Reflexions sur l'électrification du parc de vehicules routiers

[invite5a48ffd1]

Bonjour.
Je pense que les croyants dans les véhicules électriques devraient lire ce paragraphe de Wikipedia. Voici un extrait :
Opinions differ about potential growth. A 2008 study concluded that "realistically achievable lithium carbonate production will be sufficient for only a small fraction of future PHEV and EV global market requirements", that "demand from the portable electronics sector will absorb muc
of the planned production increases in the next decade", and that "mass production of lithium carbonate is not environmentally sound, it will cause irreparable ecological damage to ecosystems that should be protected and that LiIon propulsion is incompatible with the notion of the 'Green Car'".[50]
Au revoir.

Le fait que le lithium soit inflammable n'est pas très grave. L'essence l'est aussi; et de plus elle se répand en cas d'accident. Par contre les bœufs qui ne sont pas inflamables et sont faciles à recharger.
Au revoir.

En 2008 c'était vrai, depuis les ressources en lithium ont largement évoluées, le besoin crée la demande qui crée l'offre.
Wikipedia a ses limites, et n'est pas mis à jour suffisamment vite... en dehors du fait que c'est une source de grosses confusions et crée de grosses polémiques inutiles.
La preuve.
Et accessoirement il n'y a que quelques grammes de lithium dans une 18650 par exemple, beaucoup pense sans doute que c'est du lithium à 90%...
Pour les boeufs vous avez raison, mais c'est peu commode à monter et en plus ils pètent .
-----

[invite5a48ffd1]

le problème des boeufs, ce sont les gaz et particules émis à l'échappement...

ces particules émises dans un champs, oui
au milieu de la rue en ville, non, pas trop, ça dépend d'où vient le vent...

Je n'avais pas lu que vous aviez soulevé le problème de l'échappement avant moi

[invite5a48ffd1]

Informations à lire:
https://lejournal.cnrs.fr/billets/no...iment-limitees

Cela date de 2015 mais il y a eu pas mal d'avancées depuis.

[invite6dffde4c]

Informations à lire:
https://lejournal.cnrs.fr/billets/no...iment-limitees

Cela date de 2015 mais il y a eu pas mal d'avancées depuis.

Re.
J’ai parcouru rapidement le lien et franchement, je ne le trouve pas sérieux.
En particulier la règle de trois implicite dans cette phrase :
L’exploitation des ressources minérales se limite ainsi aujourd’hui à la couche la plus superficielle de la planète : les mines les plus profondes atteignant 5 kilomètres, alors que le rayon terrestre est de 6 371 kilomètres !
A+

[wizz]

ces 30 ou 40% de rendement, c'est lorsque le moteur parvient à fonctionner dans sa plage idéale de fonctionnement
ces 30 à 40%, c'est le rendement qu'on obtient avec un moteur isolé, ce qu'on obtiendrait, ce qu'on ferait comme dimensionnement pour la conception d'un groupe électrogène
ces 30 à 40% de rendement, c'est le ratio entre énergie brute consommée sous forme de carburant, et énergie mécanique produite

or, appliqué à une voiture, cela change tout. Il y a le rendement énergétique du moteur, et le "rendement kilométrique" de la voiture


disons que le moteur (essence) aurait son rendement idéal à 2500rpm, le meilleur ratio carburant consommée/énergie mécanique produite
je roule à 50km/h
est ce qu'on obtiendrait la meilleure consommation en roulant :
-en 3eme à 2400rpm?
-en 4eme à 1700rpm?
-en 5eme à 1400rpm?



disons un bon gros 6 cylindres 3L, environ 300Nm à 2500rpm (à pleine charge)
je roule à mi charge, 150Nm produit. Et à 2500rpm, le moteur produit...39kW, 53ch
or avec la moitié de cette puissance, une berline atteint sans soucis 90km/h
à 90km/h, il faudrait donc rouler à 1/4 du potentiel du moteur
et à 50km/h, bien moins que ça, très très loin du rendement idéal du moteur, avec le pied à peine effleuré la pédale d'accélérateur

