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les-transports-du-futur
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2011 gabriel.plassat @ ademe.fr
ENPC, 2011
http://transportsdufutur.typepad.fr
Mobilités et Transports du FuturQuelles rencontres pour le 21ème siècle
2011 gabriel.plassat @ ademe.fr
Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’EnergieService Transports et Mobilité, en charge des Energies et de la Prospective
Mobilité ?
Modèles Economiques
Multi modalité
Temps réel
PollutionsIndustries
CO2
Confiance
Open Data
SmartPhone
Rencontre
VEHICULE
ENERGIES Infrastructure
Accès aux services
Activités
2011
Agenda
• Futurs possibles dans notre société de l’innovation • Contexte• Du véhicule individuel possédé à une explosion de combinaison :
• véhicule partagé,• immobilité• réorganisation des activités
2011
Futurs possibles
FILM
Arup
Dans un monde innovant, le futur est, par définition, imprévisible
Supplays always meet demands ?
Tougher Environnemental legislation
Climate change, Emissions & recycling
Black swan
Can technology win ?
Did we forecast Google, Harry Potter, 9/11, financial crisis ? We try to explain, but after …
2011
World Drivers1. Economy/Per Capita Income2. Population3. Distribution of wealth4. Oil prices5. World CO2 regulation
6. Values7. IT use
World Drivers
2011
Market Dependant Drivers
1. Energy2. Attitude toward resource conservation3. Mobility regulation 4. Lifestyle5. Free time6. infrastructures7. Technology and safety
Market Dependant Drivers
2011
Argent : la création de richesse (PIB) => plus de transport et plus vite=> moins de TC, plus de VP, plus d’avion !!
moins de TC :
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 10 20 30 40 50
Per Capita GDP @ PPP
Ve
hic
les
Pe
r 1
00
0 P
eo
ple
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 10 20 30 40 50
Per Capita GDP @ PPP
Ve
hic
les
Pe
r 1
00
0 P
eo
ple
Vehicle Density vs. Income(for 2002 and 2007)
Singapore
Hong Kong
United States
W. Europe & Japan
Empreinte écologique, Écart en % / moy (UK)
Les fondamentaux, le temps
2011
Transports de Marchandises
• Des actions publiques centrées sur :• les infrastructures nationales : plutôt les réseaux• des taxes sur les véhicules / énergies
• Des manques d’actions sur :• l’utilisation performantes des infrastructures,• les interfaces : ports, gares et les liens interfaces / réseaux • l’identification des principaux verrous, l’identification des jeux d’acteurs pour sélectionner des intermédiaires• l’optimisation des systèmes (1ère étape charte CO2, et CEE)
• Des objectifs du Grenelle hors de portée
2011
Consommation – Tr. Marchandises, Evolutions à venir
Le citoyen consommateur :
• explosion des typologies : du locavore au drogué du shopping,• demande de la transparence,• montée de l’intérêt écolo, vert… mais égoïsme / altruiste persiste. Toute solution, idée devra d’abord remplir des conditions égoïstes, • devient acteur :
• vendeur (eBay),• inventeur de solution, d’applications (iPhone),• chercheur de « meilleure solution » (pour lui, puis pour les autres)
• utilisera un nouvel outil pour consommer : un assistant personnalisé de consommation • robot numérique connecté à internet,• basé sur des critères de choix définis par le consommateur,• le robot identifiera en temps masqué les meilleurs produits• il sera également mobile (objet nomade) pour aider à la sélection « en temps réel »
• les critères de choix dépendront d’indicateurs fournis par les entreprises vendant les produits et/ou par des ONG, des associations de consommateurs …
2011
Les entreprises vendant des produits :
• suivront les tendances de la mondialisation, • vendront de plus en plus des « univers » incluant des produits. • feront disparaîtres les frontières publicité/informations, loisirs (cinéma)• paieront pour avoir les consommateurs « leader de communauté »,• seront contraint à la transparence totale de leur performance environnementale, de leurs produits, donc de leurs logistiques,
• les indicateurs utilisés subiront de fortes pressions médiatiques, politiques tant ils joueront sur le choix des consommateurs, la stratégie des entreprises, les choix politiques des états,• des jeux d’acteurs complexes y seront associés (il faudra les comprendre),• il y aura de faux consommateurs, des leurres, des contre-robots numériques donnant de fausses informations,
