L’éléphant dans la pièce

Le marché des véhicules neufs propose une gamme croissante d’alternatives aux moteurs à combustion interne conventionnels, mais les consommateurs tardent à faire la transition. Qu’est-ce qui les fait hésiter?

Dennis DesRosiers, le président de DesRosiers Automotive Consultants Inc., est le plus grand analyste canadien de l’industrie automobile et l’un des plus grands théoriciens de l’industrie automobile nord-américaine.

Si l’on en croit les nombreux rapports gouvernementaux, des millions de Canadiens conduiront un véhicule électrique à batterie (VEB) d’ici 2030, et si l’on se fie aux prédictions du gouvernement de l’Ontario « au moins 80 % des gens devraient se rendre au travail en transport en commun électrifié, à pied ou à vélo » d’ici 2050. L’absence de toute mention de transport en voiture ou en camionnette alimentée par un moteur à combustion interne (MCI) laisse songeur.

L’Ontario a fixé la cible de ventes de véhicules privés à l’électricité et à l’hydrogène à 5 % d’ici 2020. Le Québec vise les véhicules zéro émission (VZE), tandis que les autres provinces (la Colombie-Britannique et l’Alberta, notamment) encouragent les consommateurs à abandonner leur véhicule à essence pour les nouvelles alternatives aux véhicules à groupe motopropulseur conventionnels. Parallèlement aux attentes et mandats de nos gouvernements, Tesla a lancé son nouveau Modèle 3 et a déjà reçu plus de 400 000 commandes à l’international pour un véhicule qui ne sera pas prêt avant quelques années. Nous ne savons d’ailleurs pas combien de ceux-ci ont été achetés par des Canadiens.

Ces grandes aspirations rencontrent un problème de taille : à ce jour, les Canadiens n’ont pas adhéré aux VEB, et les véhicules hybrides ne semblent pas vouloir percer le marché non plus. Voici le fameux « éléphant dans la pièce » : nos politiciens et autorités de réglementation prévoient une hausse exceptionnelle des ventes de véhicules que peu de Canadiens souhaitent acheter. On vend des VEB depuis cinq ans au Canada. Pendant cette période, les Canadiens en ont acheté moins de 10 000. On vend des véhicules hybrides depuis 16 ans au Canada; or les Canadiens en ont acheté moins de 200 000 pendant cette période. Pire, les ventes ont diminué trois années de suite. Il y a 25 millions de petits véhicules sur les routes canadiennes, les véhicules à groupe propulseur avancé représentent donc un minuscule pourcentage des véhicules en circulation.
 

Des ventes décevantes

Plusieurs raisons expliquent la faiblesse des ventes de VEB et de véhicules hybrides : le coût plus élevé à l’achat, la faible valeur de revente, le nombre réduit de modèles et de tailles, la réticence des vendeurs à les vendre, le coût élevé des réparations, le manque d’infrastructure de recharge et le temps nécessaire pour recharger un véhicule, notamment. Mais le plus gros problème des VEB demeure la technologie de la batterie, qui génère la fameuse « angoisse de la panne ». L’autonomie type est de quelques centaines de kilomètres dans les conditions idéales, ce qui limite l’utilisation des VEB et effraie bien des consommateurs. Les avancées technologiques et une bonne infrastructure de recharge des batteries aideraient, mais cela n’a aucun impact pour l’instant.

Si ces raisons pèsent lourd dans la balance, le facteur principal est que les constructeurs automobiles font des pas de géants en ce qui a trait au rendement énergétique de leurs véhicules à MCI, répondant du coup aux exigences réglementaires et aux besoins des clients.

Lorsqu’on analyse le rendement énergétique des 15 catégories de véhicules actuellement sur le marché au Canada, on observe une amélioration de plus de 20 % dans presque toutes les catégories au cours des 10 dernières années (voir page 14). Ainsi, si un consommateur cherche à améliorer le rendement énergétique de son véhicule, il n’a qu’à s’en acheter un neuf. De cette façon, il n’a pas à faire de compromis sur la taille ou la puissance du véhicule ni à s’inquiéter de l’autonomie de la batterie. Il n’a qu’à se rendre chez son concession­naire pour acheter un nouveau modèle à MCI. Et c’est exactement ce que font plus de 99 % des consommateurs canadiens.
 

Facteurs d’équilibre de la consommation de carburant

Il y a trois grands facteurs qui déterminent la consommation de carburant, peu importe le type véhicule ou la grosseur ou le type de groupe motopropulseur :
  • le comportement du conducteur : habitudes de conduite, entretien du véhicule, etc.;
  • le poids du véhicule : facteur principal lorsqu’on roule à basse vitesse en ville;
  • l’aérodynamique du véhicule : facteur principal lorsqu’on roule à grande vitesse sur l’autoroute.

La Chevrolet Cruze 2016 est offerte avec un nouveau moteur turbo Ecotec de 1,4 litre, doté d’une injection directe qui peut permettre un rendement de 6,2 litres aux 100 km sur l’autoroute (rendement estimé par l’EPA). La technologie de démarrage et d’arrêt du moteur de série contribue également au rendement énergétique lors d’une conduite avec arrêts fréquents.

