturage) et qu’on se la prête entre voisins (autopartage entre particuliers)! Plus de routes Des voitures plus petites Moins de voituresPlus de personnes par voiture 4 possibilités pour résoudre nos problèmes de saturation d’infrastructures
  • 13. 13 Quel est le moyen de transport le plus efficace? Que ce soit d’un point de vue énergétique ou d’emprise au sol, le bus, le scooter et le vélo sont les moyens de transports les plus efficaces dans des espaces limités et contraints Voiture 1,4 t 10 m2 1,3 personne è >1000 kg & 7.7 m2 par personne Quadricycle 500 kg 3 m2 1 personne è 500 kg & 3 m2 par personne Bus 12 t 42 m2 30 personnes è430 kg & 1.4 m2 par personne Scooter 125 kg 2 m2 1 personne è 125 kg & 2 m2 par personne Vélo électrique 20 kg 1 m2 1 personne è 20 kg & 1 m2 par personne Vélo 10 kg 1 m2 1 personne è 10 kg & 1 m2 par personne Source: Frost & Sullivan, PREDIT, 6t - Bureau de Recherche. 5 15 16 18 19 17 Vitesse moyenne dans les villes européennes (km/h)
  • 14. 14 Small is Beautiful & Light is Right! Source : Matthieu BARREAU & Laurent BOUTIN , Réflexions sur l’énergétique des véhicules routiers
  • 15. 15 Nicolas Meilhan Consultant Principal Energie & Transport (+33) 1 42 81 23 24 nicolas .meilhan@frost.com