à 50km/h, il faudrait dans les 5-10ch pour maintenir cette vitesse, selon si petite Clio ou gros SUV, soit 3.5 à 7kW, soit équivalent entre "0.35 à 0.7 litres d'essence net"
pour faire 100km à cette vitesse, il faut 2h, soit une "consommation nette" de 0.7 à 1.4 litre

que ceux qui ont une Clio essence faisant moins de 4 litres/100km à 50km/h me font signe (facile, avec l'ordinateur de bord)
que ceux qui ont une Audi Q5 essence faisant moins de 7 litres/100km à 50km/h me font signe aussi...

bref, le moteur a certes d'excellent rendement (énergétique) de nos jours, tant en essence qu'en diesel
mais en considérant son application dans l'automobile, et donc le rendement kilométrique de la voiture, le rendement énergétique du moteur est rarement au-dessus de 10% en ville, et peut-être 20-25% sur les grands axes avec les conditions les plus favorables (moteur petit, boite longue, etc...)

[invitef29758b5]

or, appliqué à une voiture, cela change tout. Il y a le rendement énergétique du moteur, et le "rendement kilométrique" de la voiture

Un rendement , c' est sans dimension , donc on ne peut pas dire "rendement kilométrique" .
D' autant plus qu' on peut dire tout simplement consommation kilométrique .

PS
Au cas ou tu l' ignorerais , une vitesse de rotation s' exprime en tr/min , pas en RPM

[wizz]

bref, si on veut électriser le parc automobile, totalement ou partiellement, et se demander si la production électrique peut suivre, alors la méthode la plus pratique consiste à.....prendre comme références les voitures électriques qui existent. ZOE, LEAF, Ampera, Tesla S, Tesla X... Ce sont des véhicules dont l'usage et la taille correspondent à des Clio, Megane, Laguna, Classe C, Classe E.... On a leur consommation officielle de ces voitures électriques obtenue lors de leur homologation. On a leur consommation en pratique, obtenue par les divers essais par les journalistes, ou par des clients avec leur feedback depuis. De cette manière, on parviendra à un résultat bien plus proche de la réalité, plutôt que de partir de la consommation globale de carburant, et essayer d'extrapoler en énergie électrique à coups de rendements supposés...

une Tesla S, environ 100kWh, environ 350km
une ZOE, env 40kWh,env 250km
le kilométrage moyen du parc automobile en France, autour de 12000km
un parc un peu moins de 40 millions de véhicules (VP et utilitaires légers)

[wizz]

Un rendement , c' est sans dimension , donc on ne peut pas dire "rendement kilométrique" .
D' autant plus qu' on peut dire tout simplement consommation kilométrique .

PS
Au cas ou tu l' ignorerais , une vitesse de rotation s' exprime en tr/min , pas en RPM

d'où l'usage des guillemets

puis finalement, savoir quel est le rendement énergétique de son moteur, l'automobiliste s'en fout royalement
ce qui lui importe de connaitre, c'est combien de carburant il consommera pour faire 100km
donc en fin de compte, le terme "rendement kilométrique", ça a quand même du sens

ps: une vitesse de rotation, c'est en rad/s

[invite5a48ffd1]

En tout cas ça donne de l'eau au moulin de l'électrique, qui est peu sensible à ces considérations.
D'où l'intérêt de parler en énergie utile ou puissance moyenne si on considère un modèle de trajet.

En particulier la règle de trois implicite dans cette phrase :
L’exploitation des ressources minérales se limite ainsi aujourd’hui à la couche la plus superficielle de la planète : les mines les plus profondes atteignant 5 kilomètres, alors que le rayon terrestre est de 6 371 kilomètres !

Vous avez en partie raison, je parierai que c'est une inclusion de journaliste qui s'est vaguement rappelé le rayon de la terre appris au collège et a pensé que ce serait pertinent de le sortir ici ....

