L'électricité
En 1799, Alessandro Volta inventa la pile électrique, et en 1868 le Belge Zénobe Gramme réalisa la première dynamo. En 1879, Thomas Edison présenta sa première ampoule électrique à incandescence. Une centrale hydraulique de 7 kW fut construite la même année à Saint-Moritz, puis, en 1883, Lucien Gaulard et John Dixon Gibbs créèrent la première ligne électrique. En 1889, une ligne de 14 km fut construite dans la Creuse, entre la Cascade des Jarrauds, lieu de production, et la ville de Bourganeuf.Les véhicules routiers électriques ont vu le jour au début du XXe siècle. La Jamais contente fut ainsi la première voiture à franchir les 100 km/h. De nombreux petits véhicules de livraison électriques furent également utilisés dans le passé. Cependant, les progrès du moteur à combustion interne furent plus rapides que ceux touchant les accumulateurs, et le véhicule routier électrique tomba vite en désuétude. Le transport automobile commencera à se préoccuper de rechercher dans la voiture électrique un moyen de transport ne polluant pas l'air durant son fonctionnement, avec l'avènement des questions de pollutions atmosphérique (gaz à effet de serre et particules) et sonore.Les véhicules électriques présentent d'autres avantages. Leur « carburant » (batterie + électricité) peut-être moins cher que l'essence (calculé sur la base du prix du litre d'essence à 1 euro) à partir d'un certain kilométrage annuel permettant d'amortir le surcoût initial de batterie par les pleins d'électricité peu couteux2. Ils sont très simples d'entretien, demandant très peu de changements de pièce, et le moteur peut effectuer jusqu'à 1 million de kilomètres pour les voitures.Leur principal inconvénient réside aujourd'hui dans leur faible autonomie (pouvant atteindre de 200 à 480 km à une vitesse de 110 km/h), leur prix d'achat élevé, notamment pour les batteries qui sont généralement proposées en location par les constructeurs, un service après vente inadapté (tant au niveau du savoir-faire que de la répartition géographique) et un prix de revente totalement dépendant de l'état des batteries. L'économie du véhicule électrique fait que son prix de revient kilométrique (« prk »), intégrant l'ensemble des coûts et produits (coût d'acquisition, aides de l'état, produit de revente), est largement supérieur à celui d'un véhicule Diesel.
Véhicules utilisant de/du l'électricité
Paramoteur
Aéronefs, Avions
Embarcations, Bateaux
Voitures
Quads et Mini-Tout terrain
Mini citadines
Citadines polyvalentes, petits monospaces
Routières, berlines
Vehicules utilitaires sports (SUV), 4x4
Monospaces, Van, Break
Voiture de golf
Voiture sans permis
Avions
Sportives, cabriolets
Véhicules industriels
Dirigeables
vélos à assistance électriques (VAE)
vélos
Transports individuels
Bus
Tramway
Minibus
Camionnettes
Taxis
Voitures de courses
Tout-terrain, 4x4, pick-up
Camions
Véhicules industriels et agricoles
Motos
Scooters
Drones
Dispositifs de stockage pour l'électricité
Batterie Lithium-ion » La suite
Ses principaux avantages sont une énergie massique élevée (deux à cinq fois plus que le Ni-MH par exemple) ainsi que l'absence d'effet mémoire. Enfin, l'auto-décharge est relativement faible par rapport à d'autres accumulateurs. Cependant le coût reste important et cantonne le lithium aux systèmes de petite taille. La batterie lithium-ion fonctionne sur l'échange réversible de l'ion lithium entre une électrode positive, le plus souvent un oxyde de métal de transition lithié (dioxyde de cobalt ou... Batterie Lithium-ion » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie lithium-ion
Batterie plomb-acide » La suite
La durée de vie ainsi que les performances d’une batterie au plomb dépendent fortement de l’utilisation que l’on en fait. Ainsi, on a vu des batteries rendre l’âme après seulement 50 cycles alors que d’autres du même type ont tenu plus de 500 cycles. Cette forte disparité est en partie due au fait que ces batteries sont influencées par le type de cycle charge/décharge qu’on leur impose, supportent très mal les décharges profondes et nécessitent un système embarqué de contrôle très poussé ... Batterie plomb-acide » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie plomb-acide
