Si la voiture électrique ne connaît un essor que depuis quelques années - pour ainsi dire - l'homme a commencé à la développer dès le XIXe siècle. En fait, la première "voiture" électrique remonte à 1839. Je dis "voiture" car il s'agissait en fait d'un chariot équipé d'un moteur électrique alimenté par une batterie d'énergie non rechargeable ; il atteignait 6 km/h. L'architecte de ce véhicule était Robert Anderson.
Pour voir les premières piles rechargeables, il faut remonter à 1880, date à laquelle elles ont commencé à être produites en masse. En 1899, le véhicule électrique "La Jamais Contente" a établi un record de vitesse, atteignant 105,3 km/h aux mains du pilote belge Camille Jenatzy. À partir de ce moment, les voitures électriques ont dépassé les autres moyens de transport, représentant 30 % de toutes les voitures aux États-Unis en 1900. Cependant, tout a changé en 1911, lorsque le premier démarreur pour voitures à essence est apparu et que celles-ci ont commencé à être produites en masse, augmentant ainsi leurs performances, leur confort et leur facilité d'utilisation. Jusqu'alors, les voitures devaient être démarrées à l'aide d'une manivelle, avec tout l'inconfort et le danger que cela comportait.
Aujourd'hui, la situation s'est inversée et la voiture électrique arrive en force, prête à rester et à condamner les moteurs à combustion interne. Le pétrole est plus cher que l'électricité, de plus en plus rare et moins efficace. L'augmentation des taux de pollution et des problèmes de qualité de l'air dans nos villes s'avère problématique. En outre, l'énergie électrique s'est améliorée en termes de distribution et de production à partir de sources sans carbone (renouvelables) ou de déchets nucléaires.
La Lohner-Porsche Semper Vivus est à l'origine du 20e siècle.
Comme je viens de le mentionner, les voitures électriques ont connu un essor considérable à partir de 1900. Lors de l'exposition universelle de Paris de la même année, la société k.u.k. La société Hofwagenfabrik Ludwig Lohner & Co. présente la Lohner-Porsche Semper Vivus ("toujours vivante" en latin), fruit du travail du designer en chef Ferdinand Porsche, qui n'a alors que 25 ans. Le génie de Porsche réside dans le placement de deux moteurs dans les enjoliveurs des roues avant, qu'il avait mis au point quatre ans auparavant.
Ils fonctionnaient sans engrenage ni arbre de transmission car la roue, comme le rotor du moteur à courant continu, tournait dans le sens de l'arbre, monté dans le sens de la marche des roues. Il n'avait aucune perte par frottement et atteignait un rendement de 83 % avec un comportement silencieux et doux. Les moteurs étaient logés dans les deux roues à rayons en bois et pesaient chacun 115 kilos. Dans des conditions normales, chaque moteur générait 2,5 ch à 120 tours/minute, atteignant une vitesse maximale continue de 37 km/h (23 mph). Il était même possible d'atteindre 50 km/h avec une puissance de 14 cv, mais seulement pour une durée d'environ 20 minutes. La batterie lourde pesait 410 kilos et se composait de 44 batteries. Ses 300 ampères et 80 volts offraient une capacité énergétique de 24 kWh, suffisante pour atteindre 50 km/h.
Il convient de mentionner que, comme il est typique de la philosophie de Porsche (avant qu'elle ne soit un constructeur en tant que tel), il existait une version de course de cette voiture, spécifiquement créée pour le britannique E.W Hart. Elle était équipée de deux moteurs électriques supplémentaires sur l'essieu arrière (la première voiture à transmission intégrale), ce qui donnait un véhicule de 1 800 kg capable d'atteindre 60 km/h (37 mph).
Les organisateurs de l'exposition mondiale ont décerné un prix à la Lohner-Porsche et un magazine automobile a écrit : "L'innovation d'époque est basée sur l'élimination de tous les engrenages intermédiaires, tels que les courroies dentées, les chaînes, les différentiels, etc. En bref, c'est la première voiture à roue libre de l'histoire".
300 de ces unités ont été fabriquées à un prix compris entre 10 000 et 35 000 couronnes autrichiennes, l'équivalent aujourd'hui d'une somme à six chiffres. Elle était destinée aux personnes à fort pouvoir d'achat et était si facile à conduire que la presse automobile a déclaré qu'elle n'avait "aucune tendance à déraper dans les virages serrés, sur les pierres lisses ou sur les terrains boueux, et c'était comme si elle était tirée par des chevaux, de sorte que la traînée était à peine gênante".
