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![Prospective 2100 Avenir de l’automobile: mobilité indispensable vers la mobilité durable Merci pour votre attention [email_address]](https://image.slidesharecdn.com/118gastaut-100629060123-phpapp02/85/118-gastaut-34-320.jpg)
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Le document aborde les perspectives de l'industrie automobile entre 2025 et 2050, en examinant les dimensions géoéconomiques, les obligations collectives, l'innovation technique et l'évolution du produit et service. Il met en lumière les enjeux de la demande client, le besoin de sécurité, l'impact environnemental et l'évolution vers des véhicules décarbonés et intelligents. La conclusion souligne que l'automobile continuera d'exister mais dans un contexte global différent, avec de nouveaux acteurs et un accent sur la mobilité durable.
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- 1. Prospective 21OO Conférence21OO N°118 Prospective Mondiale de l’Automobile 2025/2050 Gérard Gastaut Ingénieur Général Honoraire des Ponts et Chaussées 23 juin 2010
- 2. Questions abordées Ladimension géoéconomique La demande client Les obligations collectives L’innovation technique L’évolution produit / service Le jeu des acteurs En guise de conclusion
- 3. Introduction Automobile: unmot hybride Automobile VL: VP + VU (pas VI) Quel Horizon? Pour un industriel: 15 ans Pour les pouvoirs publics: 40 ans Donc Prospective Automobile 2025 / 2050
- 4. Dimension géopolitique Unscénario de référence…mais quels risques? Pas de protectionnisme généralisé Des zones régionales en LE ou UD Des grandes monnaies Pays développés Pays émergents Pays les moins avancés
- 5. La demande Clientà 2025 Une approche plutôt prévisionnelle: Demande différenciée selon les marchés Des cycles violents pour les grands marchés Marché mondial entre 80 et 100 millions Chine + Inde entre 30 / 40 millions
- 6. La demande clientà 2050 Une approche plutôt prospective: Question clé: la mobilité et ses déterminants L’habitat et le mode d’urbanisation Le travail ou le télétravail? Croissance et mobilité Attentes culturelles Des scénarios: référence, marché de 160 millions? Ou non croissance/décroissance?(marché de 80 millions)
- 7. Evolution du marchémondial
- 8. La demande clientLes paramètres purement individuels La prise en compte du collectif par le client: - Sécurité - Environnement - Congestion Les obligations collectives
- 9. Les obligations collectivesLa sécurité: vers des véhicules et des transports « zéro mort » Sécurité passive / active / système Vers une réglementation mondiale Conséquences d’un objectif « zéro mort »
- 10. Les obligations collectivesL’environnement local: Le recyclage et la valorisation La pollution sonore, problème difficile Les émissions locales, en voie de solution
- 11. Les obligations collectivesEnergie: Séminaire 2100 N o 109 Changement Climatique: Quelle politique mondiale? Place des transports et de l’automobile Référence: division par 4 en 2050 / 1990 Auto: de 200 à 50 gCO 2 /Km (2025:90g)
- 12. Les obligations collectivesLes infrastructures et la congestion: Hors les villes: infrastructures routières Dans les espaces urbains: des transports « propre et économe » ou des schémas plus extrêmes
- 13. Les obligations collectivesEn conclusion: Sécurité et pollution locale: maîtrisable Energie et émissions de GES: en partie soluble par la technologie Infrastructures et congestion: des limites très fortes
- 14. L’innovation technique Combattrele « NIH » Les domaines clés: L’électronique, les technologies de l’information et de la communication: vers l’ « intelligence » Les matériaux: après la civilisation du fer Les évolutions du moteur thermique Et la percée de l’électrique
- 15. L’innovation technique L’électronique,les technologies de l’information et de la communication: vers l’ « intelligence » Vers une véritable intégration et la commande électronique généralisée Caractéristiques de l’électronique: vitesse d’innovation, fiabilité, solutions autonomes, évolution des coûts L’automobile, intégrée dans les transports « intelligents » et, peut être, conduite automatique (V 2 V; V 2 I; V 2 X)
- 16. L’innovation technique Lesmatériaux: après la civilisation du fer Le plastique, l’aluminium déjà généralisés Les matériaux « doux » (récupération, naturels) Les percées (magnésium, titane, composites, nano technologies) Et les progrès de l’acier L’équation de la substitution
- 17. L’innovation technique Lesévolutions du moteur thermique: Respect des normes de pollution locale acquis Le problème clé: énergie et émissions de gaz carbonique. Des progrès encore possible des moteurs thermiques Une diversification des carburants (GPL, GNL,carburants de synthèse, agro carburants)
- 18. L’innovation technique Motorisation,avenir de l’électrique Optimisation ou complément du thermique: les hybrides dès maintenant Le véhicule 100% électrique à batteries, un pari du fait de l’autonomie Le véhicule à pile à combustible pour 2025 et au delà
- 19. L’innovation technique Véhiculeélectrique et réseau électrique Les infrastructures de recharge Les véhicules électriques comme composants d’un réseau « intelligent » Et après, les piles à hydrogène
- 20. L’innovation technique Enconclusion: Une évolution de l’ acier, des moteurs thermiques, des carburants Des révolutions: nouveaux matériaux, électronique intelligente, motorisation électrique Le véhicule: évolution ou révolution?
