Plein d’énergies

Même si l’électromobilité a pris le devant de la scène récemment, l’avenir passera par une variété de carburants de remplacement.

L’actualité de l’industrie a donné une large place à l’électrification récemment, avec le lancement du Lion8 et le spectaculaire exercice de relations publiques Nikola World de Trevor Milton, qui promet un tracteur routier à hydrogène d’ici 2022. L’avenir nous fera-t-il directement passer du diesel à l’électricité, ne laissant pas la chance au gaz naturel de s’imposer en tant qu’énergie de transition comme il le promettait? Et le propane? Faut-il le compter comme exclu de la course aux carburants de remplacement? État de la situation dans le monde des carburants de remplacement.

Conférencier invité au récent congrès annuel de l’Association du camionnage du Québec, Marc Bédard, président de la Compagnie électrique Lion, a admis que la technologie électrique n’est pas prête pour la longue distance. Toutefois, des quelque 300 000 camions de classe 8 vendus annuellement en Amérique, 45 pour cent parcourent moins de 400 km par jour. Et ce taux augmente chaque année en raison du commerce électronique et de la réglementation.

M. Bédard, comme bien d’autres, croit que l’électrification est un modèle d’affaires viable présentement pour le transport urbain et régional. Il évalue que les camions électriques permettent de réduire les coûts d’énergie de 80 pour cent, et les frais d’entretien de 60 pour cent par rapport à un moteur diesel. «Un moteur électrique possède 20 pièces, comparativement à 2 000 pour un moteur au diesel. Au total, un camion électrique compte 7 000 pièces contre 30 000 pour un camion diesel», a-t-il fait valoir. Parmi les autres facteurs qui réduisent l’entretien d’un camion électrique, Marc Bédard a mentionné l’absence de système d’échappement, de filtre à particules et de transmission.

Les camions électriques coûtent plus cher, comme vous le savez déjà. Mais leur rentabilité se maximisera avec leur utilisation. «Plus vous l’utilisez, plus vous économisez», a répété M. Bédard. La présence d’encouragements gouvernementaux aura une incidence importante sur le retour d’investissement. Le seuil de rentabilité du Lion8 serait atteint en sept ans environ, sans incitatifs gouvernementaux, et en six ans avec la subvention Écocamionnage de 75 000 $. Sur une période de 12 ans, un Lion 8 entraînerait des économies de quelque 197 000 $ sans incitatifs, et de 272 000 $ avec la subvention Écocamionnage.

«La Californie offre une subvention pouvant atteindre 100 000 $ US, et la Ville de New York subventionne jusqu’à 150 000 $ US l’achat de camions électriques. Le California Air Resource Board prévoit obliger chaque fabricant d’origine à vendre un pourcentage prédéterminé de camions tout électriques d’ici 2024», a précisé François Dubé, ingénieur junior pour Nordresa, lors de sa conférence à EV/VE 2019, le salon de Mobilité électrique Canada qui a eu lieu à Québec en mai dernier.

Il est d’avis que la vague d’électrification dans le monde du camion passera d’abord par les véhicules de poids léger et moyen (classes 3 à 7).

«C’est le segment parfait. Ces véhicules effectuent des kilométrages quotidiens bas, leur coût total de possession est bas, et ils peuvent être rechargés durant la nuit.» Selon une étude du Denver College of Business menée en 2013, 68 pour cent des camions roulent moins de 80 kilomètres par jour aux États-Unis, soit moins que l’autonomie que la plupart que les camions électriques peuvent offrir aujourd’hui. Les flottes roulent sur des itinéraires connus, ce qui enlève «l’anxiété d’autonomie», un problème que tous les utilisateurs de véhicules électriques ont connus lors de leurs premiers trajets.

Les infrastructures de recharge sont maintenant prêtes pour les camions électriques urbains, croit M. Dubé. Les capacités de recharge rapide se développent à vitesse grand V, allant jusqu’à 1000 Volts DC/450 kW, offrant près de 1000 km d’autonomie par heure de charge.

L’avenir de l’électrification des camions commencera dans le segment des camions urbains et régionaux de poids léger et moyen. Mais l’avenir passera probablement par les essieux électrifiés. «Ils révolutionneront la configuration des camions électriques», avance M. Dubé. Les batteries sont présentement logées entre les rails du châssis afin de les protéger contre les impacts. Le moteur électrique placé dans l’essieu permettra d’utiliser des batteries de type selle (saddle type) qui autoriseront une plus grande autonomie si désiré.

Reconnaissant que l’adoption généralisée des camions électriques se heurte à de nombreux obstacles (prix des batteries, poids et autonomie limitée), Michael Berube, directeur du Bureau des technologies véhiculaires au Département de l’énergie des États-Unis, a déclaré lors du récent Green Truck Summit d’Indianapolis que de nombreuses promesses s’offriront avec l’émergence des nouveaux modèles de livraison.

Une grande partie des marchandises – environ la moitié du tonnage total, et 37 pour cent de leur valeur – franchiront moins de 160 km entre leur origine et leur destination.

