VOITURE ÉLECTRIQUE : LES STATIONS DE RECHARGE LE MAILLON FAIBLE

   L’électrification du parc automobile est souvent présentée comme une évidence technologique et environnementale. Pourtant, derrière l’image d’une mobilité « zéro émission » fluide et universelle, se cache une question beaucoup plus complexe : celle de l’infrastructure énergétique nécessaire pour soutenir cette transition. L’article « Électrification de l’automobile : la difficile équation économique des stations de recharge », publié par Contrepoint, lire ci-devant, met précisément en lumière cette réalité souvent sous-estimée.

  À travers une analyse économique et technique des stations de recharge, y compris « rapide », le texte souligne le décalage entre les ambitions politiques de généralisation du véhicule électrique et les contraintes concrètes de déploiement du réseau. Contrairement à une station-service traditionnelle, une station de recharge haute puissance nécessite des investissements lourds, une disponibilité énergétique massive et une rentabilité encore incertaine. La question n’est donc pas seulement technologique : elle est aussi financière, industrielle et territoriale.

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 Électrification de l’automobile : la difficile équation économique des stations de recharge

 

 

 

La généralisation du véhicule électrique suscite beaucoup de discussions autour de leur autonomie, de leur coût, de leur impact sur les émissions de GES. Mais un point est souvent ignoré: le coût explosif d’un réseau suffisamment développé de stations de recharge, et la difficulté de le rentabiliser, sauf par le racket du contribuable.

  Le débat sur le financement d’un réseau de stations de recharge électrique étendu accompagnant une électrification massive du parc automobile n’a pas encore franchi les murailles de la visibilité médiatique. Pourtant, c’est un casse-tête économique.

 

Un jour de grands départs… un problème de débit

  Pour illustrer le problème, partons d’un cas concret: un samedi de grands départs en vacances.

  Remplir le réservoir d’une voiture à moteur thermique — VT, prend moins de 3 minutes montre en main, paiement inclus. Ajoutons 1 minute pour assurer le roulement entre deux véhicules, et une pompe à essence peut remplir au moins 15 réservoirs à l’heure. L’autonomie réelle moyenne des VT sur autoroute peut être elle-même estimée à 500 km — hypothèse prudente, une pompe peut donc fournir à chaque heure l’énergie permettant de parcourir 7500 km au minimum.

  La borne de recharge électrique est limitée soit par sa puissance unitaire, soit par la capacité de la batterie de la voiture électrique — VE, à encaisser une charge plus ou moins rapide sur une certaine durée. La chimie des batteries ralentit nettement la charge au-delà de 80%, et la carte électronique des batteries la ralentit volontairement dès que le moindre risque de surchauffe est détecté. Un constructeur comme Hyundai indique, pour son modèle IONIQ le plus récent, un modèle dans la moyenne du marché, une recharge 20-80% en 18 minutes dans les meilleures conditions. Cela correspond à environ 50 kWh rechargés dans la batterie, et à une autonomie comprise entre 200 et 250 km sur autoroute. En ajoutant 2 minutes de transition entre deux véhicules, une prise de recharge peut donc redonner 600 à 750 km d’autonomie par heure, 10 à 12 fois moins.

  Il faut donc compter au moins 10 points de recharges électriques pour permettre le même service de déplacement que 1 point de distribution d’essence/gasoil.

 
Jour de pointe contre jour ordinaire: des surcapacités potentiellement massives
  Une grande station d’autoroute compte 10 pompes réservées aux VT en moyenne. Dans l’hypothèse d’une électrification du parc à 50%, il faudra donc que le réseau de chargeurs rende le même service que 5 pompes à essence, soient 50 bornes de recharge électrique là où 5 pompes à essence suffisent.

  Outre le nombre de bornes plus élevé, cela suppose beaucoup plus d’espace et de génie civil. Les ratios actuels montrent que les dépenses en capital — abrégé:CAPEX, totales par borne sont du même ordre que pour une pompe à essence, au minimum.

  Par conséquent, à service rendu égal, on peut considérer que le réseau de charge nécessaire à assurer un service équivalent au réseau essence coûtera au moins 10 fois plus cher en investissement.

