Chapitre 2. Coûts, prix et marchés de l’automobile électrique : Calcul du coût
4. Reconsidération du modèle de base : Eléments de prospective
Dans cet exercice visant à préciser progressivement les contours des coûts de revient de l’AE,
nous abordons une nouvelle et dernière étape, qui se présente sous des traits plus prospectifs.
d’accumulateurs de l’AE, telle que la possibilité de sa revente sur un marché de seconde
monte ou bien d’en tirer un revenu via le stockage transitoire d’électricité. Il s’agit, d’autre
part, d’investir et de défricher un champ quasi sevré de recherches, celui du marché de
l’occasion de l’AE, afin d’approximer sa valeur de revente, élément fondamental dans le
calcul d’un coût total de détention (TCO). Une phase calculatoire suivra ces modes de
valorisation successifs.
4.1. Les voies alternatives de commercialisation de l’AE et de sa batterie.
En analysant la structure et l’évolution du coût de revient kilométrique de l’AE, nous avons
pu constater l’importance que revêt le prix de vente de ce dernier, en particulier celui de sa
batterie. Il convient pourtant de nuancer ce propos à l’aune du nouveau paradigme dans lequel
s’inscrit l’AE. En effet, si dans le cas du véhicule thermique, le couple moteur-réservoir a une
seule finalité, celle de permettre le mouvement du véhicule, l’AE offre la possibilité de
valoriser financièrement – sous diverses formes et à différentes étapes de son cycle de vie –
les propriétés singulières de sa batterie d’accumulateurs. Nous allons voir que ces sources de
valorisation sont de nature à diminuer le coût de revient de l’AE.
Afin de comprendre à quels titres la batterie d’accumulateurs de l’AE peut constituer une
source de revenus, il est notamment nécessaire de rapprocher la problématique de l’AE à celle
des systèmes électriques et des infrastructures énergétiques. Précédemment, nous avons
identifié les applications stationnaires, où les batteries constituent un maillon du système
électrique, comme l’un des marchés identifiés des batteries d’accumulateurs (CGDD, 2009).
Cette potentialité fait écho à la diffusion des EnR intermittentes, dont la nature intermittente
électricité. Aussi, à mesure que les EnR intermittentes intègrent le mix énergétique, elles
nécessitent la mobilisation de capacités de stockage transitoire d’électricité toujours
supérieures de la part des énergéticiens, lesquels peuvent faire appel aux batteries des AE. La
question du croisement entre l’AE et les systèmes électriques sera approfondie lors de notre
deuxième partie, dans le cadre du système d’électromobilité qualifié de « multifaces ».
Avec force détails, nous allons désormais inventorier les contextes d’utilisation du potentiel
de stockage d’électricité des batteries, ainsi que les stratégies mises en œuvre par les
constructeurs et opérateurs de mobilité électrique pour s’adapter à ce nouveau paradigme.
Les applications industrielles qui tirent parti du potentiel de stockage des batteries sont
variées. Outre le lissage d’apport d’énergie au réseau électrique en faveur des énergéticiens
dans le cas des EnR intermittentes, les batteries peuvent faire office d’alimentation de secours
sous la forme de la fourniture d’alimentations sans interruption31 ou fournir des solutions de
sauvegarde des réseaux électriques32. Il peut s’agir également du stockage d’électricité en
provenance des panneaux photovoltaïques pour des besoins résidentiels et industriels, dans le
cas de bâtiments à haute qualité environnementale (ADEME, 2011.a).
D’après les projections de « 4R Battery Corp », une co-entreprise fondée en 2010 entre le
groupe Renault-Nissan – via Nissan Motor – et Sumimoto, la demande pour de telles batteries
devrait atteindre l’équivalent de 50.000 AE par an pour le Japon en 2020. L’activité de
l’entreprise est de revendre des batteries pour les applications stationnaires, en les ayant
31 Un système d'alimentation sans interruption (ASI) est un dispositif électrique fournissant une puissance de
courte durée lorsque l'alimentation principale est heurtée ou inexistante. Il est constitué de plusieurs éléments, parmi lesquels un dispositif de stockage d'énergie, telles que la batterie d’accumulateurs.