Batterie Nickel Métal Hybrid (Ni- MH) » La suite
Les accumulateurs nickel métal hydrure ou NiMH ont été commercialisés vers 1990 et présentent une énergie volumique supérieure d'au moins 30% par rapport aux accumulateurs NiCd (Cadmium-Nickel) et sont aujourd'hui eux-mêmes dépassés en termes d'énergie massique par les accumulateurs Li-ion (Lithium-ion) et Lithium-Polymère. L'avantage, en matière d'environnement, des batteries d'accumulateurs NiMH est l'absence de cadmium et de plomb, deux matériaux très polluants. En outre elles possèdent de me... Batterie Nickel Métal Hybrid (Ni- MH) » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie nickel métal hybrid (ni- mh)
Batterie Lithium » La suite
Un accumulateur lithium est un accumulateur électrochimique dont la réaction est basée sur le lithium. Il existe deux sortes d'accumulateur lithium :
- l'accumulateur lithium métal, où l'électrode négative est composée de lithium métallique (matériau qui pose des problèmes de sécurité),
- et l'accumulateur lithium-ion, où le lithium reste à l'état ionique grâce à l'utilisation d'un composé d'insertion aussi bien à l'électrode négative (généralement en graphite) qu'à l'électrode positi...
Les supports de stockages dérivés d'un(e) batterie lithium
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie lithium
Batterie Lithium-air » La suite
La pile lithium-air met en œuvre le couple lithium-dioxygène qui offre une densité énergétique très élevée (typiquement entre 1 700 et 2 400 Wh/kg en pratique pour un chiffre théorique de 5 000 Wh/kg[3]). Cela est dû au fait d'une part que l'un des composants (l'oxygène) reste disponible et inépuisable sans être stocké dans la pile (comme dans la plupart des piles à air), mais surtout à la faible masse atomique et aux forts potentiels redox du lithium et de l'oxygène. Délivrant une tension de 3,4... Batterie Lithium-air » La suite
Batterie Lithium-Polymère (LiPo) » La suite
L'électrolyte est un polymère gélifié. La pile Li-Po utilise un principe de fonctionnement semblable aux piles Li-ion et a des caractéristiques proches. Il s'agit en fait d'une appellation commerciale du "Lithium-Ion-Polymère" où l'électrolyte est un polymère gélifié. Les batteries Li-Po, encore appelées "Li-Poly", utilisent un principe de fonctionnement semblable aux batteries Li-ion et ont des caractéristiques proches, mais qui présentent tout de même quelques différences. Des piles lithium-p... Batterie Lithium-Polymère (LiPo) » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie lithium-polymère (lipo)
Batterie Lithium Métal Polymère (LMP) » La suite
Les piles LMP étaient en développement chez deux sociétés : Batscap (Ergué-Gabéric, France) et Avestor (Boucherville, Québec). Cette dernière a été rachetée le 6 mars 2007 par le groupe français Bolloré (propriétaire à 95 % de Batscap) en prévision d'une implantation sur le véhicule électrique du groupe : la Blue Car. La densité massique est de 110 Wh/kg. Pour comparaison, elle contient presque 3 fois plus d'énergie que les piles au plomb (~40 Wh/kg) à poids égal car la structure en film mince es... Batterie Lithium Métal Polymère (LMP) » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie lithium métal polymère (lmp)
Batterie Nickel cadmium (Ni-Cd) » La suite
Une batterie nickel-cadmium ou Ni-Cd est une batterie électrique rechargeable utilisant de l'oxyhydroxyde de nickel et du cadmium comme électrodes. Ce type de batteries est aujourd'hui dépassée. En cause de nombreuses imperfections liée d'une part à la technologie et d'autre part à la présence de cadmium, un très gros polluant, interdit par la législation (Directive 2006/66/CE) Par rapport au Ni-MH, le Ni-Cd peut supporter des pointes de courant en décharge plus importantes (de l'ordre de 100 f... Batterie Nickel cadmium (Ni-Cd) » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie nickel cadmium (ni-cd)
Batterie Nickel Zinc (Ni-Zn) » La suite
Un accumulateur Nickel-Zinc (d'abréviation NiZn) est un générateur secondaire (rechargeable) alcalin (comme le NiCd et le NiMH). L’accumulateur nickel-zinc (NiZn) est considéré comme un système économique et d’énergie spécifique élevée. Le NiZn est un couple connu depuis longtemps, mais qui n'avait pu être industrialisé de manière significative, à cause d'une très faible durée de vie en cyclage. Le NiZn a de tout temps été considéré comme un accumulateur aux caractéristiques très attractives, l... Batterie Nickel Zinc (Ni-Zn) » La suite