  Et encore certains analystes sont moins optimistes. En effet, 50 bornes en usage simultané avec une puissance de 250 kW exigeront 12.5 MW de puissance électrique souscrite pour la station, hors fonctionnalités ordinaires — magasin, partie essence, etc., de ladite station. C’est à peu près 50 à 100 fois plus qu’une station essence d’autoroute classique, et autant qu’un site industriel de taille moyenne. Le coût total du renforcement du réseau électrique des stations, et du réseau amenant le courant immédiatement en amont de leur raccordement, est encore évalué avec beaucoup d’incertitudes.

  Dans une économie non subventionnée, ce seraient évidemment les stations qui devraient financer ce surcoût, et le répercuter sur leurs clients. Et sans ce renforcement — qui est plus compliqué qu’espéré, cf ce rapport IREF récent, il est probable que les stations réduisent automatiquement la puissance moyenne servie à chaque véhicule pour ne pas disjoncter en période de pointe, réduisant encore le débit horaire des pompes. Cela augmentera encore le nombre de prises nécessaires et donc les CAPEX pour assurer un service de pointe correct.

L’investissement est déterminé par la capacité de pointe, les revenus par l’utilisation moyenne
  Or, les stations électriques se heurteront plus encore que les stations à essence actuelles à un problème économique classique : l’utilisation moyenne de ces stations sera très inférieure à leur utilisation de pointe, et donc le capital investi aura un taux moyen d’utilisation faible… Ce qui obèrera leur capacité à générer des revenus à la hauteur de l’investissement consenti.

  Certes, les stations essence classiques font également face à ce problème, mais il est plus facile à gérer avec des CAPEX dix fois moins élevées ! De plus, l’électrique aura un concurrent que l’essence n’a pas : la recharge à domicile. Plus de 80% des déplacements automobiles sont courts et, pour les possesseurs de VE disposant d’un garage, la charge nocturne sur prise domestique, malgré sa lenteur, sera privilégiée en raison de son coût.

  Toutes les études académiques sur la rentabilité du réseau de recharge grand public insistent sur ce point : leur rentabilité sera déterminée par leur pourcentage d’utilisation moyen. Or, aujourd’hui, les taux d’utilisation moyens des bornes sont faibles — 5 à 15% en général, et il y a peu d’espoir qu’il augmente beaucoup, du fait de la concurrence de la recharge à domicile. Les études académiques estiment le surcoût de la recharge en station entre 10 et 40 centimes selon les hypothèses retenues, auquel il faut bien sûr ajouter celui de l’électricité elle-même, celui de son acheminement par un réseau renforcé pour la pointe, et les inévitables taxes que le gouvernement ne manquera pas d’introduire, pour compenser les pertes de taxes sur les produits pétroliers. Déjà en Europe, les recharges rapides ou « ultra rapides » aux bornes publiques affichent un coût moyen compris entre 50 et 80 centimes par kWh, 2 à 3 fois plus élevé que celui de la recharge à domicile.

  Le chiffre d’affaires moyen d’une borne électrique publique en France est d’environ 4000 euros, à comparer avec 160 000 € hors taxes en moyenne par pompe à essence. Seul un faible pourcentage des bornes affiche un CA supérieur à 15 000 Euros. Aux États-Unis également, une pompe à essence génère 10 à 50 fois plus de CA unitaire qu’une borne électrique, seules les stations avec de superbes emplacements réduisant cet écart.

  Les gestionnaires de stations font face à un dilemme simple. 

• Soit ils dimensionnent les stations pour assurer un bon service de pointe, ce qui implique un suréquipement massif en bornes et en puissance réseau, largement sous-utilisé le reste de l’année, donc peu rentable. 
• Soit ils dimensionnent leurs stations en fonction de leur utilisation moyenne, mais alors une saturation sévère lors des pics sera à prévoir, avec files d’attente, dégradation du service et rationnement des livraisons, ce qui réduira l’appétit de la clientèle pour le véhicule électrique… Et donc la clientèle potentielle des stations.