- 21. 120 ans d’innovation189O: moteurs Otto, Diesel; pneu Michelin; automobiles Benz et Panhard 1900: frein, direction, prise directe, Renault 1908: modèle T, Ford 1934: monocoque, traction avant, Citroën 1938: Coccinelle, Volkswagen 1940: Jeep, Willys 1959: Mini, BMC 1973: électronique et sécurité, Mercedes série S 1997: hybride, Toyota Prius 2011: voiture électrique
- 22. L’évolution produit etservice Les motorisations possibles Véhicule de référence: thermique évolué avec divers carburants Véhicule « évolution »: hybrides de différents types Véhicule électrique: à batteries puis à pile à combustible
- 23. Scénarios de mixproduit (en %)
- 24. Les émissions deCO 2 en 2025 119/127 O/80 110 150 235 gCO 2 /Km (total) 11,5/19,5 0/80 10 15 25 gCO 2 /Km (puits à réservoir) 11,5 0 10 15 25 gCO 2 /Km (effet usage) 96 0 90 120 185 gCO 2 /Km (réservoir à roue) 3,8 0 3,6 4,8 7,6 l/100 Km 10% 40% 50% Mix 2025 V Elec V Evo V Réf 1995
- 25. L’évolution produit etservice Quel usage? Segmentation: spécialisation des véhicules Arrêt de la course Puissance / Poids / Equipement Dissociation possession / usage Mobilité « propre et économe »
- 26. L’évolution produit etservice Les caractéristiques basiques: qualité / fiabilité, performances de conduite, … Les caractéristiques émotionnelles: design, prestige, tendance, … Un point clé, le prix d’achat et le coût complet d’usage La marque et son ADN
- 27. Le jeu desacteurs Les constructeurs de demain Les facteurs de compétitivité coûts et autres Importance des coûts fixes et des économies d’échelle Nationalisme industriel des grands pays Les survivants: une difficile adaptation Les nouveaux: Chine, Inde, Russie, autres?
- 28. Le jeu desacteurs De nouveaux entrants? Par la taille du marché domestique (ex Chine) Par l’innovation technique (ex Pile à Combustible) Par l’innovation marketing (cf. Apple) Par intégration (ex fournisseur tel Magna) Par un mix de tout cela!
- 29. Les constructeurs dedemain ? 3 8 2 3 2 4 20252050 - de 5 5 + de 50 4 7 2 6 2010 + de 5 6 6 7 12 4 15 1985 Autres Inde Chine Ex URSS CEI Japon Corée US Europe
- 30. Le jeu desacteurs La chaîne de valeur Les équipementiers de rang 0,5 Les autres équipementiers et sous-traitants Les réseaux de distribution
- 31. Le jeu desacteurs La compétitivité des pays et la localisation des activités La recherche et l’ingénierie: une concurrence mondiale L’industrialisation: une concurrence mondiale et surtout régionale La distribution/service: un métier qui reste local
- 32. Et la France?Comme centre de pouvoir 2/4 Centres d’excellence 2 Constructeurs?? 2/4 Equipementiers « 0,5 »? Tissus équipementiers et sous-traitants Comme localisation Recherche et ingénierie: pôle de compétitivité Production industrielle? Si…
- 33. En guise deconclusion 2025/2050: toujours une automobile mais dans un paysage mondial très différent Géopolitique et géoéconomie Les nouveaux grands marchés Un véhicule décarboné et intelligent Usage: possession et intermodalité Anciens et nouveaux acteurs … Et le « Black Swan »???
- 34. Prospective 2100 Avenirde l’automobile: mobilité indispensable vers la mobilité durable Merci pour votre attention [email_address]
- 35.
- 36. Annexe Scénarios 2050Mondialisation Durable 160M/100%E Multipolaire Durable 80M/60%E Réussite Motorisation Electrique Mondialisation Libérale 160M/10%E Multipolaire Libérale 80M/20%E Poursuite Motorisation Carbonée Mondialisation Réussie Mondialisation En échec Géopolitique Technologie
Notes de l'éditeur
- #2 Mon nom est Gérard Gastaut. Dans ma vie professionnelle, j’ai côtoyé l’automobile chez Renault de 1973 à 2001 dans des activités de recherche, de produit, de stratégie avec en plus deux expatriations en tant que Secrétaire Général, aux USA (AMC/Jeep) et en Espagne. Puis j’ai retrouvé le sujet au CGPC (CGDD) du ministère (encore) de l’Equipement de 2002 à 2005. J’ai conservé une activité de consultant axée sur les transports propres et économes. Dans le cadre de ces Conférences 2100, je vais essayer de poser les grandes interrogations auxquelles doit faire face l’automobile et essayer de proposer des réponses possibles.
- #3 Cette présentation est une réflexion ouverte sur la prospective de l’automobile 2025 / 2050. Il s’agit d’une approche mondiale : la géoéconomie est directement structurante pour cette industrie et une prévision géopolitique mondiale doit donc être prise en compte pour cadrer la réflexion. Quelles seront les demandes des clients dans les différents pays mondiaux ? Quels seront les grands marchés de demain ? Comment l’automobile pourra-t-elle répondre aux obligations collectives de plus en plus exigeantes ? La lutte contre le changement climatique va-t-elle tuer l’automobile? Est-ce que les innovations techniques permettront de répondre aux contradictions entre souhaits individuels et exigences collectives ? Notamment qu’en sera-il du développement des différentes filières de véhicules utilisant la motorisation électrique ? Que pourra être une voiture « intelligente »? Verra-t-on la conduite automatique ? Peut-on imaginer les types de produit automobile répondant à ces facteurs et à leur évolution ? Y aura-t-il des changements importants de l’usage de l’automobile ? Que et qui seront les constructeurs de demain ? Comment les acteurs se répartiront-ils la chaîne de valeur ? Où se localiseront les activités de conception, d’industrialisation et de commercialisation ? En quoi le paysage automobile sera-t-il structurellement différent de celui d’aujourd’hui ? Vers une domination mondiale de l’industrie automobile chinoise et indienne ? Une automobile « branchée », « zéro émissions » « zéro mort » ? Quels sont les « déclencheurs » de changement profond?