• devront inclure l’innovation vendant des citoyens consommateurs (FABLAB),• feront pression sur les états si ces derniers ne mettent pas en œuvre des infrastructures leur permettant d’avoir de bons indicateurs
Consommation – Tr. Marchandises, Evolutions à venir
2011
Les entreprises du monde du transport :
• devancent les tendances de la mondialisation, • devront suivre l’explosion des configurations de transports : objets, urbanisme, temporalité, sens inverse, déchets … Ils développeront des solutions mondialisées adaptées aux configurations locales,• seront contraint à la transparence totale de leur performance environnementale, de leurs logistiques, • feront pression sur les constructeurs pour connaître en détail partout tout le temps les émissions polluants réelles,• utiliseront par obligation (des assureurs) des systèmes de surveillance, de traçage de leur performance environnementale pour pouvoir la garantir,• feront pression sur les états si ces derniers ne mettent pas en œuvre des infrastructures leur permettant d’avoir de bons indicateurs
Consommation – Tr. Marchandises, Evolutions à venir
2011
Contraints sur les pollutants => Emissions normes Euro (IV to VI)
Liens polluants avec efficacité énergétique et GES
Le transport du futur devra concilier les 3 aspects :
Diversification (non fossile)+
Emissions GES sous contraintes (Facteur 4)+
Emissions polluants sous contrainte (Euro X)
=> Optimisation moteur & carburant Mener de front polluants et GES, COMMENT ??
Les solutions technologiques n’apportent qu’une partie de la réponse
Contraintes sur les ressources & GES => diversification et efficacité
Les contraintes (de base) des industries
2011
Quelles trajectoires F4 ?
B.A.U
BAU : few xEV, few new mobility servicesMax Vehicles : high incentive for xEV, progress on thermal, few new servicesMutation : shift to mobility service including high efficiency vehicle (thermaland EV), infrastructure and cities
=> Seul le scénario MUTATION convient ! Il faut tout mener de front !
Max Vehicles
Mutation
2011
HuilePulvérisation charbonÉlectricité, H2Gaz, …
Pétrole
BiomasseÉlectricitéGaz Naturel, PétroleCarburant synthèse ….
Début des transports
Aujourd’huiConcentration sur une seule source
Le Pétrole est lié au Transport « grâce » à sa haute densité énergétique et son prix de production faible (80% des réserves sont exploitées à 5$/bl)
Demain :Diversification
Voulue ou Contrainte ?
Les fondamentaux, L’énergie
2011
4000 moteurs / jour
Millisecondes, milligramme,Millimètre cube de carburant
Usiné au micron
120 000 pièces Identiques mais toutes différentes
Garantie 5 ans – 100 000 kmPlein d’énergie en 3 minutes
20+/- 0.5°C à bordTrès faibles émissions et conso / kWh
L’automobile - moteur à combustion interne
Particules
NOx
HC
CO
EURO III
EURO 0
EURO -1
EURO IEURO II
EURO IV
18
14,4
11,2
14
2,4 3,50,36 0,15 1,10,10
5,03,5
8,07,0
0,02 0,660,46
4,54,02,11,5
EURO V2,0
Les fondamentaux, le GMP
2011
Des chaînes logistiques de plus en plus longues et complexes
DestinataireDestinataire
Chargeur: Expéditeur de la marchandises
Chargeur: Expéditeur de la marchandises
Commissionnaire de transport:Organisateur de la chaîne de transport(pas de moyens en propre)
Commissionnaire de transport:Organisateur de la chaîne de transport(pas de moyens en propre)
Transporteur(s):Réalise l’acheminement physique de la marchandise (moyens propres ou affrètement=sous traitance avec d’autres transporteurs)
Transporteur(s):Réalise l’acheminement physique de la marchandise (moyens propres ou affrètement=sous traitance avec d’autres transporteurs)
Plate forme logistiqueEntrepositairePrestataire logistique
Plate forme logistiqueEntrepositairePrestataire logistique
SupermarchéSupermarché
Ville ou zone urbaineVille ou zone urbaine
2011
Zone logistique
Centre Distr Urbaine
Pt Arrêt Véh
Pt Relais
BoxMagasin
Boite aux lettres
Particulier / professionnel : à pied, vélo, véhicule léger
Fleuve, MerFer
Route (40 T)40 T
Agglomération
Ville
Quartier
Rue
Batiment
de
la m
arc
he
au
19
t
de
la m
arc
he
au
19
t
du
VU
L a
u 1
9t
du
VU
L a
u 1
9t
La rencontre marchandises / personne
2011
En Théorie :
Plus de mobilité indiv.Plus vite, plus loin
En Pratique :Véhicule particulier, Multi-usage, MCI / pétrole
Et pourtant …
Comment changer de trajectoire ?Comment changer les usages ?
