A quand des panneaux solaires sur les voitures électriques ?

Si on s’en tient au seul point de vue de l’autonomie (mais il y en a d’autres, j’y reviendrai), le solaire ne peut pas faire une grande différence. Un simple petit calcul suffit pour s’en convaincre.

La Terre reçoit au maximum environ 1 kilowatt (kW) de rayonnement solaire par mètre carré, mais cela n’est vrai que lorsque le soleil est à son zénith : c’est moins, avant et après. Sur une journée complète où un véhicule passe, disons, 10 heures en plein soleil en plein été, on peut compter sur une moyenne d’environ 0,8 kW/m² au mieux, estime Jennifer Bauman, professeure de génie électrique à l’Université McMaster qui a a beaucoup travaillé sur ces questions.

Le toit et le capot d’un véhicule peuvent accueillir jusqu’à 3 m² de panneaux, mais les modèles bon marché actuellement disponibles ne convertissent qu’environ 20 % du rayonnement solaire en courant électrique, et une petite partie est perdue lorsque l’énergie est convertie en charge. la batterie. A terme, dans le meilleur des cas, on ne peut espérer plus qu’une production de plus de 5 kiloWatts-heure (donc une puissance de 1000 watts maintenue pendant 5 heures) par jour d’une voiture équipée de panneaux solaires, « voire même 4,5 kWh», estime Mme Bauman.

Si je fais une règle de trois avec ma voiture hybride, qui parcourt 60 kilomètres avec une charge complète de 16 kWh, cela veut dire que même si je la recouvre de panneaux et la fais passer 10 heures sous un soleil d’été, on ne le fera pas. n’ajoute que 17 ou 18 km à son autonomie. Ce n’est pas rien, mais ce n’est pas non plus le Pérou et c’est, répétons-le, un scénario absolument idéal – une production plus réaliste, tenant compte des nuages ​​et des saisons, serait probablement de l’ordre de 10-12 km par jour en été, peut-être même 5 km/j en hiver.

Cela ne suffirait pas non plus à couvrir les besoins en chauffage, estime Mme Bauman. « La demande la plus élevée que j’ai constatée pour un système de chauffage dans un véhicule électrique était de 8 kW. L’énergie solaire ne serait même pas proche [de compenser]», m’a-t-elle écrit dans un échange de mails.

Utile néanmoins

Mais rien de tout cela n’implique qu’il serait inutile d’équiper les voitures électriques de panneaux solaires. Car au-delà de la seule autonomie, le solaire présente d’autres atouts qui le rendent encore attractif.

Par exemple, même si la production d’électricité est relativement faible, les panneaux sont désormais si bon marché qu’ils peuvent être économiquement rentables pour un propriétaire de voiture. Dans une étude publiée en 2021 dans le Transactions IEEE sur l’électrification des transports (IEEE est l’Institute of Electrical and Electronics Engineers, une association professionnelle internationale), Mme Bauman et ses collègues ont estimé que l’équipement d’un véhicule avec des panneaux solaires ajouterait environ 900 $ (après conversion en monnaie canadienne) à son prix de vente, en supposant que l’intégration avec des chaînes de montage réduirait les coûts de manière assez significative.

Après avoir analysé les habitudes et la consommation de 150 véhicules en situation réelle, ils ont calculé que les économies d’électricité réalisées grâce aux panneaux rembourseraient cette dépense en un peu plus de trois ans et demi dans la région de Los Angeles, et 9 ans à Détroit. — où l’électricité est moins chère.

Cette période serait beaucoup plus longue dans un contexte comme celui du Québec, probablement au point de rendre la chose de peu d’intérêt économique, car nos tarifs sont très bas : 6,7 ¢/kWh pour les premiers 40 kWh, et 10,3 ¢ par la suite. , tandis que les prix utilisés dans l’étude variaient, selon l’heure de la journée, entre 17 et 26 ¢/kWh (selon l’heure de la journée) à Los Angeles et de 6 à 28 ¢/kWh à Détroit. Mais si cela est économiquement intéressant sur le marché américain, il y a des chances que cela finisse par se produire.

D’ailleurs, indique Mme Bauman à ce propos, « je travaille actuellement sur un projet avec General Motors pour tenter d’intégrer cette technologie dans la production de masse. J’espère donc que ce sera une véritable option d’ici quelques années !

Il y aurait également des avantages environnementaux à équiper les voitures électriques de panneaux solaires, en particulier dans les endroits où l’électricité est produite dans des centrales à gaz ou à charbon, ce qui n’est évidemment pas le cas ici. Dans un contexte comme le nôtre, le principal avantage serait sans doute de relâcher une certaine pression sur le réseau d’Hydro-Québec, que la décarbonation des transports et le reste de l’économie plongera dans une situation de pénurie.

Dans l’étude de Mme Bauman, « nous avons constaté [une réduction de la demande en électricité liée aux transports] 21,5 % à Los Angeles et 17,5 % à Détroit, précise-t-elle. En effet, la plupart des gens utilisent environ 20 à 25 kWh d’énergie par jour pour leurs déplacements en voiture, l’énergie solaire pouvant donc remplacer jusqu’à un cinquième de cette consommation. Ce qui, à mes yeux, est très bien quand on sait que cette économie serait multipliée par des millions de voitures.

Et c’est sans compter qu’il y a quelque chose de plus efficace à produire de l’électricité là où elle est consommée, car cela évite les pertes qui surviennent lors du transport de l’énergie — l’article de Mme Bauman parle de pertes allant jusqu’à 12 % sur le réseau américain, mais cela varie entre 5 et 6 % au Québec selon la Régie de l’énergie.

Alors peut-être, oui, finirons-nous par équiper les voitures de cellules photovoltaïques. À suivre…

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