Batterie Sodium-chlorure de nickel, Système zébra, » La suite
Cette batterie, est une batterie "chaude", c'est à dire que les matériaux actifs fonctionnent à des températures comprises entre 270 et 350 degrés. Cette batterie est donc composée de matériaux renouvelables, soit du sel (chlorure de sodium), du nickel (lorsque la batterie est déchargée) et du fer qui sont maintenus sous vide dans un conteneur scellé. Cette batterie à un taux d'auto-décharge important car elle doit rester à haute température, elle ne convient que si le véhicule est utilisé tous ... Batterie Sodium-chlorure de nickel, Système zébra, » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie sodium-chlorure de nickel, système zébra,
Batterie Lithium-iron-phosphate (Li-FePO4) » La suite
Cette version, plus récente, a une tension un peu plus faible (~3,3 V) mais se veut plus sûre, moins toxique et d'un coût moins élevé. En effet, le prix des piles lithium-ion provient en grande partie des matériaux utilisés à la cathode, qui contient du cobalt et/ou du nickel, métaux très chers et rendant plus délicat le multi-sourcing. Dans une pile Lithium à technique phosphate, les cathodes standard (LiCoxNiyAlzO2) sont remplacées par le phosphate de fer LiFePO4, matériau peu cher, car ne con... Batterie Lithium-iron-phosphate (Li-FePO4) » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie lithium-iron-phosphate (li-fepo4)
Batterie Super Charge Ion Battery (SciB) » La suite
La Super Charge Ion Battery, ou SCiB, est une batterie développé par Toshiba. La SCiB est proche des batteries lithium-ion « standards » des outils informatiques portables (téléphones, ordinateurs etc.) avec cependant des atouts :
- Durée de vie : 10 ans
- Nb de cycles de charge/décharge : 6 000 (soit 10 fois plus que pour les batteries « standards »)
- Vitesse de rechargement : 9 fois plus vite qu'une batterie lithium-ion (c'est son atout principal)
- Plus de sécurité que les batteries lithium-io...
Batterie Alcaline » La suite
Une batterie alcaline est un type de batterie fonctionnant par oxydoréduction entre le zinc (Zn) et le dioxyde de manganèse (MnO2).La batterie alcaline tire son nom du fait que ses deux électrodes nommées pôle positif et pôle négatif sont plongées dans un électrolyte alcalin d'hydroxyde de potassium, par opposition à l'électrolyte acide de la pile zinc-carbone qui offre la même tension nominale et la même taille.Quelques modèles de piles alcalines sont destinés à être rechargés, c'est le cas des ... Batterie Alcaline » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie alcaline
Stockage de l'électricité » La suite
L'électricité est une énergie secondaire, c'est-à-dire qu'elle résulte de la transformation d'énergie primaire. Une fois produite elle est instantanément consommée ou perdue. Elle n'est pas directement stockable (sauf dans un condensateur), et doit donc être convertie en une autre forme d'énergie pour être stockée.Le stockage de grandes quantités d'électricité avec des accumulateurs électrochimiques géants n'a jamais été réalisé. Les accumulateurs électrochimiques sont généralement lourds, chers,... Stockage de l'électricité » La suite
Les supports de stockages dérivés d'un(e) stockage de l'électricité
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) stockage de l'électricité
Batterie électrique » La suite
Un accumulateur électrique est un dispositif destiné à stocker l'énergie électrique et à la restituer ultérieurement. Une batterie, est un ensemble d'accumulateurs électriques reliés entre eux de façon à créer un générateur de courant continu de la capacité et de la tension désirée.Ces accumulateurs même s'ils sont seuls sont parfois appelés éléments de la batterie ou cellule. On appelle ainsi batteries les accumulateurs rechargeables destinées aux appareils électriques et électroniques domestiqu... Batterie électrique » La suite
Les supports de stockages dérivés d'un(e) batterie électrique
- Batterie plomb-acide
- Batterie Nickel Métal Hybrid (N...