Massivement, rapidement …
2011
• Environment,• Security,• Congestion,• Energy (unique)
(Europ 14 M)
Mobility 1.0
L’optimisation dusystème complet
n’est plus une option
2011
Rappel - Proposition d’objectif global à atteindre
Identifier et promouvoir les solutions de transports de marchandises et mobilités ou d’immobilité des personnes les plus performantes pour tous, sur tout le territoire, pour permettre de réaliser leurs activités, en les réorganisant si besoin.
Sobriété, Efficacité énergétique
Modes doux, diversification énergétique
Pouvoir choisir un mode de transport parmi plusieurs et capacité à changer
Pouvoir choisir l’immobilité ou la mobilité, capacité à atteindre un service et mener une activité professionnelle quelque soient les contraintes à venir,
Connaître pour mieux les protéger les plus faibles, ceux qui ne peuvent pas choisird’autre mode que la voiture, ceux qui ne peuvent pas choisir l’immobilité ou la mobilité, ceux qui ne peuvent pas choisir leur lieux d’habitation : capacité à protéger les plus faibles des contraintes à venir.
A RETENIR
2011
Quelques pistes coté Mobilité des personnes …
Les principales actions à forte valeur ajoutée pourraient être :
Expérimenter la dépossession de l’automobile Favoriser le développement de toutes les formes de mobilité Expérimenter l’usage de toutes ces formes de mobilité, Développer des outils permettant, pour les différents acteurs, de connaître, choisir et
utiliser au mieux, la ou les « meilleures » solutions Ceci passe par une transparence totale sur les critères de performance Co-concevoir et expérimenter les solutions de multimodalité temps réel
pour les citoyens en partant de leurs activité Développer / expérimenter des modes de gouvernance
Suivre plus particulièrement les plus faibles, les plus dépendants de l’automobile. Garantir, aux niveaux national et local, que les choix sont accessibles par tous (équité sociale), sinon modifier les contraintes/récompenses en fonction des acteurs.
2011
Les principales actions à forte valeur ajoutée pourraient être : citoyen/entreprise/état
• Transparence à tous les niveaux, tout en protégeant les salariés des dérives,• Méthodologies permettant de définir, calculer les indicateurs entrant dans le choix des consommateurs,• Comprendre les jeux d’acteurs en présence pour anticiper leurs intérêts,• Assistants numériques de consommation• Identifier les verrous bloquant de meilleurs choix Véh/Nrj/infra/Info• Développer des outils d’aide aux meilleurs choix Véh/Nrj/infra/info • Préparer les constructeurs à cette transparence totale• Travailler avec les assureurs• Optimiser les réseaux, les interfaces (ports, gares), les rendre communicants,• Libérer toutes les données publiques : trafic, coût, autorisation / interdiction d’accès, horaires, remplissages …• Repenser l’utilisation des normes / émissions réelles des véhicules pour revoir la fiscalité, les aides, les autorisations, péages …
Quelques pistes coté Transports de Marchandises …
2011
Feuille de route Mobilité
Paramètres clés :– Interopérabilité des modes de transport,– Mobilité en propriété / en partage,
Interopérabilité faible entre les différents modes de transport
Interopérabilité forte entre les différents modes de transport
Mobilité en propriété (économie des objets)
1- Mobilité Individuelle :Véhicule indiv.Transports en Commun (TC) standard
2- Mobilité Individuelle Connectée, Différents types de véhicule disponibles, mais changement de mode amélioré.Parc relais, vélo + bus …
Mobilité en partage (économie des services)
3- Mobilité alternative (Covoiturage, autopartage, TC) mais encore cloisonnée :
4- Multimodalité fluide en temps réel, véhicule non possédé aux spécifications adaptées.
