Evaluation environnementale du véhicule électrique : méthodologies et application

Electric vehicle environmental assessment : methodologies and application

• Auteur / Autrice : Marie-Lou Picherit
• Direction : Jacques Bourgois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie de l'Environnement
• Date : Soutenance le 27/09/2010
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Ecole(s) doctorale(s) : ED SIS 488
• Jury : Président / Présidente : Denis Ablitzer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Laforest, Denis Le Boulch, Isabelle Blanc
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Noëlle Pons, Michel Andre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Environnement -- Études d'impact

Produits commerciaux -- Cycle de vie

Automobiles électriques

Mots clés libres

Analyse du Cycle de Vie (ACV)

Véhicule électriques

Analyses de sensibilité

Life Cycle Assessment (LCA)

Electric vehicle

Sensitivity analysis

Résumé

Le véhicule électrique est aujourd’hui présenté comme l’une des solutions alternatives sérieuses au véhicule à moteur à combustion interne, visant à limiter la consommation d’énergies fossiles, ainsi que les émissions de polluants locaux et de gaz à effet de serre. L’évaluation des forces et faiblesses de cette technologie au regard de l’environnement est aujourd’hui limitée, compte tenu notamment du peu de retour d’expérience sur ce type de véhicules.L’objectif de ce travail de recherche est de proposer une approche combinant une connaissance fine du véhicule étudié (obtenu notamment par des essais expérimentaux et l’utilisation de modèles de consommation) et de la méthode d’évaluation environnementale Analyse de Cycle de Vie (ACV), pour identifier les paramètres clefs du bilan environnemental, et par différentes analyses de sensibilité, d’en proposer une analyse détaillée. Pour y parvenir, des essais expérimentaux ont été réalisés sur un véhicule électrique à usage essentiellement urbain et son équivalent thermique. Un modèle permet d’estimer les consommations de véhicules selon leurs spécificités (chimie et capacité de batterie, rendement de la chaîne de traction) et leurs conditions d’utilisation (trafic, usages d’auxiliaires). Des hypothèses et scénarios sont également établis sur la durée de vie des batteries qui équipent le véhicule. Les jeux de données obtenus sont mis en œuvre dans l’ACV d’un véhicule électrique, et les résultats obtenus interprétés puis comparés à ceux du véhicule thermique équivalent. Enfin, analyses de sensibilité et test de divers scénarios permettent l’identification des paramètres clefs du bilan environnemental.

Today, the electric vehicle is seen as a potent substitute to the internal combustion engine vehicle, aiming at reducing consumption of fossil fuels, and emissions of local pollutants and greenhouse gases. The assessment of strengths and weaknesses of this technology from the environmental viewpoint is currently limited, especially considering the lack of experiment feedbacks.The objective of this research is to offer an approach combining a deep understanding of the studied vehicle (through experiments and use of consumption patterns) and the environmental assessment method “Life Cycle Analysis” (LCA), to identify the key parameters of environmental appraisal, and relying on different sensitivity analysis, to propose a detailed analysis.To achieve this, experimental tests were carried out on an urban electric vehicle and its internal combustion engine equivalent. A model was built to estimate the consumption of electric vehicles according to their characteristics (chemistry and battery capacity, vehicle energy efficiency) and use (traffic, use of auxiliaries). Assumptions and scenarios are also made on the lifetimes of batteries in the vehicle. The data sets obtained are implemented in the life cycle analysis of an electric vehicle, and the results are interpreted and compared to its internal combustion engine equivalent vehicle. In the end, sensitivity analysis and test of various scenarios allow the identification of key parameters for the environmental assessment.