Rouler Electriquement et Ecologiquement : Bilans nergtiques et missions du puits la roue Analyse du

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Rouler Electriquement et Ecologiquement Bilans
énergétiques et émissions du puits à la
roueAnalyse du Cycle de Vie et Feuilles de
Route Technologiques
Jérôme Perrin, Directeur des Projets Avancés
 CO2 Environnement  DREAM Direction
Recherche, Etudes Avancées, Matériaux
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VISION COMPLETE DE RENAULT
EMISSIONS CO2
PRODUCTION
FIN DE VIE


eco² Ecologique Economique
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Analyse du Cycle de Vie dun Véhicule
cas de la Nouvelle Laguna 2.0 dCi 130cv
4
Vers le véhicule réellement écologique
5
Feuille de Route sur les MotorisationsEmissions
du Réservoir à la Roue (Tank to Wheel)
Electrique
100
Réduction émissions polluantes
Hybrides
Essence
Diesel
0
20
40
60
80
100
Réduction émission de CO2
NOx, HC, CO, particules
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Des démonstrateurs aux véhicules commercialisés
Paris, Octobre 2008
Paris, Juin 2008
Shanghai octobre 2007
Logan Eco2 Motorisation classique diesel sans
hybridation Améliorations techniques
abordables Homologation NEDC 97 g
CO2/km Circuit Shanghai 71 gCO2 /km
Scenic ZEV-H2 Véhicule Electrique à Pile à
Combustible PEM 80 kW hydrogène sous pression à
350 bars
Kangoo ZE-Concept Véhicule Electrique à Batterie
Li-ion Moteur 70 kW Gestion optimale de la
consommation dénergie
déploiement commercial
gt 2008
gt 2020 ?
gt 2011
7
Emissions de CO2 du puits à la roue
8
Méthodologie

• Rapport Well-to-Wheel analysis of future
  automobile fuels and powertrains in the European
  context , de l'étude JEC (JRC-EUCAR-CONCAWE)
  http//ies.jrc.ec.europa.eu/WTW, version mai 2006
  (remise à jour en cours)
• Well-to-Wheel Well-to-Tank Tank-to-Wheel
• Well-to-Tank énergie dépensée et émissions de
  CO2 équivalentes pour produire une unité
  dénergie de carburant et la distribuer jusquau
  véhicule sans amortissement de la fabrication de
  loutil de production (raffinerie, centrale
  électrique, éolienne ) ou de transport
• Tank-to-Wheel énergie et émissions de CO2
  équivalentes pendant lusage du véhicule en cycle
  NEDC avec 300W de consommation électrique à bord

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Analyse WTW dans lACV dun Véhicule
cas de la Nouvelle Laguna 2.0 dCi 130cv
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Emissions CO2 du Puits à la Roue
Megane 1.6 115ch Essence
192
Megane 1.6 115ch Gaz Nat. (mix Europe)
163
Megane 1.5 dCi 85ch Diesel
139
Puits-Réservoir Well to Tank (WTT)
Toyota Prius Hybride
122
Réservoir-Roue Tank to Wheel (TTW)
121
Charbon (w/o CCS)
Charbon (IGCC)
108
58
Mix Européen
57
Gaz Naturel
9
Bois
2
Nucleaire
0
Eolien
Emissions (g/km CO2)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
CCS capture sequestration CO2 IGCC
integrated gazeification in combined cycle
11
Origines de la production délectricité
Données AIE 2005 IEA www.iea.org
Moyenne 2006
75 gCO2/kWh
85 gCO2/kWh
854 gCO2/kWh
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Origines de la production délectricité
Données AIE 2005 IEA www.iea.org
Moyenne 2006
874 gCO2/kWh
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Production délectricité en Israël
785 gCO2/kWh
835 gCO2/kWh

• Perspectives
• Ferme éolienne de 50 MW à Ramat Sirin et Maale
  Gilboa dans le nord et centrale solaire de 100 MW
  dans le sud du pays.
• Subventions et incitations fiscales pour les
  producteurs dénergies renouvelables connectés au
  réseau

source Ministère Israélien de lEnvironnement,
www.sviva.gov
14
Ensoleillement et potentiel photovoltaïque en
Europe
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Besoin énergétique dun VE / solaire
photovoltaïque en Israël
2010
2020
Consommation VE homologation cycle NEDC X2
(pertes auxiliaires)
progrès 20 sur GMP et auxiliaires
0,110 kWh/km 0,220 kWh/km
0,180 kWh/km
ensoleillement moyen en Israël 2000 kWh/m2/yr
Modules PV efficacité de conversion aire/EV
(15,000 km/yr)
15 11 - 17m2
20 7 - 10 m2
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Les grandes familles de batteries pour automobiles
17
Ressources en Lithium

• Ressources en Lithium métal connues 30
  millions de tonnes
• Réserves exploitables en 2008 entre 4 et 16
  millions de tonnes
• Répartition par pays

Source W. Tahil, Meridian International
Sources USGS, SQM
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Lithium disponible pour les batteries Li-ion
Chlorure de Lithium LiCl converti
en Carbonate de Lithium Li2CO3
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Adéquation entre réserves de Lithium et véhicules
électriques

• Si tout le marché actuel de 70 millions de
  véhicules basculait en VE les réserves de lithium
  correspondrait à 60 ans de production
• Le recyclage du lithium offre une perspective à
  long terme
• Lalternative de la batterie Zn-Air étend
  considérablement lhorizon temporel du véhicule
  électrique

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Domaines dinnovation technique pour le VE

• Batteries
• énergie spécifique
• sécurité / recyclage
• durée de vie
• système contrôle batteries

• GMP électrique
• concept de moteur
• convertisseur-onduleur
• intégration mécatronique

• Gestion dénergie
• consommation auxiliaires
• thermique habitacle
• récupération énergie de freinage
• Interface homme-machine

• Connexion Infrastructure
• échange de batteries
• charge rapide / sans contact
• échange de données
• relation au réseau / à la maison

• Extension Autonomie
• moteur thermique et alternateur
• pile à combustible à hydrogène