- Batterie Lithium
- Batterie Nickel cadmium (Ni-Cd)...
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie électrique
Supercondensateur » La suite
Un supercondensateur est un condensateur de technique particulière permettant d'obtenir une densité de puissance et une densité d'énergie intermédiaire entre les batteries et les condensateurs électrolytiques classiques.Ces composants permettent donc de stocker une quantité d'énergie intermédiaire entre ces deux modes de stockage, et de la restituer plus rapidement qu'une batterie.La majorité des supercondensateurs commercialisés sont réalisés selon le procédé double couche électrochimique d'où l... Supercondensateur » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) supercondensateur
Batterie Lithium-Titanate » La suite
Les batteries Lithium-Titanate sont parmis les plus récentes de la famille des lithium, elles ont pour principal avantage de se recharger plus vite que n'importe quelle autre batterie.Les lithium-titanate pourraient devenir les batteries de référence sur le marché des véhicules.Une batterie lithium-titanate est une batterie lithium modifiée qui utilise des nanocristaux lithium-titanate sur la surface de l'anode en lieu et place du carbone. Ces nanocristaux donne à l'anode une surface de 100m² par... Batterie Lithium-Titanate » La suite
Les supports de stockages dérivés d'un(e) batterie lithium-titanate
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) batterie lithium-titanate
Modes de production pour l'électricité
Pile à combustible » La suite
Une pile à combustible est une pile où la fabrication de l'électricité se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple le dihydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que le dioxygène de l'air. La réaction d'oxydation de l'hydrogène est accélérée par un catalyseur qui est généralement du platine. Si d'autres combinaisons sont possibles, la pile la plus couramment étudiée et utilisée est la pile dihydrogène-dioxygène ou dihydrogè... Pile à combustible » La suite
Les modes de production dérivés d'un(e) pile à combustible
Pile à combustible à hydrogène » La suite
L'électrolyse de l'eau qui consomme l'électricité pour produire hydrogène et oxygène. La pile à combustible utilise le principe inverse. Elle consomme de l'hydrogène directement converti en électricité et… en eau.Connu de longue date, le principe de la pile à combustible fut découvert en 1839. Plus précisément, devrait-on dire les piles à combustibles, car il en existe différentes sortes. La plus prometteuse pour équiper nos véhicules utilise la technologie des membranes échangeuses de protons (P... Pile à combustible à hydrogène » La suite
Pile à combustible au méthanol » La suite
Il existe deux types de piles à combustible au méthanol :Les piles RMFC (Reformed Methanol Fuel Cell) : dans ces piles, le méthanol est reformé pour produire l'hydrogène qui alimentera la pile.Les piles DMFC (Direct Methanol Fuel Cell) : dans ces piles, le méthanol est directement oxydé dans le cœur de la pile et ne nécessite pas d'être reformé.Contrairement aux piles utilisant l'hydrogène, celles-ci ne sont pas "propres" car elles rejettent du CO2 et même du monoxyde de carbone (CO).... Pile à combustible au méthanol » La suite
Photovoltaïque » La suite
Les systèmes de production d'énergie électrique solaire ont un coût proportionnel quasi nul : une fois l'installation de l'appareil effectuée, l'énergie estproduite par le Soleil. Il faut cependant tenir compte des coûtsd'investissement et de l'entretien de l'appareil. L'usage de panneaux solairesthermiques se justifie pour produire de l'eau chaude sanitaire à moindre coût.Une fois l'installation réalisée, l'entretien est peu coûteux et permet defaire des économies de combustible fossile. En reva... Photovoltaïque » La suite