Je pense qu'on est pas prêt d'aller taper dans la masse ferreuse du noyau ni que ce soit souhaitable un jour.
Par contre sur les ressources métalliques de l'eau de mer c'est sérieux et prometteur.

Un autre lien intéressant sur le sujet:
http://www.lemonde.fr/economie/artic...6418_3234.html

L'auteur indique quelque chose de souvent sous estimé dans les discussions sur l'énergie, c'est l'aspect durée dans l'usage de la ressource.
Le lithium tout comme les énergies fossiles ne sont qu'un usage provisoire en attendant toujours mieux en terme de rendement et de pérennité.
Sans parler des aspects géo-politiques non négligeables...
Si on va plus loin encore, il faut aussi parier sur l'avenir des autres développements menés en parallèle (super-condensateurs, hydrogène, ....)
Le moteur électrique est une excellente solution, l'énergie pour le mouvoir est en devenir, on fait pour le moment avec ce qu'on a trouvé de mieux, mais nous ne sommes qu'au tout début.

[calculair]

je vais tacher de resumer les défis techniques du vehicules électriques

1) Bidon d'essence contre Baterrie 10 KWh par kg pour l'essence contre 200 Wh par kg pour la batterie en cours de progrès mais la marche sera longue..........

2) Le problème de la source d'énergie primaire pour fournir a nos vehicules...... C'est a minima entre 3 fois à 6 fois plus que nos besoins en électricité actuels

3) Maitriser le cycle extraction recuperation des matériaux nécessaires pour le parc de 40 000 000 vehicules en France

4) Une éolienne = 1 à 2 MW, capteur solaire 50 W /m2 peut être ? Une tranche nucléaire 2 GW.. donc
1 réacteur = 1000 éoliennes et ou 20 000 000 000 m2 de panneaux solaire un champ carré de 140 km de coté ....

[calculair]

J'oublié .... Il faut sauf erreur de ma part 80 réacteurs nucléaires pour produire l'énergie pour la moitié du parc auto.....

[invitef29758b5]

Conso gazoual : 39e6 m³
PCI du même : 38e9 J/m³ *
Rendement 0,3
Energie utile : 39e6 x 38e9 x 0,3 = (je ne trouve pas comme toi)**

*Tu as commencé avec des m³ , pourquoi tu ne continue pas en m³
** J' utilise la calculatrice de Windows .

[invite5a48ffd1]

1) Bidon d'essence contre Baterrie 10 KWh par kg pour l'essence contre 200 Wh par kg pour la batterie en cours de progrès mais la marche sera longue..........

Pas si longue que ça.
Par exemple les études actuelles sur le lithium-air donne une espérance au delà de 2kWh, vous voyez qu'on travaille quand même.
Comme je vous le disait, pour impulser des avancées il faut débloquer des fonds de recherche, lorsque l'économie est en phase avec la technologie plus rien ne l'arrête, il faut juste du temps pour mettre au point la filière industrielle.

[invite6dffde4c]

Pas si longue que ça.
Par exemple les études actuelles sur le lithium-air donne une espérance au delà de 2kWh, vous voyez qu'on travaille quand même.
Comme je vous le disait, pour impulser des avancées il faut débloquer des fonds de recherche, lorsque l'économie est en phase avec la technologie plus rien ne l'arrête, il faut juste du temps pour mettre au point la filière industrielle.

Re.
Il faut se méfier de ce type de prévissions.
Depuis plus de 50 ans on nous dit que la fusion contrôlée c’est pour dans 20 ans.
Pendant les premiers 20 ou 40 ans j’ai cru. Maintenant je n’y crois plus. Alors, les batteries avec des capacités formidables, j’y croirai quand on pourra les acheter chez AliExpress.
Dans la même période on nous disait aussi que le pétrole s’épuiserait dans 20 ans.
Mais personne n’a prédit ni les calculettes ni les téléphones portables.
Vous voyez ce que j’en pense des diseurs de bonaventure.
A+

[calculair]

Je détaille le calcul:

Consommation annuelle de gasoil = 38 600 000 m3 ou 3,86 * 10^^10 litres comme PCI est de 38 000 000 J/l ça fait 1,4668*10^^18 joules Le rendement étant de 30 % Je trouve 4,4 *10 ^^17 Joules utiles

de même pour l'essence la consommation annuelle est de 9 770 000 m3 ou 9,77 *10^^9 L soit 1,026 *10**17 Joules

Conso gazoual : 39e6 m³
PCI du même : 38e9 J/m³ *
Rendement 0,3
Energie utile : 39e6 x 38e9 x 0,3 = (je ne trouve pas comme toi)**


Est oui tu as raison.... J'ai pris 10 000L pour 1 m3 quel horreur.....Cela divise par 10 les besoins énergétiques.... Ce n'est pas rien.

Cela reste important...( Mes neurones semblent buggés......)

Je vais donc tout remettre dans l'ordre...

*Tu as commencé avec des m³ , pourquoi tu ne continue pas en m³
** J' utilise la calculatrice de Windows .

[invitef29758b5]

capteur solaire 50 W /m2 peut être ?

même pas !
Sur la base d' une puissance crête de 100 à 200 W (suivant technologie)
D' une moyenne annuelle en France de 4 h sur 24 à puissance crête .
On obtient 16 à 32 W
Le photovoltaïque , c' est (peut être) bon bon pour un particulier en pavillon qui a de la surface inutile disponible , mais pas au niveau collectif .

[calculair]

re bonjour

en prenant un vraie m3 à 1000L


La moitié du parc auto il faut l'equivalent de 7 à 8 centrales nucléaires

Peut être 8000 éoliennes

et à 30 W/m2 il faut trouver un champ de 25 km de coté

cela est plus raisonnable mais impressionnant et ce n'est que pour la moitié du parc

[invite5a48ffd1]

Alors, les batteries avec des capacités formidables, j’y croirai quand on pourra les acheter chez AliExpress.

J'espère bien que non!
Je ne dirai pas ici ce que je pense d'Ali Express pour rester courtois.
La différence entre la fusion et le Zinc-Air est que ce dernier fonctionne déjà à l'état de prototypes, et pas que quelques micro secondes
Mais vous avez raison de vous méfier, tant que les choses ne sont pas disponibles elles ne sont pas certaines.
Si il n'y a pas eu d'effort pour réaliser la fusion c'est uniquement pour des raisons politiques et économiques.
De même que je crois au Zinc-Air pour les mêmes raisons.

[obi76]

Si il n'y a pas eu d'effort pour réaliser la fusion c'est uniquement pour des raisons politiques et économiques.

Et technique, un peu quand même...

[invite5a48ffd1]

Certes, mais quand on ne donne par les moyens, les choses s'arrêtent très vite aussi.

[calculair]

bonjour,

Il y a sans doute beaucoup de progrès à faire dans le domaine des batteries.

Des solutions ou l'oxydant est l'air devrait permettre sans doute d'améliorer la densité énergétique ( Cas des batteries classiques le'oxydant fait partie de la batterie ce qui augmente son poids) Mais il semble qu'il y ait de sérieux problèmes de mise au point...


Cela ne résoudra pas le problème initial de la mise à disposition de l'énergie à stocker dans la batterie

[obi76]

Certes, mais quand on ne donne par les moyens, les choses s'arrêtent très vite aussi.

Ca ne s'est pas arrêté. ITER, le stelerator allemand, JET, K-STAR, les Canadien, etc...

[invite5a48ffd1]

Cela ne résoudra pas le problème initial de la mise à disposition de l'énergie à stocker dans la batterie

Parce que vous restez sur une position statique de cette évolution en cours.
Les choses avancent, il faut laisser le temps au temps, une révolution technologique prend du temps.
Lorsque les premiers véhicules thermiques sont apparus, croyez-vous qu'il y avait aussitôt des stations d'essence partout?
Ils achetaient l'essence par bidon de 5L:
https://www.retro-tourisme.com/pdf/d..._Essence_1.pdf

Le temps que le besoin et le modèle industriel se consolident les solutions apparaîtront au fur et à mesure.
Une des pistes est le remplacement de la batterie en station, la recharge pouvant être faite à un rythme plus lent ensuite.
Il faut aussi comptabiliser les gains d'énergie dans cette course, gains non négligeables.
C'est tout un modèle sociétal qui est remis en question, donc ce sera sans doute contraignant du point de vue des habitudes d'aujourd'hui, en tout cas dans un premier temps.