- #4 Automobile : mot hybride grec (par soi même) et latin (déplacement) ; « se déplacer par soi même » et entrée dans le vocabulaire français en 1875 (mot féminin!) : c’est donc une interrogation sur la mobilité des personnes et des biens. En terme technique, automobile = VP + VU (de moins de 3,5 t / 5t) ou VL (pour véhicule léger). Prospective : à quel horizon ? Pour un industriel, exemple Renault 1995 / 2010, 15 ans correspond à délai de mise sur le marché d’un nouveau véhicule (3 / 7 ans) plus durée de vie (6/ 8 ans) ou durée de possession (8 / 12 ans) Pour les pouvoirs publics, exemple une administration routière, 40 ans correspond à délai de mise en service (5 / 10 ans) plus durée d’ « amortissement » (30 / 40 ans) Donc ici prospective à 15 / 40 ans soit 2025 / 2050 .
- #5 La dimension géopolitique ou plutôt géoéconomique : l’hypothèse de référence est celle d’une mondialisation, au sens notamment que le commerce mondial de l’automobile présente d’importants degrés de liberté (ie pas de protectionnisme généralisé mais des zones régionales en libre échange ou union douanière, dans un monde régi par l’OMC, avec chaque grande zone mondiale disposant de sa monnaie sous la bannière du FMI). Un tel scénario est celui du « bon sens »: ce n’est que rarement (sinon jamais!) celui qui se déroulera. La lecture d’études comme le livre de George Friedman (pas Thomas!), « The Next 100 Years » montre un exercice passionnant d’où l’on peut tirer des scénarios alternatifs; notamment pour 2025, il s’agit des risques de repli de la Russie et, surtout de la Chine et d’une guerre mondiale vers 2050. On peut retenir un scénario alternatif d’échec de la mondialisation libérale et la constitution de « pôles » sinon antagonistes mais vivant une sorte de « chacun pour soi » avec une gouvernance mondiale plus ou moins marquée. Typologie des pays : Pays développés : Europe, USA / Canada, Japon, Australie/NZ puis progressivement de nouveaux pays ou territoires (par exemple, Corée du Sud, Taiwan, Russie puis Chine etc.) Pays émergents ou en transition : les BRIC et équivalents (Mexique, Ukraine etc.) puis progressivement de nouveaux pays (Afrique du Sud, Vietnam etc.) Pays les moins avancés : (Afrique sub-saharienne, Birmanie etc.)
- #6 Pour les pays développés , une demande globale en diminution et des cycles conjoncturels violents (saturation, usage plus que possession, etc.) ; qualitativement, une demande s’éclatant entre la recherche du coût le plus bas, le juste équilibre, le goût d’une différenciation individuelle et la volonté d’affirmation de soi, le souhait de protection de l’environnement . Quelques exemples : marché US (16,1 à 10,4 millions VL de 2007 à 2009 avec un prix moyen de 30 000 $), décroissance tendancielle du marché japonais, succès des « low cost » en Allemagne, développement du marché des « premiums ». Pour les pays émergents ou en transition , une demande globale en très forte augmentation (motorisation de masse) avec apparition de cycles conjoncturels; qualitativement, une demande avec segmentation par classes (petites, moyennes, grandes, luxe, VU) mais démarrant par des véhicules à bas ou très bas coût (« EFC : Entry Family Car »). Quelques exemples : l’explosion du marché chinois (13,8 millions VL en 2009 avec un prix moyen de 17 000 $), le futur du marché indien, les « entry »véhicules comme premier prix du neuf. Pour les pays les moins avancés , une demande globale en très faible croissance et encore axée sur les véhicules de luxe ou quasi luxe pour une partie privilégiée de la population plus des véhicules spécialisés et utilitaires. Le point clé est d’analyser les facteurs du déclenchement de la motorisation de masse, l’émergence d’une classe moyenne correspondant à un revenu par habitant de 5 000 $ PPA (avec un GINI raisonnable !) En conclusion , cela conduit à un marché annuel mondial VL entre 80 et100 millions de véhicules en 2025, à comparer avec le chiffre de 55 millions en 2000 (2007: pic à 70 millions) ; cela signifie notamment un marché chinois vers 25 + millions et le décollage du marché indien. C’est là que l’incertitude est la plus forte. Qualitativement, les demandes seront encore différenciées entre les grandes régions mondiales avec certains points communs.
- #7 Il faut se poser les questions de mobilité indispensable en tant que telle et donc réfléchir à des facteurs de causalité. Le mode d’ habitat c'est-à-dire le mode d’urbanisation : les villes des pays en développement sont déjà des structures gigantesques, mais que seront un Le Caire, un Mumbaî, un Mexico DF, etc. en 2050 ? Interdiction de l’automobile, réglementation, tarification ? Dans les pays développés, l’urbanisation dense fait baisser le taux de motorisation (moins de la moitié du taux US à New York). Le mode de travail , développement du télétravail ? Société de service ? La notion même de croissance économique ; le lien entre croissance économique et sociale et le développement de la mobilité. Les attitudes culturelles L’évolution géopolitique (cf. ci avant) En conclusion , on peut raisonner par scénarios avec une référence « fil de l’eau » conduisant à un marché annuel mondial 2050 de 160 millions VP. A l’évidence, un scénario possible est celui de la non croissance automobile ou même de la décroissance du fait des conséquences des effets externes négatifs de son propre développement ou de tout autre événement. Un point intéressant est de noter que le parc mondial de V L passerait, dans l’hypothèse haute d’environ 1 milliard de véhicules actuellement à environ 3 milliards en 2050. En terme de densité automobile, cela signifierait un passage de 140 veh/1000hab. à 330 (rappel 2010 - Etats-Unis: près de 900; Europe de l’Ouest: aux environs de 500; Chine: 20).