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) photovoltaïque
Hydraulique » La suite
L'énergie hydraulique est l'énergie fournie par le mouvement de l'eau, sous toutes ses formes, chute, cours d'eau, marée. Ce mouvement peut être utilisé directement, par exemple avec un moulin à eau, ou plus couramment être converti, par exemple en énergie électrique dans une centrale hydroélectrique. L'énergie hydraulique est en fait cinétique dans le cas des marées et cours d'eau, et potentielle dans le cas des chutes. L'énergie électrique d’origine hydraulique (hydro électrique) est une énergi... Hydraulique » La suite
Nucléaire » La suite
Une centrale nucléaire est un site industriel qui utilise la fission de noyaux atomiques pour produire de la chaleur, dont une partie est transformée en électricité (entre 30 % et 40 % en fonction de la différence de température entre la source froide et chaude). C'est la principale mise en œuvre de l'énergie nucléaire dans le domaine civil.Une centrale nucléaire est constituée d'un ou plusieurs réacteurs nucléaires dont la puissance électrique varie de quelques mégawatts à environ 1 500 mégawatt... Nucléaire » La suite
Centrale thermique à flamme » La suite
Une centrale thermique à flamme utilise l'énergie fournie par la combustion d'un combustible ( charbon, pétrole, gaz naturel, gaz issus de hauts-fourneaux ). Cette combustion a lieu dans une chaudière. La combustion dégage une grande quantité de chaleur utilisée pour chauffer de l'eau dans la chaudière ( ou générateur de vapeur ). On dispose alors de vapeur d'eau sous pression. Cette vapeur sous pression fait tourner à grande vitesse une turbine qui entraîne elle-même un alternateur qui produit u... Centrale thermique à flamme » La suite
Freinage régénératif » La suite
Le freinage régénératif est un freinage utilisé par certaines locomotives électriques et véhicules hybrides. Son principe repose sur la capacité des moteurs électriques à pouvoir fonctionner en générateur : par exemple une machine à courant continu fonctionne en moteur lorsqu'elle reçoit son énergie d'une source d'électricité, mais elle fonctionne en générateur, (ou traditionnellement dynamo), si elle est entrainée mécaniquement. C'est-à-dire qu'elle est capable de fournir de l'énergie électrique... Freinage régénératif » La suite
Production d'électricité » La suite
L'électricité est communément présentée comme une "énergie propre". En effet les équipements l'utilisant n'émettent aucun gaz polluant ni gaz à effet de serre directement du fait de l'utilisation de l'énergie électrique. Toutefois l'électricité n'est pas une énergie disponible naturellement sur terre et est produite par conversion d'autres formes d'énergie en énergie électrique. Or la plupart des processus de production d'électricité, et en particulier ceux les plus répandus au début du XXIe sièc... Production d'électricité » La suite
Les modes de production dérivés d'un(e) production d'électricité
Les véhicules les plus populaires utilisant un(e) production d'électricité
Solaire thermique » La suite
Une centrale électrique solaire thermique (ou centrale solaire thermodynamique ou encore heliothermodynamique) est une centrale qui concentre les rayons dusoleil à l'aide de miroirs afin de chauffer un fluide caloporteur qui permet engénéral de produire de l'électricité. C'est par exemple la centrale solaire deVignola (Corse-du-Sud) et ce sera le cas de la Centrale solaire Thémis(Pyrénées) qui après avoir été abandonnée en 1986 a été reprise en 2006pour un nouveau projet qui ... Solaire thermique » La suite
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