«Les modèles de livraison évoluent de plus en plus vers des modèles  »en étoile » dans un contexte de croissance de l’activité du commerce électronique», a-t-il confirmé. «L’adoption plus large des véhicules électriques est également considérée comme un facteur important dans la lutte contre les émissions non désirées.»

Du point de vue économique, avant d’arriver à parité avec les moteurs à combustion interne, le coût des batteries doit atteindre entre 80 $ et 100 $ du kWh. Plus tôt cette année, il se situait à 197 $ le kWh. «Nous entrons maintenant dans une zone où l’on peut voir qu’elles deviennent vraiment concurrentielles», analyse M. Berube.

Pour l’instant, on retrouve l’électrification complète principalement dans le secteur des autobus, mais les poids lourds ne sont pas très loin derrière, a indiqué Gary Parker, directeur des programmes d’ingénierie de l’énergie électrique chez Cummins, également lors du Green Truck Summit.

Le fabricant explore différentes approches, allant de l’hybridation légère aux systèmes PowerDrive (qui commutent en temps réel entre deux modes hybrides et deux modes purement électriques en fonction de la situation de conduite), en passant par les véhicules électriques à batterie et les systèmes à pile à combustible.

Mais Cummins travaille aussi sur une stratégie impliquant d’autres carburants de remplacement. Il explore activement le biodiesel à des niveaux supérieurs à B20, l’hydrogène ainsi que diverses options pour le gaz naturel, allant du gaz naturel comprimé (GNC) au gaz naturel liquéfié (GNL), en passant par le gaz naturel renouvelable (GNR) et le biogaz.

Un regain du gaz naturel?

Après une percée enthousiaste ralentie notamment pas la chute du prix du diesel, le gaz naturel serait-il sur le point de resurgir comme carburant de choix en camionnage?

Contrairement au déclin des dernières années, les ventes cumulées pour les deux premiers mois de 2019 semblent gagner du terrain. Les ventes au détail de camions au gaz naturel, aux États-Unis, ont connu une hausse spectaculaire de 44 pour cent en février dernier par rapport à janvier, et de 13 pour cent par rapport à l’année dernière.

Ken Vieth, partenaire principal et directeur général de la firme ACT Research, indique que les achats de véhicules au gaz naturel sont toujours dominés par les camions de collecte des matières résiduelles, de même que par les autobus scolaires et les autocars.

Du côté du camionnage, il apparaît que la majorité des volumes de ventes sont attribuables au remplacement ou à l’ajout d’unités par les utilisateurs actuels de véhicules au gaz naturel.

Si l’aventure du gaz naturel liquéfié a été freinée ici par l’arrêt de la production d’un moteur de 15 litres, le gaz naturel comprimé est loin d’avoir dit son dernier mot.

Olivier Sylvestre, directeur du développement du transport au gaz naturel chez EBI Énergie, a énuméré les avantages du GNC lors d’un atelier présenté dans le cadre du récent congrès annuel de l’Association du camionnage du Québec : il est de 30 à 40 pour cent moins cher que le diesel; son prix est stable; il émet moins de polluants atmosphériques et de GES; il est bon pour l’image corporative; il est plus silencieux pour les chauffeurs et les clients; et il est avantageux lors des appels d’offre.

Les sceptiques souligneront le prix d’acquisition élevé des véhicules, les puissances motrices limitées, le réseau d’approvisionnent qui doit être encore développé et les adaptations nécessaires pour les entretenir.

Express Mondor est peut-être le plus grand supporteur du GNC pour les tracteurs routiers sur longue distance au Québec. Depuis trois ans, l’entreprise fait appel à des tracteurs routiers au GNC pour transporter certaines marchandises sur certains corridors américains, allant aussi loin que le Texas et la Floride. L’entreprise s’est donné une échéance de neuf ans pour exploiter 50 camions au GNC dans sa flotte. Le 1^er janvier 2020, Express Mondor en aura acquis 23 en quatre ans.

Mais les choses n’ont pas été faciles, surtout au début, se rappelle Éric Mondor, président. «Il y a trois ans, personne ne voulait financer nos quatre premiers camions au GNC», dit-il.

Mais les choses changent.

«Nous avons vu une progression positive au cours des mois suivants», poursuit Éric Mondor.

Étant donné que l’on parle de camions à plus de 250 000 $ chacun, faisant appel à une technologie nouvelle, la valeur résiduelle inquiétait les entreprises de financement car il était pratiquement impossible de la déterminer. Mais le coût total de possession d’un camion au GNC n’est pas le même qu’avec un camion au diesel, et il a fallu en expliquer les différences.

«D’abord, l’amortissement est plus long car les camions au gaz naturel peuvent avoir un cycle de vie de sept ou huit ans. Et nous ferons des économies de carburant substantielles durant toute cette période. Ensuite, il faut savoir que ce sont les réservoirs qui coûtent le plus cher. Nous allons en récupérer pour les installer sur les futurs camions, car ils sont bons pour 20 ans. Nos camions ont cinq réservoirs; nous pourrions aussi revendre des camions à des utilisateurs locaux, comme des ports, qui n’ont besoin que des deux réservoirs latéraux, par exemple. Différentes stratégies s’offrent à nous.»