- #8 En 2025, les marchés des pays émergents(du fait notamment de la Chine et de l’Inde) seront pratiquement au niveau de ceux des actuels pays développés. En 2050, dans le scénario A, tant les marchés des pays émergents que ceux des pays actuellement les moins avancés (du fait notamment d’une hypothèse du décollage de l’Afrique) dépasseraient ceux des pays développés d’aujourd’hui. Pour le scénario 2050 B, le décollage automobile des pays émergents s’arrêteraient légèrement en dessous des chiffres de 2025 et aucun décollage important ne se poursuivrait pour les pays les moins avancés.
- #10 La sécurité routière est bien sur un système complexe où le véhicule est seulement un élément. Pour le constructeur, aux notions classiques de sécurité passive (résistance au choc, ceintures, « air bag », etc.) ou active (tenue de route, freinage, etc.) du véhicule s’ajoute de plus en plus une notion de sécurité « système », comme l’appel d’urgence, les GPS intelligents et à terme des prises en charge automatiques (jusqu’à la conduite automatique ?). D’ci 2025, la pression consumériste sera toujours très forte (cf. les rappels) et parallèlement les réglementation dans le domaine de la sécurité devraient s’harmoniser au niveau mondial avec toutefois un délai pour les pays en développement (cf. la Nano de Tata). A plus long terme, on peut s’attendre à une évolution des attentes des clients et de la société vers des véhicules et des transports « zéro mort » dans la tendance d’un principe de précaution se généralisant. Cela aura des conséquences nombreuses : acceptation de réglementations drastiques limitant l’usage (vitesse, alcool,…), responsabilisation systématique des acteurs (constructeur, autorité routière,…), meilleure prise en compte de la coexistence des différents modes (VL de différentes masses, véhicules industriels, 2 roues, piétons),
- #11 Le recyclage et la valorisation des matériaux récupérés, déjà en œuvre, seront généralisés : ces éléments doivent faire partie du savoir faire des constructeurs, de plus en plus responsables du véhicule de la conception au retraitement. De plus, la question se pose de prolonger la vie des véhicules plutôt que de déconstruire (cf. la polémique des Verts sur la prime à la casse). Le trafic routier concourt pour une large part à la dégradation de l’environnement sonore : cette pollution sonore touche en premier lieu le milieu urbain mais s’étend progressivement aux zones rurales. Réduire cette nuisance est complexe car les solutions sont globales comportant des actions sur les véhicules, la circulation, les infrastructures et l’urbanisme et l’aménagement. A terme, le bruit peut être à l’origine de contraintes très fortes (zones de silence, nouvelles normes pour les véhicules, etc.). Pour lutter contre la pollution de l’air locale , les actions concernent les politiques en faveur des transports collectifs et « doux », les contraintes à la circulation des véhicules motorisée et les normes d’émission imposées aux automobiles. Pour celles-ci, les pollutions CO et Pb sont négligeables ; les particules (HC des diesels) ont une solution technique (filtre à particules) ; les NOx sont en voie de solution pour les moteurs Otto et, plus difficilement pour les moteurs Diesel ; sont à surveiller les benzènes. Tout cela à un coût répercuté sur les prix de vente. Une convergence des normes et des modes de mesure est en cours au niveau mondial avec une gradation Californie / Pays en développement. Des formules seront mises en œuvre de façon généralisée pour avantager les véhicules à zéro émission (ZEV).
- #12 Pour l’énergie, je renverrais à la séance récente sur ce sujet de notre séminaire. Rappelons que l’automobile consomme 25% du pétrole mondial et que cette proportion augmente. Reste donc la question fondamentale des émissions de gaz à effet de serre. Les transports doivent à l’évidence amener leur quote-part (et elle est importante) à la diminution des émissions de gaz carbonique dans le cadre de la politique anti changement climatique. L’hypothèse la plus raisonnable est une coordination mondiale dans le cadre de l’ONU : on peut retenir pour les pays développés l’objectif 2050 de division par 4 des émissions de GES par rapport à 1990. Cela implique de faire tomber le standard moyen d’émission de gaz carbonique des automobiles VP de 200g/Km à 50 g/Km pour ces années. (Point de passage 2025 vers 90 g/Km). Rappelons les chiffres objectifs pour l’UE: 130 en 2012 /2015 et 95 pour 2020. Pour atteindre de tels chiffres, on ne pourra pas s’appuyer seulement sur les réductions de consommation de pétrole (ou de ses substituts) mais il faudra privilégier d’autres sources d’énergie telles que l’électricité ou l’hydrogène et/ ou diminuer drastiquement la possession ou l’usage de l’automobile, notamment par le développement des transports collectifs et des modes doux.