32 Quand les limites des systèmes ASI sont atteintes, lors de fortes coupures de courant (rupture de lignes
électriques,…), des solutions de sauvegarde des réseaux électriques leur emboîtent le pas. C’est le cas pour les réseaux « sensibles » ou « critiques », tels que les réseaux télécoms, la sûreté des locaux (détection d'incendie), ou bien encore la surveillance de réseaux (voies navigables, réseaux ferrés, parcs logistiques, réseaux d'eau,…).
préalablement personnalisées en fonction des besoins des clients. Notons, en effet, qu’au bout
de six à dix ans, une batterie conserve 70% à 80% de sa capacité de stockage initiale, car elle
supporte près de 2000 cycles de charges et décharges. Dans cette mouvance, General Motors
– via la marque Chevrolet – et l’énergéticien ABB se sont associés en 2011 pour mener des
recherches sur l’utilisation des batteries usagées. Le résultat suivant lequel une batterie
d’occasion permettrait d’alimenter jusqu’à cinquante foyers pendant quatre heures lors d’une
panne de courant (ABB, 2011) ouvre la voie à un véritable marché.
Ces options d’application concernent des batteries « stationnaires », mais également des
batteries dont l’on fait un double usage. Il en émane une double logique de valorisation des
batteries, que nous qualifions d’« ex-post » et de « concomitante ». La valorisation ex-post
renvoie à une conception « extensive », consistant à allonger le cycle de vie des batteries par
une utilisation alternative à la fin de vie de l’AE. La valorisation concomitante renvoie à une
conception « intensive », où une batterie remplie deux fonctions à la fois, celle de stocker de
l’énergie pour le réseau électrique et celle de permettre le déplacement de l’AE (Tableau 23 :
Valorisation ex-post et concomitante des batteries d’accumulateurs).
Tableau 23 : Valorisation ex-post et concomitante des batteries d’accumulateurs :
Source : représentation de l’auteur
Dans un premier temps, nous analysons le cas de la valorisation ex-post des batteries afin de
jauger sa capacité, via une durée d’amortissement des batteries allongée, à réduire le coût de
Nature des usages Usages
Valorisation ex-post
Nature de la valorisation Extensive
Valorisation concomitante
Intensive Consécutifs Concomitants 2. Stockage d’électricité en faveur du réseau électrique 1. Déplacement du VE dans le cadre d’une fonction de mobilité
revient de l’AE. Dans cette partie, au-delà de la revente de la batterie, nous considérerons
deux autres vecteurs de valorisation, la valorisation s’appuyant sur le recyclage de la batterie
et la revente de l’AE, dans cet ordre. Pour chacune, nous prendrons le soin de repérer quels
sont les acteurs bénéficiaires en fonction des multiples modalités de commercialisation de
l’AE.
4.1.1. Valorisation ex-post de la capacité de stockage de la batterie.
Dans la mesure où les batteries d’accumulateurs sont susceptibles d’être revendues ou de faire
l’objet d’un usage alternatif à l’issue de leur application à l’automobile, nous intégrons
l’opportunité d’amortir leur coût en deux temps. Notre démarche sera, en premier lieu,
d’estimer leur valeur de revente et, en second lieu, d’étudier la possibilité de défalquer ce prix
au coût initial de l’AE en fonction de ses modalités de vente.
Pour estimer la valeur de revente des batteries, il faut tenir compte de plusieurs paramètres.
