Le pétrole représente plus de 95 % de l'énergie utilisée dans les transports. Mais les ressources pétrolières ne sont pas inépuisables et les prix du pétrole fluctuent avec une tendance à la hausse.
Diversifier les énergies utilisées dans les transports et développer des véhicules plus économes en carburant sont donc des enjeux majeurs.
Entretien avec André Prieur, directeur du centre de résultats Transports d'IFP Energies nouvelles (IFPEN).
Quels défis doit relever aujourd'hui le secteur des transports ?
A. P. : Les constructeurs automobiles se heurtent à plusieurs contraintes :
• la hausse durable du prix des carburants
• le durcissement des réglementations visant à
- réduire les émissions de CO2 : l'objectif européen d'émission moyenne de CO2 pour les véhicules commercialisés entre 2012 et 2015 est de 130 g/km
- limiter les émissions de polluants comme les NOx ou les particules
Par ailleurs, le nombre de véhicules en circulation croît, en particulier dans les pays émergents.
Face à ces contraintes, le secteur des transports travaille dans deux directions : développer des véhicules particuliers et des poids lourds qui consomment moins d'énergie et mettre au point des carburants alternatifs au pétrole.
A. P. : Il n'y aura pas UN modèle universel en réponse au besoin de mobilité, mais au contraire une diversité croissante de véhicules en fonction des segments de marché, des usages, du pays où l'on se trouve, etc.
Les moteurs thermiques présentent encore un fort potentiel d'amélioration. Pour les moteurs diesel, de nouveaux systèmes de combustion, comme la combustion diesel basse température, devraient permettre de réduire les émissions de polluants, NOx et particules notamment.
Pour les moteurs à essence, de nouvelles technologies permettant jusqu'à 25 % de gain de consommation sont en cours d'évaluation : réduction de la cylindrée, systèmes d'injection directe et systèmes de distribution variable.
Des moteurs adaptés à l'utilisation de biocarburants ou de gaz naturel sont aussi à l'étude.
Enfin, l'émergence du véhicule hybride, dont la diffusion devrait se généraliser à l'horizon 2020-2030, apparait comme incontournable dans la quête de l'optimisation des réductions d'émissions CO2 et de l'amélioration des performances environnementales.
A. P. : Les véhicules hybrides et électriques devraient représenter entre 5 et 15 % de part de marché à échéance 2020.
En associant un moteur thermique et une batterie, la voiture hybride constitue l'une des technologies les plus performantes pour réduire la consommation de carburant.
Les véhicules purement électriques présentent également un intérêt, mais préférentiellement sur des flottes captives de type urbain, en raison de l'autonomie limitée dans l'état actuel des technologies de stockage électrochimique.
A. P. : IFP Energies nouvelles est un acteur clé de la recherche dans le domaine des transports. Nous développons des solutions technologiques pour améliorer le rendement des véhicules et limiter au maximum leur impact sur l'environnement.
Le domaine du véhicule hybride fait partie de nos priorités. Nos axes de recherche portent sur :
• une optimisation de l'architecture physique des nouvelles motorisations hybrides dotées d'un système de contrôle performant
• l'amélioration des briques technologiques spécifiques aux architectures hybrides
• le développement des outils de simulation numérique au service du dimensionnement des différents composants (système de stockage électrique, moteur électrique, thermique, etc.)
• le développement et l'optimisation des lois de contrôle de ces composants
• la gestion optimale de l'énergie à bord
IFPEN s'appuie pour cela sur ses compétences pointues en technologies moteur, modélisation, simulation et contrôle (optimisation de la performance via des algorithmes de calcul).
Parallèlement à ses travaux sur l'hybridation et l'électrification, IFPEN continue de porter ses efforts sur les motorisations diesel et à essence pour en améliorer l'efficience.
IFPEN participe à de nombreux projets qui réunissent partenaires industriels et académiques, comme le projet Melodys qui a permis de mettre au point avec Renault Trucks un Poids lourd électrique doté d'une autonomie de 100 km et rechargeable en huit heures.

Si vous avez envie de comprendre quels sont les enjeux énergétiques du 21ème siècle pour un développement durable de notre planète,