- #13 Le développement de l’automobile et de ses usages conduit à la congestion : la réponse à celle-ci par de nouvelles infrastructures routières connaît, à un certain point, ses limites financières, environementalles et de cadre de vie. Hors les villes, le développement des infrastructures routières des pays émergents est déjà en cours (cf. la Chine) et celui des pays les moins avancés se produira à plus long terme. Bien sur, à très long terme, ce développement trouvera ses limites à l’image des pays développés d’aujourd’hui. La question des espaces urbains est plus délicate. Rappelons d’abord que la croissance des villes dans les pays émergents et moins avancés est un formidable défi: le nombre d’espaces urbains de plus de 10 millions d’habitants va exploser et largement plus de la moitié de l’humanité sera « urbaine ». Quel sera le schéma transport de ces nouveaux espaces: un nouveau paradigme « transport propre et économe » -durable, si l’on préfère- avec des infrastructures spécialisées? Ou plus extrême entre la ville sans voitures ou le style USA? Les conséquences sur l’usage de l’automobile détermineront les cahiers des charges du « produit » automobile: motorisation, conception (taille, etc.), logiciels.
- #14 En conclusion, si les questions de sécurité et de pollution locale sont maîtrisables, celles relatives aux émissions de gaz à effet de serre et à l’énergie sont peut-être en partie solubles par la technologie, mais celles de congestion et de saturation, notamment en milieu urbain, impliqueront des limites fortes et des changements drastiques.
- #15 Dans le domaine de l’innovation technique, beaucoup dépendra de la relation entre les producteurs et les entités de recherche scientifique. La conception des automobiles nécessite, en effet, le recours à des technologies de plus en plus diversifiées, faisant appel à la mise en œuvre de résultats scientifiques de plus en plus avancés. Cette mise en œuvre implique des compétences de management scientifique et technique différentes de celles de l’ingénierie classique. Trois facteurs auront des répercussions clés sur l’architecture des véhicules : l’intrusion croissante de l’électronique et des télécommunications , l’intégration des nouveaux matériaux , le choix des modes de propulsion ,
- #16 La valeur des systèmes électroniques d’une voiture dépasse déjà la valeur des achats à la sidérurgie. Le nombre et l’importance des fonctions concernées, la contribution indispensable de l’électronique à l’obtention de prestations clés, l’impact sur l’architecture sont déjà des faits incontestés et que chaque utilisateur peut constater. De plus en plus une intégration (mise en commun de capteurs, regroupements de calculateurs, liaisons inter calculateurs) permettent des gains de coût et, surtout, la création de prestations nouvelles. A terme il est vraisemblable que l’on ira vers une modification drastique de toutes les commandes en passant aux commandes électroniques avec multiplexage (« Chassis by Wire »). Dans ce domaine foisonnant, quelques remarques : Le délai technique de l’électronique se mesure en mois, celui de l’automobile en années. La fiabilité nécessaire à l’automobile n’est pas celle d’Airbus mais ce n’est pas celle du PC de base. L’évolution des coûts de l’électronique (type loi de Moore : exemple des GPS) Solutions centralisées ou autonomes (exemple : information trafic en temps réel) Le développement des systèmes électronique, de la télématique et celui des communications inscrivent l’automobile dans un nouveau schéma d’utilisation et devraient modifier le rapport homme / automobile. Notamment, l’évolution vers la conduite assistée et, à terme, l’automatisation de la conduite (en convoi virtuel ou autonome) sont une tendance lourde. L’automobile fait partie des « transports intelligents ». A suivre particulièrement les communications Véhicule / Véhicule (V2V), Véhicule / Infrastructure (V2I) et plus généralement Véhicule / Environnement (V 2 X) par exemple, piéton muni d’un transpondeur intégré dans le portable.
- #17 Malgré l’intrusion des plastiques, l’automobile est encore fortement liée à l’utilisation de la fonte, l’acier et de la tôle. Une question clé est celle de la structure de caisse. Le mot « nouveaux matériaux » recouvre plusieurs catégories : Les plastiques actuels pour utilisation interne ou externe L’aluminium pour la carrosserie ou les moteurs Les matériaux de récupération Les matériaux naturels (bio plastiques) Les composites (exemple : fibre de carbone) Les métaux rares (exemple :magnésium, titane) Les nanotechnologies (exemples: structure de stockage de l’hydrogène, renforts de structure). Les critères clés de substitution à la référence acier (qui progresse elle aussi) sont le coût, l’allégement, l’environnement, l’industrialisation. Toute l’automobile, au-delà de la caisse, est concernée.
- #18 Le moteur thermique à allumage commandé compense son rendement relativement faible par l’usage d’un carburant liquide (ou gazeux) à très forte densité énergétique ; ses émissions de polluants locaux peuvent maintenant être contrôlées à niveau très bas ; malgré l’immense expérience accumulée, des progrès sont encore possibles (rapprochement Otto / Diesel par exemple). Mais il doit faire face à la question clé des émissions de CO 2 / Gaz à Effet de Serre totalement liée à celle de l’approvisionnement en énergie carbonée. Ces énergies sont le pétrole (essence, gasoil, GPL), le GNL,les agro carburants (actuels, de seconde génération), les carburants de synthèse (à partir du gaz, du charbon). La lutte contre le changement climatique et les politiques énergétiques vis-à-vis du pétrole conduisent à l’apparition de nouvelles motorisations de type électrique ; en conséquence la part des véhicules à moteur thermique seul aura tendance à baisser dans le mix mondial. Les émissions moyennes (du réservoir à la roue) des véhicules ainsi équipées atteindront 120 g/Km de CO 2 en 2025.