Par exemple, le mode d’utilisation des batteries dégrade plus ou moins précocement et
fortement leur capacité de stockage. On estime ainsi que la dégradation des batteries n’est pas
seulement une fonction croissante du nombre de cycles de charges, mais également du
nombre de charges rapides à haut voltage opérées au cours de leur vie. Pour des questions de
simplicité et parce qu’aucun élément ne nous permet d’admettre – a priori – qu’un mode de
commercialisation de l’AE sera relativement plus friand en charges rapides, nous soumettons
l’ensemble des alternatives à une hypothèse d’utilisation analogue. Le calcul de la valeur de
revente des batteries se scinde alors en trois étapes. D’abord, nous analysons la longévité des
batteries, puis en évaluons la valeur de rachat en fonction d’un horizon temporel déterminé,
Pour des raisons pratiques et méthodologiques, nous admettons que les batteries sont vendues
au terme de six années. Parce que le kilométrage parcouru influence la dégradation en
dynamique de la capacité de stockage des batteries, nous estimons que la dégradation est plus
élevée pour des distances supérieures ou égales à 150.000 kilomètres. En effet, à raison de
150 kilomètres d’autonomie réelle, une AE aura connue, à cette échéance, plus de 1000 cycles
de charge, soit la mi-vie de sa batterie. Pour les distances inférieures à 150.000 kilomètres,
une dégradation de 20%, qui fait consensus pour une batterie âgée de six à dix ans (ADEME,
2011.a). Pour des distances supérieures, nous considérons une dégradation de 30% (Tableau
24 : Dégradation en dynamique de la capacité de stockage des batteries pour AE).
Tableau 24 : Dégradation en dynamique de la capacité de stockage des batteries pour AE :
A l’horizon de la revente des batteries, une fois leur application automobile révolue, le choix
s’offrira d'acquérir des batteries neuves ou d’occasion. Il est donc nécessaire d’estimer le coût
des batteries neuves en 2018. La valeur moyenne des études de référence est fixée à 375 euros
le kilowattheure33 (CMkWh), soit 8.250 euros pour une batterie de 22 kW (CsB), auxquels
s’ajoute la marge du producteur (Mp), estimée à 9%, soit 9.000 euros par batterie.
Puisque les batteries jouissant d’une seconde vie ont, par définition, déjà subi un nombre
conséquent de cycles de charge, elles doivent faire l’objet d’un reconditionnement. Une telle
réutilisation dans un usage automobile ou alternatif occasionne des coûts de transfert (Ct) liés
33 Le coût du kilowattheure d’une batterie en 2018 est respectivement estimé à 320 euros (Electric coalition), 400
euros (Roland Berger) et 410 euros (BCG).
Distance < 150.000km
Dégradation envisagée au terme de 6 ans 20% Critères
30%
Distance > 150.000km < 1.000 cycles > 1.000 cycles
au réadressage34. Ajoutés à la marge de la firme reconditionnant les batteries, nous chiffrons
ces coûts de transfert à 30% de la valeur de revente des batteries. Finalement, nous devons
apprécier la dégradation de la capacité de stockage des batteries en fonction des distances
effectuées (DCsB). Par approximation, nous estimons que la valeur de revente potentielle des
batteries ayant parcouru plus de 150.000 kilomètres est de 3.600 euros. Le prix de revente des
batteries ayant parcouru moins de 150.000 kilomètres s’établit à 4.500 euros, ce qui corrobore
l’analyse de Frost&Sullivan (2010) évaluant leur prix de revente à 4.000 euros en 2020.
Une fois la valeur de rachat des batteries au lithium-ion en 2018 estimée, il nous reste à en
calculer la valeur actualisée nette en l’assujettissant à un taux d’actualisation (TA), afin de
soustraire cette valeur du coût d’achat des AE. L’évolution depuis 2000 de l’inflation hors
énergie en France augure d’une tendance stable dans le temps, située à un niveau proche de
1,8% par an. Ainsi chiffrée, et après ces multiples retraitements et affinements, nous évaluons
la valeur actualisée nette de revente des batteries (VrBA) à 3.230 euros pour les distances
supérieures ou égales à 150.000 kilomètres et à 4.035 euros pour les distances inférieures.
VrBA = [[(CMkWh*CsB
+
Mp)*Ct]*DCsB]*(1–
TA)Nba (10)Précisons qu’une incertitude plane sur les bénéficiaires des fruits de la revente des batteries
vendues par les opérateurs de mobilité électrique. En effet, si la revente des batteries usagées
est probable, en ce sens qu’il existe une demande solvable, il reste à savoir sous quelle forme
et selon quelle clé de répartition ces derniers distribueront une partie des gains à leurs clients.