[invite5a48ffd1]

Ca ne s'est pas arrêté. ITER, le stelerator allemand, JET, K-STAR, les Canadien, etc...

Vous avez raison, quand je disais "arrêté" c'est en effet tout relatif.
Peut-être que justement une des solutions sera celle-ci pour produire l'énergie que réclame calculair et le besoin de l'un dope la nécessité de l'autre.

[calculair]

bonjour,

Je pense toujours que le problème N°1 est l' ENERGIE

La suite c'est du développement industriel et la mise en place des infrastructures adaptées.


Cela signifie qu'il faut construire des centrales électriques a énergie renouvelables ou non y compris nucléaire ou à fusion, mais là on ne sait pas bien faire....

Compte tenu du rythme de développement des centrales d'après le document de RTE j'ai du mal à imaginer un parc auto électrique, sauf pour quelques applications marginales...


Question Ou sont donc nos moyens de production ?

[obi76]

Vous avez raison, quand je disais "arrêté" c'est en effet tout relatif.
Peut-être que justement une des solutions sera celle-ci pour produire l'énergie que réclame calculair et le besoin de l'un dope la nécessité de l'autre.

On est d'accord. La seule chose dont on est surs, c'est que ce n'est pas pour demain...

[calculair]

Que pensez vous de ces données

Cout d'investissement = 1 € par Watt installé en production

1 Watt installée produit annuellement effectivement 2 Wh ( actuellement 11TW éolien installé et 20 TWh produit )

J'evalue à 10 000 éoliennes installées soit une puissance nominale de 1 MW moyen par éolienne

On aurait donc besoin 260 TW de puissance installée supplémentaire pour la moitié du parc ou un investissement éolien de 260 M€, ce qui parait très raisonnable; ( Il faut sans doute ajouter des cours d'integration de ces éoliennes dans le réseau )

voir http://bilan-electrique-2016.rte-fra...ion/23-eolien/

[obi76]

Sauf que l'éolien, ce n'est pas une solution miracle non plus. Ca prend de la place (et plutot pas mal, puisqu'il faut éviter s'il y en a beaucoup qu'elles soient dans le sillage les unes des autres), et comme tout moyen d'extraction d'énergie d'un écosystème (en l’occurrence : les vents), ça aura un impact qu'il faut pouvoir quantifier avant de s'y lancer...
Quid de leur entretient, des batteries annexes qu'il faudra pour lisser la production, du réseau électrique complexe que cela nécessite, etc, etc.

[calculair]

Décidément je suis fâché avec les zéros et les multiplications il faut installer 65 TW éolien ...L'investissement est de 65 000 000 M€ ce qui fait beaucoup plus .....!!!!!pour la moitié du parc

Que pensez vous de ces données

Cout d'investissement = 1 € par Watt installé en production

1 Watt installée produit annuellement effectivement 2 Wh ( actuellement 11TW éolien installé et 20 TWh produit )

J'evalue à 10 000 éoliennes installées soit une puissance nominale de 1 MW moyen par éolienne

On aurait donc besoin 260 TW de puissance installée supplémentaire pour la moitié du parc ou un investissement éolien de 260 M€, ce qui parait très raisonnable; ( Il faut sans doute ajouter des cours d'integration de ces éoliennes dans le réseau )

voir http://bilan-electrique-2016.rte-fra...ion/23-eolien/

[obi76]

1 Watt installée produit annuellement effectivement 2 Wh ( actuellement 11TW éolien installé et 20 TWh produit )

Déjà, ça, ça m'étonnerait.