Mouvement - Evaluer les impacts de la massification de l’électromobilité

En 2020, les ventes de Véhicules Electriques (VE) et hybrides neuves ont dépassé le million d’exemplaires en Europe, dont la part de marché dépasse à présent les 22%. Ces véhicules sont prometteurs pour ralentir le réchauffement climatique. Cependant, de premiers retours d'expérience révèlent une difficulté à caractériser finement la contribution réelle du VE à la transition énergétique. Cela s’explique notamment par son usage et le dimensionnement des batteries qui ont un impact sur la consommation et sur l’Analyse Cycle de Vie (ACV) complète. Pour réussir la transition écologique, la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) précise que le développement du covoiturage est également impératif.

Les verrous à lever par le projet reposent sur le traitement de données de mobilité massives pour comprendre les usages réels, les comportements ainsi que les besoins de mobilité des individus. Enfin, le choix du niveau de modélisation de la demande et de l’offre est crucial. 

Sur le plan technique, le projet vise à évaluer l’empreinte environnementale réelle des véhicules électriques en usage actuel et futur, en utilisant d’une part des mesures issues de véhicules connectés et d’autres part des données synthétiques générées à partir d’enquêtes de mobilité. Il ambitionne de développer des outils d’aide à la décision pour éclairer sur les besoins énergétiques des véhicules électriques, ainsi que pour prédire les besoins en infrastructures de recharge et de covoiturage. Sur le plan socio-économique, le projet cherche à améliorer la rentabilité et l'accessibilité des investissements en mobilité électrique et partagée, en fournissant des informations communes aux parties prenantes pour une prise de décision éclairée. Enfin sur le plan environnemental, le projet intègre des modèles d'émissions de CO2 pour évaluer l'impact écologique des investissements et favoriser la transition écologique. L’approche privilégie des données passives pour minimiser les impacts environnementaux, comparé aux méthodes traditionnelles d'instrumentation des réseaux routiers. 

Le programme scientifique de MOUVEMENT s’articule en deux étapes clés. La première vise à coupler mesures massives (AT) et modélisations (IFPEN) pour calculer l’empreinte environnementale réelle des VE (LOT 2). La seconde étape vise à optimiser la mobilité électrifiée et partagée en tenant compte de la demande et des comportements d’usage pour accompagner les politiques publiques locales (LOT 3).  

En pratique, les principales phases du projet s’articulent autour du développement d’un outil d’aide à la décision pouvant simuler plusieurs scénarios prospectifs de déploiement du VE et de l’infrastructure de recharge. Le modèle s’intéresse à la compatibilité de la demande de mobilité avec un VE, à la demande énergétique par type de recharge (domicile, travail, publique), aux courbes de puissance associées, et à la réduction des émissions de CO2 avec prise en compte de l’ACV. Il prend en entrée des mesures réelles de mobilité et des données synthétiques issues d’un simulateur de mobilité. Un modèle de comportement de recharge a été validé et calibré grâce à des données d’usage réel VE. Un second élément est l’optimisation de l’emplacement des bornes de recharge publique à partir des mesures de mobilité qui a permis de quantifier les bénéfices d’une meilleure répartition spatiale. Enfin, un outil permettant d’établir le potentiel de covoiturage basé sur l’arborescence du trafic routier a été développé. Ce dernier repose sur les mesures de mobilité d’une flotte d’agents en usage réel.

Le territoire choisi pour l’évaluation des impacts de la massification de la mobilité électrique est l’aire métropolitaine de Lyon et son bassin d’attraction. 

L’outil révèle pour les différents scénarios un taux d’incompatibilité des agents à l’électromobilité croissant avec le taux de pénétration (TP) des VE. Il se situe autour de 1% pour 5% TP, et entre 6% et 10% selon les scénarios pour 30% TP.

A 15% TP, des batteries de 41 kWh et 58 kWh correspondent respectivement à 4,3% et 3,5% d’incompatibilité, soulignant que l’adoption de batteries plus grandes ne peut pas être l’unique solution.

Enfin, avec les hypothèses actuelles, la recharge au travail semble être le levier le plus efficace pour réduire l’incompatibilité en raison de la mutualisation des bornes. 

Application et valorisation  

L’approche d’analyse des impacts de la massification de l’électromobilité et du covoiturage a été appliquée au territoire de l’aire métropolitaine de Lyon.

L’outil permettant d’établir le potentiel de covoiturage a déjà été utilisé par Ecov, un opérateur de lignes de covoiturage, et Easy Charge, un acteur dans le déploiement et l’exploitation des infrastructures de recharge pour VE.

Plusieurs participations à des congrès scientifiques internationaux ont par ailleurs eu lieu durant le projet MOUVEMENT : International Symposium on Transportation Data & Modelling (ISTDM 2023), IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC 2023).

Coordinateur

• IFPEN (92)

Partenaire  

• Autoroutes Trafic (75)

Localisation

• Grand Lyon (69)

Détails du projet

• Durée : 36 mois
• Mois/Année de démarrage : Mars 2022 

Montant total du projet

•  660 000 €

Aide projet

• 300 000 €