Pour l’heure, aucune réponse ne semble pouvoir être apportée. Nous partons du principe que
le transfert n’intervient pas de manière directe, mais indirectement par l’intégration de cette
recette dans le calcul du RoI (retour sur investissement) des opérateurs, de manière à alléger
34 On songe ici au fait de désolidariser la batterie du châssis de l’AE et de la reconditionner. L’éventuel transport
le coût d’abonnement pour les usagers et à maximiser leurs parts de marché. Dans la mesure
où notre travail n’est pas normatif et se borne à étudier la situation actuelle, nous estimons que
la revente de la batterie concerne uniquement les AE non adossés à un opérateur de mobilité.
Il peut apparaître inopportun de calculer un prix de vente pour les batteries en s’appuyant
uniquement sur des données en termes de coûts et sans confronter une offre à une demande.
Cette assertion est d’autant plus sensée qu’au surplus d’une demande dédiée au stockage
stationnaire d’électricité, deux sources alternatives pour des batteries d’occasion interpellent.
D’une part, à la fin de la période contractuelle, les particuliers qui louent leurs batteries aux
opérateurs de mobilité peuvent se tourner vers de nouveaux contrats ou bien vers l’achat
d’une batterie en seconde monte. En dissociant la détention de l’AE et celle de sa batterie,
louée pour une durée de temps limitée, les opérateurs de mobilité électrique créent ainsi ex-
nihilo un débouché pour leurs propres batteries. D’autre part, le recyclage, un mode distinct
de valorisation ex-post des batteries situé à l’aval de la chaîne de valeur, promet des gains
substantiels susceptibles de maintenir le prix des batteries d’occasion à un niveau élevé.
4.1.2. Valorisation ex-post des batteries : la problématique du recyclage.
Il existe peu de raisons économiques de recycler les batteries au lithium-ion dans l’immédiat,
car le lithium à batterie issu du processus de recyclage est plus coûteux que le lithium obtenu
de sources directes (Frost&Sullivan, 2010). Ce phénomène est lié à la fraction réduite de
carbonate de lithium contenue dans les batteries d’AE, de même qu’à l’inexistence d’une
filière de recyclage à l’échelle industrielle, faute d’un volume critique de batteries à recycler.
Une telle filière ne manquera pourtant pas d’émerger, au regard de contraintes et opportunités
de natures technique et économique. D’une part, si le lithium est une ressource non
lithium constitue un moyen de s’affranchir de la dépendance à l'importation d’une matière
produite sur une zone géographique dont le caractère instable apparaît problématique.
Le marché du recyclage formera une part importante dans la chaîne de valeur des batteries
d’accumulateurs, lorsque nombre de batteries issues d’AE intègreront une filière ad hoc. Dans
ses projections, le cabinet Frost&Sullivan (2010) estime qu’une filière émergera d’ici à 2016
et envisage un chiffre d’affaires supérieur à 2 milliards de dollars en 2022, date à laquelle plus
de 500.000 blocs de batteries devraient être recyclés. Une extrapolation valorise le recyclage
des batteries à 4.000 euros l’unité. Semblablement au cas de la revente des batteries, la
problématique du partage des fruits tirés du recyclage des batteries doit être investiguée.
Notre position est semblable, en admettant que cette opportunité s’adresse aux propriétaires
d’AE qui ne sont pas adossés à un opérateur de mobilité électrique.
En ce qui concerne la valorisation ex-post de l’AE et de sa batterie, une troisième modalité
prend la forme commune de la vente de l’AE sur le marché de l’occasion. Cet aspect, peu
analysé car malaisé à estimer, doit pourtant être intégré au calcul du coût de revient de l’AE.
4.1.3. Valorisation ex-post de l’AE : La question du marché de l’occasion.
L’analyse de la valeur de revente en occasion de l’AE est indispensable au calcul de son coût
de revient. D’une part, en effet, la valeur de revente est une composante importante, sinon
essentielle, d’un coût total de détention (cf. Figure 10 : Coût total de possession de véhicules
thermique et électrique en France en 2012, p.119). D’autre part, l’appétence pour tout bien de
consommation durable, tel que l’AE, est notamment liée à la possibilité de s’en départir à bon
prix de revente escompté et la diffusion de l’AE. En vue d’avancer sur la question de sa
valeur de revente, notre démarche consiste d’abord à interroger les travaux existants. Le
champ est clairsemé, à l’exception d’une étude menée par le cabinet Oliver Wyman (2009).