- #19 L’électrique apparaît d’abord dans la motorisation comme solution d’optimisation ou de complément de la chaîne thermique : c’est l’ hybridation complète ou en série. Un tel véhicule doit emporter des batteries (actuellement sur base Ni, demain sur base Li), un ou des moteurs électriques, de l’électronique de puissance et de commande. Un tel véhicule hybride peut être essence ou diesel pour sa partie thermique et il peut ou non être rechargeable à partir du réseau pour ses batteries. Ces véhicules diminuent les émissions de C0 2 de 15 à 25% par rapport à un véhicule purement thermique équivalent. Après la Prius de Toyota, de nombreux modèles sortent ou vont sortir, avec des configurations variées. L’hybride rechargeable permet un progrès supplémentaire. L’autre voie est celle du véhicule uniquement électrique et donc sans émissions locales de polluants. La question clé pour un tel véhicule est celle des batteries : le passage aux batteries type Li va permettre une autonomie d’environ 150 /200 Km (avec un nombre acceptable de cycles charge / décharge) qui ouvre certains marchés avec des dispositifs de recharge rapide ou lente et des dispositifs d’échange standard des blocs de batteries. Pour que le bilan soit positif, encore faut-il prendre en compte la production de l’électricité ! La troisième voie est celle du véhicule à pile à combustible à hydrogène. Là également, il n’y a pas d’émissions de polluants. Mais on est encore loin d’une pile adaptée à l’automobile en termes techniques, pratiques et économiques. De plus, l’hydrogène est un vecteur énergétique et pas une source primaire : il faut le fabriquer, le distribuer et le stocker.
- #20 Les véhicules électriques à batterie (et les hybrides rechargeables) nécessitent une infrastructure de recharge: Échange standard et recharge extérieure Recharge lente à tension domestique, sans chargeur rapide Recharge rapide à tension plus élevée et chargeur spécifique Recharge sans contact (induction) Recharge en roulant (avec ou sans contact) Mais, à terme, il ne faut pas voir les véhicules électriques comme uniquement des consommateurs d’électricité mais comme des parties prenantes du réseau électrique local ou général: intégrés dans une grille électrique plus intelligente (« Smart Grid ») (V 2 G), ils participeront notamment au lissage des courbes de production et de demande. Quant à l’hydrogène (qui est comme l’électricité un vecteur et un vecteur relativement proche), il devra aussi avoir ses « stations service »: rappelons que l’invention de la pompe à essence fut un progrès clé au début des années 1900.
- #21 La grande question est de savoir si ces innovations induiront et permettront de réinventer l’automobile par rapport à une évolution datant d’environ un siècle. Un livre passionnant: « Reinventing the Automobile » de William J. Mitchell et autres présente un scénario très complet autour de très petits véhicules à usage principalement urbain (USV: « Ultra Small Vehicule »). Le nouveau ADN automobile: véhicule à motorisation électrique avec roues - moyeu (alimentée par électricité ou hydrogène) et contrôlé électroniquement. Ce nouvel ADN permettra une très grande flexibilité dans le design technique et stylistique des véhicules. La communication entre les véhicules les rendra « intelligents » et pourra amener à la conduite automatique.
- #22 C’est un choix personnel des grandes innovations automobiles!
- #23 Pour une prospective 2025, on peut définir plusieurs types de véhicules en fonction du couple émission CO2 / consommation d’énergie et solutions techniques disponibles : véhicule de référence (VRef) : il s’agit d’une automobile à moteur thermique seul utilisant toutes les évolutions techniques progressives ; véhicule évolution (VEvo) : il s’agit du véhicule précédent poussé au maximum, hybridé; véhicule électrique (VElec) : il s’agit d’une rupture, le véhicule électrique à batteries préfigurant le véhicule à pile à combustible, encore en diffusion restreinte en 2025. Véhicule de référence (VRef) Cette automobile, produite en 2025, émet 120 grammes de CO2 par kilomètre ; la motorisation est diesel ou essence « downsizé » (injection directe plus turbo) et les émissions de polluants locaux sont pratiquement éliminées ; l’électronique de bord s’est encore développée (par exemple, passage généralisé aux commandes sans lien physique) ; le système électrique est passé en 42 volts et l’alternateur / démarreur est généralisé ; les dispositifs de conduite « intelligente » sont très présents et utilisés pour l’information, le contrôle latéral et longitudinal du véhicule et ce dans une interface homme / machine optimisée ; le poids des véhicules a cessé d’augmenter du fait du ralentissement de la course à la sécurité passive et de l’introduction progressive de nouveaux matériaux. Les carburants très majoritaires restent l’essence et le gazole (avec, peut-être, une convergence entre eux) avec des biocarburants comme additifs ; la filière « Gas to Liquid » est utilisée pour compléter le raffinage du pétrole. Rappel: 2009 Europe 145g/Km; France 133. Véhicule évolution (VEvo) Cette automobile émet 90 grammes de CO2 par kilomètre. Au niveau technique, il utilise au maximum les progrès décrits précédemment et bénéficie de changements de génération des technologies existantes; les diesels sont du type HCCI et les moteurs essence du type CAI. Il intègre, de plus, une hybridation thermique / électrique, un dispositif autonome propre pour alimenter les équipements et d’autres progrès continus. L’hybride rechargeable permet de descendre plus bas que l’hybride autonome. Véhicule électrique (VElec ) Le véhicule est motorisé par un / des moteurs électriques alimentés par des batteries à base de Li ; les pollutions locales et les émissions, notamment de CO2 sont nulles. Les émissions « du puits au réservoir » vont à un équivalent de 0 à 80 g/Km selon la manière de produire l’électricité. Ce véhicule a un usage principalement urbain et il est donc en général petit. .Ce véhicule n’est pas un véhicule à moteur électrique mais un nouveau concept dans un nouvel environnement.