Bien qu'on lui attribue le mérite d'être le premier hybride de l'histoire, ce n'est pas tout à fait vrai, mais ce n'est pas faux non plus. Dès 1896, les Britanniques H. J. Dowsing et L. Epstein ont breveté des idées sur l'hybridation parallèle qui ont ensuite été utilisées aux États-Unis pour déplacer de gros véhicules, comme des camions ou des bus. En 1898, Emilio de la Cuadra fonde la Compañía General Española de Coches Automóviles E. de la Cuadra Sociedad en Comandita (un nom court s'il en est) pour fabriquer des véhicules électriques avec les Suisses Carlos Vellino et Marc Charles Birkigt Anen. En option, ils pouvaient avoir un moteur à essence couplé à un générateur chargé de recharger les batteries en permanence (hybride série), mais les accumulateurs électriques ont posé des problèmes lors de leur présentation au public et n'ont pas eu de succès. Les frères belges Henri Pieper et Nicolas Pieper ont construit leur Voiturette en 1899, avec un moteur à essence relié à un moteur électrique sous le siège.
Ce n'est qu'en 1901 que Porsche a développé sa voiture hybride. Conçu comme un hybride de série, il produisait de l'électricité grâce à un générateur placé sous les sièges avant et était équipé d'un moteur Daimler à quatre cylindres de 16 ch. Le véhicule ne pesait que 930 kilogrammes et atteignait une vitesse de pointe de 80 km/h. Pourquoi n'est-il pas faux de le considérer comme le premier hybride de l'histoire ? Car malgré le fait que cette technologie avait déjà été lancée sur le marché un an plus tôt, cette voiture était la première hybride de série au monde.
Après des décennies d'oubli, nous revenons aux années 70 expérimentales.
Le constructeur Volkswagen s'était établi dans les années 30 sous la conception du troisième Reich et avec une importante collaboration avec Ferdinand Porsche. Ce n'est qu'après la guerre que ce constructeur a commencé à tester des voitures électriques, celles-ci étant rapidement tombées dans l'oubli depuis les années 1920. Pour voir le premier modèle électrique portant le badge Volkswagen, il faut remonter dans le temps jusqu'en 1973, avec le Transporter de deuxième série (T2). Pour développer le fourgon électrique, les ingénieurs de Volkswagen ont travaillé en étroite collaboration avec Bosch, Varta et la plus grande entreprise électrique d'Allemagne, Rheinisch-Westfälische Elektrizitätswerk (RWE).
L'une des premières versions de ce modèle était le "City Taxi", avec une propulsion hybride parallèle (et non électrique comme dans le reste). En mode purement électrique, le T2 pouvait parcourir jusqu'à 40 km avec une vitesse maximale de 70 km/h. Elle a été testée sur 12 875 km et a été exposée dans divers salons tels que le Museum of Modern Art de New York.
Dans les autres versions sans moteur à combustion, le moteur électrique était situé à l'arrière du véhicule et générait 23 ch de puissance continue, avec une pointe de 45 ch et un couple maximal de 160 Nm. La puissance était transmise à l'essieu arrière par une transmission à un étage et elle accélérait de 0 à 50 km/h en 12 secondes, ce qui lui permettait d'atteindre une vitesse de pointe de 75 km/h. L'énorme batterie située dans le plancher de chargement stocke 23,8 kWh d'énergie, ce qui est suffisant pour atteindre une autonomie de 50 à 80 kilomètres. La batterie pesait 850 kilogrammes, ce qui signifie que le Transporter - châssis renforcé entre les deux - pesait 2,2 tonnes. Seules 70 unités ont été construites au prix de départ de 42 595 marks allemands à l'époque.
Entre 1979 et 1984, 50 unités électriques du modèle T3 ont été produites à Wolfsburg, auxquelles s'ajoutent 12 autres unités en 1980 pour des essais par la compagnie postale allemande.
Nous sommes en 1976. Volkswagen voulait une voiture compacte, économique et écologique. À l'époque, les chercheurs de la marque ont décidé que c'était une bonne idée de prendre une Golf, de retirer le moteur à combustion et de le remplacer par un moteur électrique. Le moteur générait environ 25 cv et a parcouru environ 20 000 kilomètres jusqu'en 1986, servant de base d'essai pour diverses batteries et moteurs électriques. Sa vitesse maximale était de 80 km/h (50 mph) et son autonomie de 70 km (43 miles). C'était l'Elektro-Golf I.