Le résultat auquel aboutit cette étude quant à la dépréciation de l’AE (Figure 11 : Total Cost
of Ownership – Oliver Wyman) est sujet à réserves et une estimation plus fidèle de sa valeur
de revente appelle plusieurs amendements. Outre une nette surévaluation des coûts fixes de
l’AE par rapport à la situation dépeinte par les études citées plus avant, notre critique porte sur
deux éléments. En premier lieu, la dépréciation de la valeur de l’AE est d’autant plus
importante que l’étude d’Oliver Wyman surévalue son prix d’achat neuf, en faisant fi des
subventions à l’achat et à l’usage, tandis qu’elles se multipliaient déjà au niveau mondial en
2009 (Michaux, 2010). En second lieu, cette étude sous-évalue la valeur de revente de l’AE
par l’absence de prise en compte d’un phénomène sous-jacent dans la dépréciation du prix
d’un actif physique.
Ce phénomène est une anticipation sur les coûts d’usage de l’actif35. Il explique notamment en
grande partie la cote favorable dont jouit l’automobile diesel en occasion relativement au
modèle à essence en France. Or, de même qu’à maints égards un véhicule diesel est moins
onéreux à l’usage qu’un équivalent à essence36, nous avons vu que l’AE se montre peu
dispendieux. Il n’y a pas lieu de penser que cette propriété puisse être favorable au seul
véhicule diesel, a fortiori si l’on admet que le prix de vente de l’AE constitue le principal
frein à sa diffusion en masse, sans oublier qu’il bénéficie d’un traitement fiscal favorable,
comme la gratuité du stationnement et des péages dans de nombreux territoires en France.
Afin de parvenir à une estimation plus fiable et argumentée de la valeur de revente de l’AE,
notre démarche est de mesurer l’écart de coût d’usage entre le véhicule diesel et à essence et
de comparer cet écart à leur cote respective en occasion, puis d’opérer un parallèle avec l’AE.
Pour mesurer l’écart de coût d’usage entre ces deux types de véhicules, on se réfère au mode
de calcul qui parsème notre analyse, bien qu’il eût été possible de mobiliser les données de
l’Automobile Club (ACA, 2011), une fois retraitées37. Nous appliquons notre méthode à deux
modèles pour s’assurer de la validité de l’assertion précédente. Outre la Renault Fluence
essence 1.6 16V 110 Dynamique, à la consommation mixte de 6,7 l/100 kilomètres, nous
jetons notre dévolu sur la Volkswagen Jetta, appartenant à la même catégorie. Afin de
contrôler la comparabilité des cas et la justesse de l’analyse, nous sélectionnons des modèles
identiques en termes de puissance et d’équipements. Pour la Jetta, il s’agit de la version
35 Il est possible de rapprocher ce phénomène à l’un des principes cardinaux de l’économie financière. La valeur
de cession d’un actif est, en effet, égale à la somme des flux de trésorerie (ou cash flows) futurs qu’il engendrera, c'est-à-dire la différence des encaissements (recettes) et des décaissements (dépenses).
36 La différence de coûts d’usage entre un véhicule diesel et à essence provient essentiellement de la frugalité du
moteur diesel et de la plus faible fiscalité pesant sur le Gasoil. En France, les automobiles diesels sont également privilégiées administrativement, notamment parce que les frais réels de remboursement kilométrique se basent sur la puissance fiscale des véhicules, laquelle est traditionnellement très inférieure pour les moteur diesels.
37 L’ACA évalue l’évolution annuelle des coûts de revient respectifs des véhicules diesels et à essence en France.
Leur comparabilité bute toutefois sur une catégorie et sur une distance effectuée non homogènes. En 2011, la voiture à essence est une citadine de 6 chevaux fiscaux et 75 chevaux Din parcourant 9.022 kilomètres, alors que la voiture diesel est une compacte de 5 chevaux fiscaux et 90 chevaux Din, parcourant 15.476 kilomètres.