- #24 Les évolutions de ce scénario relativement réaliste pour 2025 et ultra vertueux au-delà sont: La diminution et la disparition du véhicule thermique Le progrès et le plafonnement des véhicules hybrides Le développement des véhicules à batteries urbains L’apparition tardive des véhicules à pile à combustible Le consensus est une part de marché de 50% pour les véhicules de référence (thermique amélioré) en 2025. A plus long terme (2050), cette part tendrait vers zéro du fait du développement des techniques de motorisation électrique. Pour les véhicule « évolution » (ie hybrides de toutes natures), leur part de marché serait de 40% en 2025 et resterait à ce niveau pour 2050. Le consensus est une part de marché de 10% pour les véhicules électriques en 2025 ; il convient de noter que certains (Nissan – Renault) estiment que ce pourcentage serait atteint des 2015 /2020. A plus long terme (2050), cette part atteindrait 30%. Du fait des difficultés techniques, la part de marché des véhicules à pile à combustible (hydrogène) sera très marginale en 2025. A long terme (2050), cette part atteindrait 30%. Mais l’avenir sera-t-il conforme à ce scénario vertueux? On peut à l’évidence en bâtir d’autres moins vertueux mais peut-être plus réalistes avec une poursuite du rôle clé des motorisations thermiques en constant progrès. En ce cas, la part des véhicules hybrides et électriques ne serait que de 15 / 20% en 2025.
- #25 Le tableau ci-dessus résume les caractéristiques de ces véhicules pour 2025. Dans le cadre du scénario vertueux précédent, on peut calculer les évolutions des émissions de gaz carbonique. Pour 2050, dans le scénario vertueux sans « véhicule de référence » thermique, avec 40% de VEvo et 60% de véhicules électriques (batterie et pile à combustible), les émissions moyennes normées « du réservoir à la roue » tombent à 45 g/Km de CO2., soit une division par 4 par rapport à aujourd’hui.
- #26 Le fait déterminant en matière d’usage de l’automobile sera le fait urbain (au sens large de ce mot): entre les 2/3 et les 3/4 de l’humanité vivront dans des villes et nous avons vu que c’est là que l’usage de l’automobile sera le plus problématique. Il en résultera de fortes incitations et réglementations contraignant l’usage de la voiture. Au niveau du produit, un segment va se développer celui des véhicules urbains. Ces voitures seront en général petites ou ultra petites, électriques, connectées et intelligentes. Cela aura comme conséquences: Un arrêt de la course puissance / poids / équipement lié à la spécialisation des véhicules Une dissociation possession / usage La création d’une nouvelle mobilité individuelle urbaine et par extension plus générale -Le développement des systèmes d’auto partage (plus qu’un dispositif type « Auto Lib »). La nouvelle mobilité « propre et économe » reposera, surtout en espace urbain et périurbain tant sur cette nouvelle automobile que sur ses alternatives: transports collectifs, transports « doux » (marche, vélo) et les deux roues motorisés.
- #27 Les caractéristiques basiques: sans elles, pas de client! Les caractéristiques émotionnelles: plus elles sont adaptées à l’époque, plus l’attrait est grand avec la possibilité de prix élevés. Le prix d’achat: est-ce que, comme pour l’informatique, une loi de Moore existe? Apparemment non: les « low cost » semblent montrer la limite. Le coût d’usage: le budget transport a une part remarquablement constante dans le budget des ménages vers 12 / 14%. Pas d’automobile sans marque? Et pas n’importe quelle auto pour une marque donnée: l’ADN ne peut changer que très lentement (et encore!).
- #28 La compétitivité d’une entreprise n’est pas seulement une question de coût. En matière automobile le produit est le premier facteur à retenir: adaptation au marché, innovations techniques et conceptuelles, qualité / fiabilité, les prestations routières, les équipements de confort, etc. L’automobile restera un métier à très forts coûts fixes et à économies d’échelle : donc le volume de production restera (à condition d’être efficace !) un paramètre discriminant de survie pour les constructeurs généralistes. De plus, on peut considérer que tout grand pays se battra pour qu’il existe un ou plusieurs groupes industriels constructeur ayant son centre de décision chez lui (voir GM !). En 2025 /2050, la Chine, l’Inde représenteront des puissances mondiales avec un marché intérieur automobile de plusieurs dizaines de millions de véhicule : des constructeurs mondiaux originaires de ces pays seront présents (SAIC ? Tata ? Etc.). Ils rejoindront les survivants originaires des Etats-Unis, du Japon, de l’Europe (Allemagne, France, Italie), de Corée. Ils seront peut être rejoints par quelques autres en nombre très limité (Russie, autre tel Magna?). Une grande question: d’où viendront les innovations de rupture? A l’évidence, un candidat crédible est la Chine.
- #30 La survie c’est la compétitivité! Celle-ci se mesure, in fine, par la part de marché et le résultat financier. La clé de la survie est donc la croissance (ou pour le moins la non décroissance!) rentable. Une voie est la croissance interne, sous ses marques ou par création de marques nouvelles (ex.: Lexus de Toyota). C’est, en général la voie des japonais; mais attention à ne pas perdre sa vie ou son âme dans cette recherche de la croissance: ex.1 Renault en Europe au début des années 1980;ex.2 les ennuis actuels de Toyota. L’autre voie est celle de la croissance externe par fusion / absorption ou par alliance. Elle correspond à la tendance de concentration de l’automobile mondiale. Il y a des échecs célèbres comme Daimler / Chrysler et autres. Mais il y a aussi de très belles réussites: Peugeot / Citroën, Volkswagen / Audi / SEAT / Skoda (et demain Suzuki?), Renault / Nissan, Renault / Dacia (et demain Daimler / Renault / Nissan?), par exemple. On assistera à la fin de la concentration automobile dans les pays OCDE et à son développement en Chine (plus de 50 constructeurs actuellement). Quels seront les grands chinois de demain: les nationalisés d’aujourd’hui (FAW, Dong Feng, SAIC, BAIC, etc.) ou les nouveaux privés (Geely, BYD, etc.)?