La saga Citistromer, la genèse de la Golf électrique
Mais sans aucun doute, la voiture électrique la plus connue de la firme allemande était la Golf CityStromer, basée sur les Golf I, II et III. Les premiers modèles ont vu le jour en tant que modèles expérimentaux qui ont ensuite été vendus d'occasion à des particuliers. La troisième boîte Golf CityStromers a été vendue directement au client, bien que la quasi-totalité d'entre elles soient allées à des entreprises au début. Nombre d'entre elles sont encore aujourd'hui entre des mains privées.
Ils ont tellement bien testé le modèle avant de le vendre au grand public que, l'idée ayant germé en 1976, il a fallu attendre 1989 pour que la première Golf électrique fasse ses débuts, avec 70 unités construites. En 1993, profitant de l'arrivée d'un nouveau Golf et d'un accord de coopération avec Siemens, la deuxième génération du CityStromer a été présentée. Selon la marque, environ 120 exemplaires ont été vendus jusqu'en 1996.
S'il est déjà rare de trouver un CityStromer, il est encore plus rare d'en trouver un avec le volant à droite. Sur les 100 exemplaires construits sur le châssis Mk. II, seuls deux ont été fabriqués avec une conduite à droite. Une femme a trouvé l'une de ces deux unités en 2009, mais pas dans son meilleur état, car elle avait besoin d'une restauration après avoir perdu une grande partie de son groupe motopropulseur. Compte tenu du prix élevé des réparations, la femme a décidé de vendre sa voiture en décembre 2010, mais pas à n'importe qui, mais à Volkswagen UK lui-même. Par coïncidence, l'entreprise était à la recherche d'une Golf CityStromer à conduite à droite. Aussi triste que cela ait été pour cette femme de se séparer de sa petite voiture électrique, Volkswagen lui a payé ce qu'elle lui a coûté.
Récapitulons. Les premières mesures réellement sérieuses ont été prises en 1981, toujours en collaboration avec RWE. Au lieu de faire appel à des moteurs à haute tension, Volkswagen a décidé d'utiliser un pack de 16 batteries au gel de 96 volts qui confèrent au moteur électrique de 11,4 kilowatts une autonomie de 60 kilomètres et une vitesse de pointe ne dépassant pas 100 km/h (62 mph). Seules 25 unités ont été construites et ont été utilisées par Volkswagen lui-même et la compagnie d'électricité RWE.
En 1985, un CityStromer a été présenté sur la "boîte deux" de la Golf. La technologie était la même que celle utilisée pour le modèle de 1981, bien que dûment révisée et adaptée. Pour la troisième génération, la puissance finale est restée à un modeste 24 cv, avec une pointe de 30 cv, offrant une autonomie de 90 km et une vitesse de pointe de 100 km/h. Bien que ces chiffres varient un peu. En pratique, la CityStromer "III" était 480 kg plus lourde qu'une Golf standard en raison des batteries au plomb de 17,3 kWh, et l'autonomie réelle était de 70 km en été et de 40 km en hiver. Le 0 à 100 km/h pourrait prendre environ 27 secondes, c'est à dire si elle parvenait à atteindre ce chiffre. Le 0 à 50 km/h n'a duré "que" 13 secondes...
La batterie peut être chargée sur n'importe quelle prise de 220 volts et être chargée à 80 % en une heure et demie environ. L'Elektro-Golf I a eu besoin d'environ 12 heures pour charger complètement ses batteries.
Les différences extérieures entre une CityStromer et les banales Golfs à moteur diesel ou à essence étaient presque négligeables. Juste quelques vinyles, la plaque signalétique et le fait de ne pas avoir d'échappement, en plus du compteur de vitesse réglé sur des pointes beaucoup plus basses. La particularité de ce modèle est qu'il n'était pas équipé d'une transmission à rapport direct, comme la quasi-totalité des véhicules électriques actuels, mais d'une transmission manuelle à quatre vitesses. En outre, elle disposait de technologies innovantes pour l'époque, telles qu'un système de récupération d'énergie qui entrait en action lors du freinage, c'est-à-dire que le moteur électrique générait lui-même de l'énergie lors de la retenue.