L’illusion de la recharge « rapide » et des super-batteries

  Certains objecteront que les progrès technologiques en termes de batteries et de bornes pourraient limiter ces inconvénients, et les annonces spectaculaires régulières des constructeurs chinois laissent espérer des autonomies supérieures ou des vitesses de charge plus rapides. C’est exact, mais les points suivants sont à considérer :

• Le handicap de la recharge électrique sur l’essence est aujourd’hui d’un facteur 10 en matière de besoin d’investissement. Même si, dans une dizaine d’années, ce facteur est réduit à 5, et rien ne le garantit, l’équation économique restera compliquée.
• Même si des réseaux de bornes ultra rapides sont déployés, les VE vendues actuellement seront le goulot d’étranglement, peu supporteront une vitesse de charge beaucoup plus élevée qu’actuellement. Or, le surcoût — essentiellement électrique, d’un réseau de bornes de charges à 500 kW au lieu de 250 est estimé au bas mot à 50%. Rentabiliser ce surcoût alors que nombre de voitures seront limitées à 150-200 kW par la vitesse de charge de leur batterie sera difficile. La recharge ultra rapide –qui reste lente comparée au thermique– restera donc longtemps un produit de niche à prix élevé.
• Les prises et les câbles actuels sur les véhicules — standard CCS2),ne supporteront pas structurellement plus de 500 kW de charge, pour des raisons liées aux lois de la physique: il faut impérativement limiter la chauffe de la batterie et des câbles pendant la charge. Les futures générations de véhicules capables de se charger plus rapidement devront adopter un nouveau standard. Or, tout réseau futur devra assurer l’interopérabilité avec le parc antérieur. Rien d’insurmontable techniquement, mais cela ajoutera encore des coûts non nécessairement bien anticipés.
• En jour de super-pointe, il est vraisemblable que la capacité totale des réseaux étranglera les charges ultra rapides, érodant leur avantage en termes de débit horaire, et la possibilité de facturer plus cher cet avantage.

Subventions, subventions…
  Toutes ces questions sont bien connues des professionnels du secteur et des économistes. Aujourd’hui, aucun grand réseau européen — Fastned, Allego, Ionity, etc., ne gagne d’argent, malgré les aides — surtout indirectes et fiscales, qu’ils reçoivent. Certaines études récentes — exemple, montrent que, même sous des hypothèses relativement favorables de coût de déploiement, une part importante des stations, en dehors des zones denses ou des corridors très chargés, ne peut pas atteindre la rentabilité sans subventions directes ou indirectes.

  En France, les aides directes à la mise en place de points de recharges représentent environ 500 millions annuels — y compris pour les bornes domestiques, et ce montant ne comprend pas les aides indirectes — TVA réduite, crédits d’impôts, revente de crédits carbone, etc.. Naturellement, une accélération du programme de bornes de recharge nécessitera une augmentation de ces subventions. Mais l’État n’en a pas le premier sou.

  La mise à niveau des réseaux en amont des stations constitue une autre forme de subvention indirecte aux stations de recharge. Bien entendu, cet empilement d’aides permettra aux politiciens d’affirmer que le VE a un coût de roulage plus faible que l’essence surtaxée, mais si tous les coûts étaient pris en charge par les clients finaux de chaque filière sans subvention, et à égalité de taxation, l’avantage disparaîtrait.

  Ces subventions au système de recharge se cumulent évidemment aux subventions aux véhicules électriques, sans lesquelles ceux-ci se vendent nettement moins bien. Or, les acheteurs de VE appartiennent majoritairement aux classes les plus aisées. Les subventions aux VE, qu’elles soient directes ou indirectes via le réseau de recharge public, sont donc un énième exemple de spoliation des classes modestes au profit des ménages affluents.

Ce qu’il faudrait faire
  Dans un rapport de 2022, l’ IREF a recommandé d’abandonner les obligations coercitives et les subventions en faveur du véhicule électrique, et de laisser les progrès des constructeurs provoquer une adoption de ce moyen de transport au rythme choisi par les consommateurs. Ce choix politique n’aurait qu’une incidence infinitésimale sur les émissions de gaz à effet de serre, et éviterait d’empiler des surcoûts non anticipés, notamment sur le réseau de recharge, surcoûts qui risquent fort d’être reportés sur le contribuable.

  Si cette approche libérale ne trouvait pas de majorité politique, un compromis raisonnable serait de ne pas imposer le VE en 2035 mais de s’en tenir à une obligation d’hybridation pour les véhicules à partir d’une certaine puissance — 100 kW par exemple, les trajets courts étant alors effectués en mode électrique, et les trajets longs pouvant rester l’apanage majoritaire des moteurs thermiques. Ainsi, plus besoin de financer un réseau de charge surdimensionné, le développement de bornes électriques pourrait être financé sur fonds 100% privés, au rythme supportable par le marché. Quant aux ménages modestes, ils pourraient toujours trouver des alternatives thermiques meilleur marché pour pouvoir continuer à se déplacer dans de bonnes conditions.

 

Sur le Web.