2011
EXEMPLE de la vision 4 - Mobilité des Personnes Vision 4, Multimodalité fluide en temps réel
(économie des services, interopérabilité forte)
• Modèle économique basé sur des services opérés par de (nouveaux) acteurs économiques• Forfait mobilité donnant accès à des garages virtuels, covoit/autop/TC/…• Forte interopérabilité (libération et échange de données, autorité unique optimisant le
système)• Véhicule: Allégement fort, low cost efficace, polycarburants, électrique• TC communicants, BHNS, 2-3 roues couplables, modes doux
• Connectivité totale (parking, route, véhicule, TC, énergie), • Assistant Personnel de Mobilité (APM) gère/optimise le déplacement multimodal, et donne
des informations sur les mobilités réelles (dév. de métamodèles) vers une autorité
• Explosions des Solutions de services, autopartage, covoiturage .. • Les ménages ont plusieurs forfaits. Peu adapté aux territoires peu denses.
• Le management est basé sur la gestion fine des contraintes sur l’autosoliste et des « avantages » donnés aux autres : pay as you drive, péage, stationnement, syst. enchère pour posséder une voiture, roadpricing, prix de la mobilité réelle (support immatériel)
• Des données venant des APM sont disponibles pour comprendre, connaître et prévoir la plupart des mobilités, donc de mieux les gérer et optimiser le système en gérant tous les modes.
• Les TC sont beaucoup mieux utilisés, mieux financés
2011
Mobilité des Marchandises – Vision 4, Transport Mutualisé Multimodal
(économie des services, interopérabilité forte)• Véhicules et flux sont partageables et forte spécialisation des véhicules• Hybridation, allégement, polycarburants, spécialisation des véhicules par
métier/objet/territoires, forte standardisation des palettes/colis, • Bourse temps réel des espaces disponibles dans les véhicules de livraison• Les TC (personnes), véhicules libre service sont également intégrés dans certains schémas
logistiques
• Connectivité (parking, route, aire livraison), éco-conduite assistée• Connaissance des performances env. des livraisons, des colis.• Rencontre march / client dans de nouveaux lieux (gares, stations) au meilleur
endroit/moment, et solutions de découplage livraison et présence
• Fort développement des interfaces, des zones de transferts, participation des citoyens• Gestion ouverte de l’espace public : parking et/ou aire de livraison selon les heures• Consommateurs finaux : accèdent aux données de perf. Env. des produits, optimisent la
livraison (coût).