Trouver du financement pour les camions au GNC n’est plus un problème pour Express Mondor. Au point où des entreprises se «battaient» pour financer les cinq plus récentes acquisitions, de dire Éric Mondor, qui ajoute que même les banques commencent à s’intéresser au financement des camions au GNC. En outre, «il y a eu beaucoup de publicité positive sur le GNC dans le transport, le réseau d’approvisionnement s’est développé au Québec avec l’ouverture de nouvelles stations, et il y a quelque 3 000 points d’approvisionnement aux États-Unis».

Éric Mondor voit le GNC comme le carburant de l’avenir pour le transport longue distance, sur les corridors où l’approvisionnement est disponible, et avec des charges que les moteurs au GNC peuvent prendre. Il est important, selon lui, que la technologie soit bien expliquée et que le gouvernement continue de l’appuyer avec des encouragements financiers.

N’éliminez pas le propane

Le diesel et l’essence sont clairement les carburants les plus couramment utilisés par les camions, mais vous serez peut-être étonné d’apprendre que le troisième carburant le plus utilisé pour le transport n’est pas le gaz naturel, mais le propane.

Des flottes comme celles de Postes Canada et de FedEx font partie des utilisateurs, tout comme UPS qui compte plus de 600 véhicules fonctionnant au propane au Canada seulement.

Les véhicules au propane ont certes évolué – les moteurs passant de l’injection indirecte à l’injection directe. Les ingénieurs tentent aussi de développer des moteurs aux blocs plus robustes, explique Mike Taylor, directeur au Propane Education and Research Council (PERC). Même les distributeurs de carburant se sont améliorés en offrant des systèmes équipés de raccords rapides K-15, et en assurant des délais de distribution qui étaient traditionnellement réservés aux pompes à essence ou à diesel.

Le plus gros défi en ce qui a trait à l’adoption du propane se trouve davantage du côté du prix.

Il ne fait aucun doute que l’intérêt envers le propane en tant que carburant a quelque peu été atténué par le prix relativement abordable du diesel et de l’essence. Mais il est connu que les écarts de prix ont tendance à s’atténuer. Le prix de détail moyen de l’essence a augmenté de 21,5 cents le litre entre août 2017 et 2018, rapporte le Conference Board du Canada. Le prix du diesel a augmenté de 23,3 cents au cours de cette période. En revanche, le prix du propane automobile n’a augmenté que de 7,7 cents.

«Chaque fois que vous voyez cette fluctuation dans les prix, l’attention se retourne vers les carburants de remplacement et leurs ventes augmentent», d’expliquer M. Taylor. «Si le prix [de l’essence ou du diesel] baisse, les carburants alternatifs disparaissent.»

«Nous sommes beaucoup plus concurrentiels qu’il y a quatre ou cinq ans mais, lorsque nous atteindrons la parité des prix, ce sera une bonne chose pour nous», ajoute-t-il. «Quoi qu’il en soit, nous pouvons toujours faire une analyse de rentabilité pour le propane, vous donner un retour d’investissement rapide et vous faire économiser de l’argent pendant des années et des années.»

Parlant des véhicules électriques, Mike Taylor indique «qu’il n’y a pas vraiment de véhicules zéro émission. Il y a toujours des émissions quelque part. Que dire du recyclage, de la mise au rebut des composants, des déversements et des fuites?», demande-t-il.

«L’électrification connaît un engouement passager. C’est une technologie non éprouvée. On n’a résolu aucun problème d’autonomie. On n’a pas résolu les problèmes de charge utile. On n’a pas résolu les problèmes de recharge. On n’a pas résolu le problème de l’acquisition sans subvention», déplore M. Taylor.

Il est clairement frustré par les subventions aux véhicules électriques qui ont émergé du scandale des émissions diesel de Volkswagen. «L’électromobilité retire beaucoup de financement et d’infrastructures du cas VW. Nous aimerions en avoir une partie. Et ‘diesel propre’? Allez comprendre celle-là! Comment peut-on qualifier cela de carburant de remplacement?»

Pour le moment, d’autres avantages font progresser le marché du propane.

«Nos ventes continuent d’être stables malgré les prix bas de l’essence et du diesel. Nos ventes restent stables malgré la glorification de l’électrification», lance M. Taylor. «Le propane est une technologie éprouvée.»

Le Canada est le quatrième producteur mondial de propane, générant environ 171,7 millions de barils par jour en 2015. Plus de la moitié de ce carburant est utilisé au pays. La grande majorité (85-90 pour cent) provient du traitement du gaz naturel.

Il y a environ 900 points de vente au détail de propane comme carburant au Canada, la plupart étant en Alberta, en Ontario et au Québec.