Vers la fin des années 1980, la Jetta CityStromer est apparue comme un véhicule d'essai utilisant un nouveau type de batterie au sulfure de sodium qui offrait une autonomie de 120 km. La batterie de 276 kg était logée dans un tunnel spécialement modifié, doté d'un système complexe de refroidissement et de chauffage permettant de maintenir la batterie entre 300 et 350 degrés Celsius. Le moteur électrique génère une puissance de 25 ch, suffisante pour atteindre une vitesse maximale de 105 km/h et mettre 12 secondes pour passer de 0 à 50 km/h. Plus tard, des versions électriques de la Golf IV et de la Bora ont été produites.
La première Golf électrique-hybride a été produite en 1987, et en 1991 Volkswagen a lancé une flotte de 20 unités à Zurich. Le moteur électrique pouvait générer 9 ch, et lorsque la vitesse de la voiture atteignait 60 km/h, le moteur turbodiesel 1.6 de 60 ch entrait en action. Différents types de batteries au plomb, au nickel-cadmium et au sulfure de sodium ont été utilisés, dont la version la plus puissante stockait 8 kWh. Les véhicules d'essai ont consommé 2,5 litres de diesel et 16,4 kWh d'électricité aux 100 km - une bonne consommation de carburant, même pour une voiture moderne.
Dans le même temps, les ingénieurs travaillaient intensivement sur de nouvelles technologies de batteries. L'Association automobile allemande (DAUG), une filiale de Volkswagen et de Daimler-Benz, a développé une batterie à base de nickel en collaboration avec Varta. L'intérêt de Volkswagen pour tout cela est démontré par le prototype hybride basé sur le Sharan de 1990, dans lequel le moteur à essence à quatre cylindres était complété, via un volant d'inertie, par un moteur électrique et une transmission à variation continue.
Avant ce prototype, en 1989, Audi a présenté la première génération d'Audi duo, un concept technique basé sur l'Audi 100 Avant. Il était équipé d'un moteur à essence cinq cylindres de 136 ch entraînant les roues avant et d'un moteur électrique de 12 ch travaillant sur les roues arrière dans une sorte de réinterprétation de la transmission intégrale quattro. Les batteries nickel-cadmium avaient une capacité de 8 kWh et pouvaient maintenir le mode électrique pendant 25 km.
Deux ans plus tard, sur la même base, une deuxième génération du duo a été présentée. Le moteur à cinq cylindres a été remplacé par un moteur à quatre cylindres et les batteries sont devenues du sulfure de sodium. La puissance électrique était de 29 ch et l'autonomie de 80 km. Un autre changement concerne la manière de transmettre la puissance aux roues : le moteur à combustion contribue également à pousser les roues arrière.
En 1997, Audi a sorti une troisième version de son duo. Basée sur l'A4 Avant, elle était équipée du 1.9 TDI de 90 ch et d'un moteur électrique de 29 ch refroidi par eau, avec une pointe maximale de 48 ch. Les deux moteurs fonctionnaient sur l'essieu avant et la batterie plomb-gel, située à l'arrière, pouvait stocker 10 kWh.
Comme pour les prototypes précédents, le duo standard a également suivi un concept pionnier. Sa batterie pouvait être rechargée à partir d'une prise domestique et, en outre, le moteur électrique fonctionnait comme un générateur pendant la propulsion et la décélération du diesel et régénérait la batterie. En mode électrique, le duo a atteint une vitesse de pointe de 80 km / h, qui, avec le moteur TDI, a atteint 170. Tout comme le Transporter électrique de Volkswagen, l'Audi hybride s'est concentré sur les clients commerciaux, pour lesquels un programme de leasing a été défini. Son prix était de 60 000 Deutschmarks à l'époque.
En 1997 est également apparue sur le marché une hybride qui allait changer la perception qu'on en avait jusqu'à aujourd'hui, la Toyota Prius 1G. Bien sûr, ce n'est qu'en 2000 que nous la verrons sur les routes du reste du monde, car jusqu'alors elle n'était disponible que pour le marché japonais. Le duo Audi n'avait rien à voir avec la Prius, était un modèle beaucoup plus cher que l'Audi A4 Avant TDI dont il est issu, la différence de consommation de carburant était négligeable et seulement 100 unités ont été produites. On ne peut pas dire que le duo ait été un succès, contrairement à la Prius.