• Management basé sur des contraintes : d’accès et de temps (LEZ, ZAPA), et de remplissage• Autorité des mobilités : commune avec la mobilité des personnes, gère les contraintes /
avantages (route dédiée, aire de livraison) avec des objectifs de QA, GES à respecter
2011
Vêtement de mode
« low cost »2-3 roues …
Du véhicule multi-usage
Vers le mono-usage …
Conséquences sur les objects ? Quelles voies pour la Mobilité 2.0
2011
« Vêtement de mode »
Mono usage
2-3 roues …
Du multi-usage …
« je suis l’automobile »
Business modèle standardPoussé à l’extrêmeRenouvellement accéléréCybercar, Haute technologie
Multi-usage => Mono-usage : Efficacité énergétique, autres
énergies comme l’électricité …
Mais OBLIGATOIREMENT associée à des services pour que ces véhicules
trouvent leurs marchés.INNOVATIONS : juridique,
institutionnelle, assurances, modèles économiques…puis
technique
« je suis mobile »
De l’objet au service
2011
Toutes énergiesDont électricité
Mono-usage
B to C et B to B
Économie deLa fonctionnalité
Top downBottom up
B to B
Perfo réelleÉmissions
Conso réelle€/km, Invest
Fiabilité, AutonomieIntégration service
Mobilité 2.0
Palette complète de services de mobilité : porte à porte
MCI / pétroleMulti-usage
Économie deL’objet
Top down
B to C et B to B
Mobilité 1.0
+ Infra 2.0(transports,
Énergies,Information)
+ Autorité 2.0(multimodale, Ouverte,
Orientée citoyen etObjectifs QA, CO2, congestion…)
+ Assistant Personnelde Mobilité (APM)
(fournit les infos au citoyen,Et à l’Autorité 2.0
Mobilités réelles par mode, tarifs, )
+ OuvertureDonnées
(publiques, certaines privées)
Décisions Politiques
2011
IBM, Le passage à la mobilité une opportunité
Transition from Vehicle to Services Mobility
Irruption of instantaneous information management tool
SmartPhone
Risk for automaker to be « only » vehicle provider to Mobility Operator
FILM
Advancing Mobility:
The opportunity for automakers
New business ModelsConnectivity, Internet
Suppliers of Mobility : may be IT company ?
Mobility optimised€, time, GHG …(personal criteria)
Mix personnal vehicle& public & services
IT solutions
2011
Vehicle + fuelSpec. Optimisation (€/km, gCO2/km, …)
Yesterday, and Today …
Fuel optimisation
Vehicle optimisation
Infrastructure
Informations
Vehicle + fuelSpec & use
Optimisation (€/km, gCO2/km, …)
Business model & Design
2011
Vehicle + fuelRe-Optimisation (€/km, gCO2/km, …)
Mobility System Optimisation Theory
Fuel optimisation
Vehicle optimisation
InfrastructureCommunication & adaptation
Informations
Mobility System Optimisation (€/person/km, gCO2/person/km, …)
Opti Car spec < Opti Car spec & use < Opti Opti Car spec & use
Car manuf. Car manuf. + GPS New car mobility provider ? GE ?
Re-Opti
Peut on concevoir un véhicule pour des services ?
Qui opérera le système et sera en contact avec le consommateur ?
2011
General Electric … futur opérateur ?
Qui sera capabled’apprendre l’écosystème complet du VE ?
de l’optimiser ?Quelles seront les chaînes de valeur ?
Qui sera capable de maximiser la valeur du service proposé au consommateur ?
2011
Durée charge1Durée charge1 DescriptionDescription
Recharge rapide
Recharge complète • 40 min
Appoint 30 km • 10-15 min
Puissance de 35 kW• 230 V - 150 A
Prise spécifique• Câblage renforcé pour fortes intensités
Transformateur AC/DC• Intégré à la borne
Zones dédiées (type stations services)
Rechargenormale
Recharge complète • 6 heures
Appoint 30 km • 1h50
Puissance de 3.7 kW• 230V - 16A
Prise 3 broches sur base d'une prise domestique classique
• Adjonction d'un disjoncteur différentiel 30 mA
Transformateur AC/DC• Intégré au véhicule
Zones diffuses : voirie, parking public, garage collectif ou privé
Echange standard batteries
Recharge complète• 5 min
Solution d'échange standard de batterie mécanisée ou par un tiers
Zones dédiées (type stations services) avec stockage des batteries
1. Sur la base d'une batterie de 100 km d'autonomie pour une consommation de 22.5 kWh au 100 km
Niveau dematurité
Niveau dematurité
Technologie prête à être mise en place à grande échelle
Enjeux de prix, de logistique, de normalisation
Enjeux de prix, de logistique et de standardisation
?
?
Dans tous les cas, des investissements sont nécessaires pour développer un réseau au maillage suffisant
Utilisations possiblesUtilisations possibles
La question des investissements de recharge….
2011
• 1,5 M de véhicules• PDC : 1,8 / véhicule- Résidence individuelle : 0,5 / véh.- Copropriété : 0,4 / véh.- Voirie : 0,1 / véh.- Autres (Parking + entreprises) : 0,8 / véh.
