La baisse rapide des coûts des batteries et des piles à combustible pourrait bientôt faciliter l’électrification des véhicules lourds

L’électrification des véhicules routiers a déjà commencé, la plupart des constructeurs automobiles investissant désormais dans les voitures hybrides et électriques. Même si ces efforts pourraient contribuer à réduire les émissions de carbone à l’échelle mondiale, ils se sont jusqu’à présent concentrés principalement sur les voitures, plutôt que sur les camions et les véhicules lourds pour le transport de marchandises.

La principale raison en est que l’électrification de véhicules plus grands et plus lourds est techniquement difficile, car les alimenter pendant de longues périodes nécessiterait des technologies de batteries plus coûteuses et plus sophistiquées. Les études explorant l’avenir potentiel des véhicules lourds zéro émission ont jusqu’à présent été relativement rares, notamment en raison du manque de données disponibles sur les coûts des piles à combustible et des batteries des camions.

Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la recherche sur les systèmes et l'innovation (ISI) et de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont récemment entrepris de combler cette lacune dans la littérature, en prévoyant l'évolution du coût des batteries de camions et des piles à combustible au cours des prochaines décennies. Leurs analyses, exposées dans un article publié dans Énergie naturellesuggèrent que les coûts des batteries de camions et des piles à combustible pourraient diminuer au cours des prochaines années, facilitant ainsi l’électrification des véhicules lourds.

“Des écarts existent concernant les niveaux de coûts actuels des piles à combustible et des batteries pour décarboner le transport routier, ainsi que le rythme et l'ampleur des réductions de coûts réalisables”, a déclaré Steffen Link, auteur principal du document, à Tech Xplore. “Nos résultats soulignent que les coûts des camions zéro émission sont sur le point de diminuer beaucoup plus rapidement que prévu dans les études précédentes, et que des opérations rentables semblent réalisables aujourd'hui. Compte tenu des courtes durées de possession des camions commerciaux lourds (généralement 3 à 6 ans), la diffusion sur le marché cela se produira beaucoup plus rapidement que pour les voitures particulières.”

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs ont analysé collectivement les données provenant de plus de 200 sources publiées entre 2010 et 2023, notamment des articles évalués par des pairs, des annonces du secteur et des rapports d’analystes. À l’aide de diverses méthodes statistiques, notamment des techniques de régression normale et robuste, ils ont dérivé des projections possibles des coûts des batteries de camions et des piles à combustible, puis ont validé la robustesse de leurs prévisions.

“La faisabilité de réductions de coûts rapides et substantielles a été évaluée en considérant les coûts minimaux spécifiques à chaque composant, en évaluant l'évolution implicite du marché et en la comparant aux avancées historiques d'autres technologies énergétiques”, a expliqué Link. « En fin de compte, nous avons comparé ces projections de coûts aux coûts de rupture attendus d'autres recherches et les avons incorporés dans un cadre de coût total de possession (TCO) pour évaluer la rentabilité des camions électriques à batterie et à pile à combustible par rapport aux camions diesel sur plusieurs années.

Les résultats des analyses effectuées par Link et ses collègues suggèrent que les coûts des batteries et des systèmes de piles à combustible devraient diminuer beaucoup plus rapidement que ne l’avaient prévu les études précédentes. Néanmoins, les chercheurs ont observé des écarts importants entre les estimations fournies dans les ressources académiques et industrielles, qu'ils émettent comme étant liés à la maturité des technologies testées par les auteurs.

“Bien que les sources proches du marché s'avèrent être la source de batteries la plus stable, leurs prévisions sont plus optimistes que celles des sources scientifiques”, a déclaré Link. “En revanche, l'inverse est vrai pour les prévisions de coûts des piles à combustible, les sources scientifiques étant plus optimistes et souvent proches des coûts planchers ou cibles, ce qui justifie un examen attentif. Ainsi, les coûts des systèmes de batteries diminueront bientôt de 200 EUR/kWh et approcheront les 100 EUR. /kWh vers la fin des années 2040, tandis que les coûts des piles à combustible pourraient atteindre 150 EUR/kW à la fin des années 2030. »

Selon les résultats de cette récente étude, le coût des camions électriques alimentés par batterie pourrait éventuellement s’aligner sur celui des camions diesel. Cependant, pour faciliter la commercialisation à grande échelle de ces véhicules, les décideurs politiques et les constructeurs automobiles devraient commencer à prendre des mesures pour promouvoir leur déploiement, par exemple en constituant un portefeuille de produits solide, en construisant l'infrastructure de chargement des batteries nécessaire et en introduisant des réglementations efficaces.

“Des investissements immédiats dans les réseaux électriques et les infrastructures de recharge doivent être préparés pour éviter les retards dans le déploiement des camions électriques à batterie”, a ajouté Link. « Nos travaux futurs se concentreront sur les applications de transport difficiles à électrifier et spécialisées, y compris des évaluations technico-économiques plus détaillées et des analyses approfondies des batteries. En outre, nous visons à soutenir le déploiement d'infrastructures de recharge (y compris la planification de l'expansion du réseau). pour les dépôts privés et les parcs publics de recharge rapide.”

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