Illustration : David Kimble. © General Motors, 2016


 

Rendement énergétique moyen des véhicules routiers légers au Canada (litres/100 km)

Source : DesRosiers Automotive Consultants Inc,, à partir des données de l’IHS sur le nombre de véhicules sur les routes en 2015 et du Guide de consommation de carburant 2016 de Ressources naturelles Canada,

L’équilibre entre le poids des véhicules, la consommation de carburant et la sécurité des occupants est un grand défi, et satisfaire les futures normes de sécurité tout en offrant une plus grande économie de carburant nécessite des avancées technologiques majeures. La façon la plus simple de rendre un véhicule plus sécuritaire est d’ajouter du poids, ce qui va à l’encontre des objectifs de rendement énergétique; c’est ce qui explique l’accent mis sur les nouvelles technologies chez tous les constructeurs, et ce, pour toutes les parties des véhicules. Ces avancées technologiques doivent parvenir rapidement à l’industrie, être totalement fiables et permettre aux constructeurs de respecter des normes strictes en matière de discipline financière et de responsabilité. Tout un défi!

Il est aussi important de comprendre que toutes les prévisions techno­logiques sont prudentes par nature, puisqu’elles n’évaluent que les technologies actuelles et ont du mal à tenir compte des technologies émergentes et de l’innovation en général. Les défenseurs des VEB et des véhicules hybrides affirment que l’amélioration du rendement énergétique des véhicules à MCI accuse du retard et que la seule façon de respecter les normes imposées est d’électrifier les véhicules actuels. Les ingénieurs, pour leur part, vous diront plutôt qu’il reste encore beaucoup à faire et qu’on peut bel et bien améliorer le rende­ment énergétique des véhicules à MCI. On a d’ailleurs défié toutes les prédictions en développant des technologies comme l’injection directe de carburant (IDC), les moteurs à compression élevée, les moteurs turbo et suralimentés et les transmissions à variation continue (TVC) en quelques années à peine, alors qu’on avait estimé qu’il faudrait des dizaines d’années pour y parvenir. Le nouveau moteur Ecotec de GM utilise une distribution à programme variable (DPV), des turbocompresseurs, des capteurs multiples et des unités puissantes de commande électronique pour gérer les fonctions du moteur, ce qui augmente sa puissance tout en réduisant la vibration et la consommation de carburant.
 

Le pouvoir des cures minceurs

La plus grande avancée s’est probablement faite dans le domaine de l’allégement des véhicules. On prévoyait que le poids des véhicules diminuerait de moins de 10 % d’ici 2015; or, grâce aux technologies de pointe, cet objectif a déjà été atteint. Le véhicule le plus vendu au Canada, par exemple, est la camionnette Ford F 150. En augmentant la part d’aluminium, Ford a doublé la prévision d’allégement de sa camionnette une dizaine d’années plus tôt que prévu. L’allégement des véhicules est aussi essentiel pour l’adhésion aux VEB, puisque leur autonomie augmenterait de près de 20 % si l’on pouvait réduire leur poids de moitié. Dans le cas des véhicules à MCI, une diminution du poids de 10 % entraîne une réduction de la consommation de carburant de 6 à 8 %.

Mais l’on ne s’est pas contenté de dépasser les attentes en ce qui concerne le poids des véhicules. La recirculation des gaz d’échappement était une technologie de pointe quelques années auparavant. Aujourd’hui, même cette avancée technologique est sur le point de devenir obsolète, alors que les constructeurs automobiles se tournent vers des moteurs turbos à cycle de Miller qui influent sur la longueur des bielles du piston, combinés à une hydraulique perfectionnée, ce qui a pour effet d’augmenter le rendement énergétique de 6 %. Combiner des turbocompresseurs avec de petits moteurs électriques permet aux équipementiers d’utiliser de plus petits moteurs, obtenant ainsi une amélioration du rendement énergétique pouvant parfois dépasser 20 %. Des dizaines, sinon des centaines, de technologies permettent des améliorations importantes. Prises séparément, elles peuvent sembler minces, mais une fois réunies, elles parviennent à améliorer de façon significative le rendement énergétique de tous les véhicules à MCI.
 

Réductions impressionnantes de la consommation de carburant

Des chercheurs des États-Unis rapportent qu’en recourant aux technologies avancées actuelles, y compris celles mentionnées dans cet article, on pourrait atteindre un rendement énergétique de moins de 3,5 litres aux 100 km d’ici 2050. Plus important encore, ce rendement énergétique serait atteignable sans passer aux VEB ou aux véhicules hybrides. Cette année, le rendement énergétique moyen d’un nouveau véhicule acheté au Canada est de 10,4 litres aux 100 km; on peut donc s’attendre à une réduction du deux tiers de la consommation actuelle.

En résumé, on peut s’attendre à :
  • une diminution du poids des véhicules grâce à un design et à des matériaux de pointe;
  • une plus grande diversité et complexité des moteurs à combustion interne conventionnels, y compris les moteurs à essence, à injection directe de carburant, au diesel et aux carburants de remplacement, comme le gaz naturel liquéfié, le propane et l’éthanol;
  • de la turbocompression, de la suralimentation, des transmissions à variation continue (TVC) et des transmissions allant jusqu’à neuf vitesses;
  • la poursuite de l’électrification des véhicules.

Les véhicules que les Canadiens achèteront au cours des 25 à 35 prochaines années seront radicalement différents de celles achetées au cours des 25 à 35 dernières années. Ces nouvelles voitures auront une incidence majeure sur l’ensemble du secteur de l’automobile : les fournisseurs de carburant, les garagistes, les carrossiers et les vendeurs de voitures. Tenez-vous bien, ce sera toute une aventure!

Ford Motor Company et Alcoa Inc. collaborent pour produire la prochaine génération d’alliages d’aluminium destinés à l’industrie automobile afin de faciliter la conception de pièces plus légères et d’améliorer le rendement de véhicules tels que le F 150.

© 2016, Ford du Canada Limitée