- #31 L’industrialisation et la chaîne de valeur resteront un enjeu entre Equipementiers / Constructeurs / Distributeurs et entre pays. La production à proximité des marchés dans un cadre régional mondial maintiendra des concentrations (« clusters » industriels) dans les grands pays avec une spécialisation. De plus le véhicule électrique devra trouver sa chaîne de valeur (moteurs, batteries, pile à combustible, production / recyclage du Lithium, etc.). Les très grands équipementiers seront de rang « 0,5 » c’est-à-dire en charge de fonctions complètes dès la conception: certains pourraient passer le pas et devenir constructeur comme Magna. La cascade des autres équipementiers (rang 2, 3 et purs sous-traitants) sera de plus en plus soumise à une concurrence mondiale. Des acteurs resteront puissants (fournisseurs de matière première) et d’autres apparaîtront dans les nouveaux métiers (cf. Tom-tom). La distribution automobile restera une zone d’enjeu entre les constructeurs et les distributeurs avec un rôle clé des pouvoirs publics (Cf. les Etats aux Etats-Unis; Bruxelles en Europe).
- #32 Les activités les plus « nobles » de recherche et d’ingénierie seront les plus concurrentielles au niveau mondial du fait de la banalisation de l’internet et du développement permanent des TIC (technologies de l’information et de la communication). Un pays sera compétitif à long terme si, avec des coûts raisonnables, il permet la créativité dépendant elle-même du tissus recherche / enseignement. Pour l’industrialisation, la concurrence se jouera essentiellement au sein de chaque région mondiale: en effet le poids des gouvernement et les fluctuation monétaires (« hedging » physique) impliquent d’ajuster ses capacités au marché servi. Par exemple, pour la France, l’essentiel est sa compétitivité en zone Euro et assimilée. Enfin la distribution et le service resteront des métiers essentiellement locaux.
- #33 Comme centre de pouvoir , notre pays doit pouvoir créer et développer des centres d’excellence type « pôle de compétitivité » associant toutes les parties prenantes (enseignement, recherche, entreprises,etc.) et de dimension mondiale. On peut penser à un pôle « vallée de la Seine » déjà préfiguré: il faudra en créer d’autres, éventuellement en coopération avec nos voisins. La France pourra-t-elle garder 2 constructeurs autonomes et leader chacun d’un groupe mondial: le jury est ouvert! De même pour les équipementiers de rang « 0,5 »: Michelin, Valeo, autres actuel ou à venir? Enfin, quid du tissus équipementiers et sous-traitants? Comme localisation , pour la recherche et l’ingénierie, on retrouve la problématique des pôles de compétitivité; pour la production industrielle, l’essentiel est et sera notre compétitivité en zone Euro et assimilée.
- #34 Le désir humain d’une mobilité individuelle possible permet de penser que l’automobile sera toujours là en 2025 / 2050 mais sous quelle forme, pour quels usages? J’ai essayé de donner non pas une réponse mais des éléments de réflexion; ce que je peux donner avec plus de certitude, c’est une liste des indicateurs clés à suivre. Les indicateurs à suivre: -La géopolitique et la géoéconomie y compris l’évolution du prix du pétrole, la pression réelle vers la diminution des émissions de GES Les marchés: la baisse des grand marchés actuels et l’émergence des nouveaux marchés (BRIC et équivalents puis PMA notamment l’Afrique) L’évolution du produit automobile principalement son évolution vers le véhicule décarboné et « intelligent » L’usage de l’automobile tant au niveau de sa possession que de son insertion dans une intermodalité croissante L’évolution des acteurs dont bien sur les constructeurs. Sans oublier le « cygne noir » qui veille!
- #35 Réponse aux questions.
- #37 Alors que pour 2025 on peut raisonner en prévisionnel, pour 2050 il est nécessaire de travailler par scénarios. Les éléments déterminants pour bâtir les scénarios sont la géopolitique (réussite ou échec relatif de la mondialisation) et le futur de la motorisation électrique (résultat d’une évolution de la réglementation sur les GES et des progrès techniques). Scénario Multipolaire Libéral : cela correspond au scénario de risque géopolitique avec une gouvernance mondiale très faible (pas d’accord sur la lutte contre le changement climatique). Le marché mondial stagne vers les 80 millions de VL et les véhicules électriques (hybrides, batteries, pile à combustible) sont réservés à l’usage urbain dense dans les pays développés soit 20% du total monde (ce qui fait quand même 16 millions de véhicules) Scénario Multipolaire Durable : cela correspond au scénario géopolitique de risque mais avec une gouvernance mondiale assez forte notamment sur le changement climatique. Le marché mondial est encore au niveau de 80 millions mais le véhicule électrique est généralisé dans les pays développés et est très présent pour l’usage urbain dans les pays émergents, soit 60% du total (48 millions de Véhicules électriques). Scénario Mondialisation Libéral : cela correspond au scénario géopolitique de référence d’une mondialisation réussie mais une mondialisation très libérale avec très peu de gouvernance mondiale et aucun accord sur la lutte contre le changement climatique. Le marché mondial s’établit à 160 millions de VL mais le véhicule électrique est réservé à certains usages urbains soit 10% du total (16 millions de véhicule) Scénario Mondialisation Durable :