Pour en revenir à la marque Volkswagen, le début des années 90 a apporté de nouveaux développements dans le domaine de l'hybridation, en particulier dans les petits véhicules. En 1991, la Volkswagen Chico a été introduite, une voiture urbaine de 3,2 mètres de long équipée d'un moteur à essence bicylindre de 0,6 litre de 34 ch et d'un moteur électrique de 9 ch. Avec cela, les trois unités qui ont été produites ont réussi à atteindre 131 km / h avec une consommation de carburant combinée de 1,4 litres et 13 kWh par 100 km. En 2001, cent ans après la Lohner-Porsche, Volkswagen a repris l'idée des moteurs montés sur roues dans une Lupo d'essai. La puissance totale était de 120 ch et le couple de 2 000 Nm. Pesant 1 370 kg, il accélère de 0 à 100 km/h en 10,5 secondes.
En 2008 à Genève, nous avons rencontré la Golf TDI Hybrid Concept, un véhicule qui combinait le moteur à combustion à trois cylindres 1.2 TDI de 75 ch et un petit moteur électrique de 27 ch. Elle était équipée d'une transmission DSG à sept vitesses et promettait une consommation de 3,4 litres aux 100 kilomètres avec des émissions inférieures à 90 g/km de CO2. Il a été conçu pour fonctionner soit en mode électrique pur (en ville), soit avec le seul moteur turbodiesel, soit avec les deux connectés. Malheureusement, cette voiture n'est restée que cela, un concept. Pouvoir coupler le moteur électrique au moteur diesel trois cylindres aurait nécessité une refonte complète, ce qui aurait coûté trop cher.
Il a fallu attendre 2010 pour voir une nouvelle "voiture du peuple" entièrement électrique, la Golf VI Blue-E-Motion. Ce modèle était doté de batteries lithium-ion de 26,5 kWh, qui permettaient à la voiture d'accélérer de 0 à 100 km/h en 11,8 secondes et d'atteindre 140 km/h. L'autonomie était de 150 km, grâce notamment à des panneaux solaires sur le toit qui ont permis de collecter de l'énergie supplémentaire pour refroidir les batteries et améliorer leurs performances.
A partir de là, nous sommes déjà dans le présent. En 2013, la E-Golf a été introduite, basée sur la septième génération de la voiture compacte à succès. La même année, la E-Golf avait une autonomie homologuée de 190 km avec des batteries lithium-ion de 24,2 kWh. Il produisait l'équivalent de 115 ch, ce qui lui permettait d'atteindre des performances plus que correctes avec un sprint de 100 km/h en 10,4 secondes et une vitesse de pointe de 140 km/h. Pour la version 2017, la taille des batteries a été augmentée de 48 %, avec 35,8 kWh et une puissance de 136 ch. L'autonomie est de 300 km, la vitesse maximale est augmentée de 10 km/h et le 0 à 100 km/h passe à 9,6 secondes.
Il est clair que, comme dans le reste de l'industrie automobile, l'avenir repose sur l'électrification. Les prototypes I.D. et I.D. Buzz anticipent l'avenir de la mobilité en voiture. Le premier a l'intention d'arriver sur le marché en 2020, avec la possibilité d'être 100% autonome en 2025. La réinterprétation de la T1 vise également à faire de même.
Dans le passé, les voitures électriques étaient principalement des adaptations de véhicules conventionnels. Pour une plus grande efficacité, il faut utiliser l'approche de Tesla, une plateforme entièrement dédiée, optimisant l'espace pour les batteries et profitant des espaces qui ne sont plus nécessaires aux mécanismes d'une voiture conventionnelle. Ainsi, lorsque la voiture électrique devient un genre en soi, c'est là qu'elle est vraiment intéressante ; il suffit de regarder ce qui s'est passé avec la Tesla Model S, dans son segment (E Premium).
La Volkswagen électrique du futur sera basée sur une plateforme dédiée, la MEB. Il sera alors possible d'offrir des autonomies plus conformes aux attentes des clients - parfois exagérées -, une meilleure répartition de l'espace intérieur sans avoir besoin d'allonger l'extérieur, plus de fonctionnalités ... et ce qui est plus intéressant : un prix plus contenu. Pour arriver à la situation actuelle, Volkswagen n'est pas parti de rien, il a eu des décennies d'expérience, même s'il s'agissait d'anecdotes commerciales et de tests en petit comité presque toujours en Allemagne. Il n'y a pas de futur sans passé.