• 1,5 M de véhicules• PDC : 2,1 / véhicule- Résidence individuelle : 0,8 / véh.- Copropriété : 0,4 / véh.- Voirie : 0,2 / véh.- Autres (Parking +, entreprises) : 0,7 / véh.
Aucune ou négligeable
42 kVA – 25.000 PDC
60 000 €
Aucune 650 stations 1,2M €
Scénario 1 en 2025 Scénario 2 en 2025
3 kVA 3 kVA
3 kVA 24 kVA
80% à 3 kVA20% à 24 kVA
24 kVA
90% à 3 kVA10% à 24 kVA
24 kVA
Puissance souscrite
Puissance souscrite
Coût unitaire du PDC
3 kVA 24 kVA
-
-
500 €
1 350 €
1 350 €
1 350 €
Coût unitaire du PDC
2 000 €
Charge rapide ( 42 kVA)
Stations d’échange de batterie
Résidence individuelle
Parking publicVoirie
Entreprise
Parking Privé - Protégé
Hypothèses de points de charge
500 €
13 000 €
13 000 €
13 000 €
20 000 €3 kVA 3 kVA1 350 €Copropriétés 1 350 €
• 1,5 M de véhicules• PDC : 1,8 / véhicule- Résidence individuelle : 0,5 / véh.- Copropriété : 0,4 / véh.- Voirie : 0,1 / véh.- Autres (Parking + entreprises) : 0,8 / véh.
• 1,5 M de véhicules• PDC : 2,1 / véhicule- Résidence individuelle : 0,8 / véh.- Copropriété : 0,4 / véh.- Voirie : 0,2 / véh.- Autres (Parking +, entreprises) : 0,7 / véh.
Aucune ou négligeable
42 kVA – 25.000 PDC
60 000 €
Aucune 650 stations 1,2M €
Scénario 1 en 2025 Scénario 2 en 2025
3 kVA 3 kVA
3 kVA 24 kVA
80% à 3 kVA20% à 24 kVA
24 kVA
90% à 3 kVA10% à 24 kVA
24 kVA
Puissance souscrite
Puissance souscrite
Coût unitaire du PDC
3 kVA 24 kVA
-
-
500 €
1 350 €
1 350 €
1 350 €
Coût unitaire du PDC
2 000 €
Charge rapide ( 42 kVA)
Stations d’échange de batterie
Résidence individuelle
Parking publicVoirie
Entreprise
Parking Privé - Protégé
Hypothèses de points de charge
500 €
13 000 €
13 000 €
13 000 €
20 000 €3 kVA 3 kVA1 350 €Copropriétés 1 350 €
1.396
2.041
5.634
5.634
2.167
1.300
2.041
2.817
2.817
1.084
4,2 Mds €
Scénario 1
18,2 Mds €
Scénario 2
10,8 Mds €
Scénario 2 optimisé
Raccordement réseau
Domicile
Copropriété
Entreprise
Parking public
Voirie
Charge rapide
Station échange
828
Comparaison des investissements cumulés 2012 – 2025 pour l’installation et le branchement des bornes
Potentiel de réduction de coût maximal pour le scénario 2
6.465
11.850
18,3 k€
5.263
8.324
2.704
11.850
28,7 k€
2.6322.331
3.5271.352
12.850
23,0 k€
6.465
11.850
18,3 k€
13.290
8.324
2.704
11.850
37,5 k€
Coût Réseau
Coût Infra
Batterie
Essence
Électricité
Achat Véhicule
Scénario 1 : Comparaison des TCO en 2025 – Profil particulier moyen rouleur
Scénario 2 : Comparaison des TCO en 2025 –Profil particulier moyen rouleur
19,2k€
VT VE VHR VT VE
10,4 k€ 4,7
k€
SIMULATION EDFScénario 1 : charge lente uniquement,
scénario 2 : idem avec 25000 rapides et 650 stations d’échange
2011
Distance moyenne parcourue par les véhicules particuliers en France en
2007
0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 km/an
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
TCO 5 ans5 (€)
2 cibles principales privilégiées2 cibles principales privilégiées
Amorçage 2010-2015 : autopartage/flottes d'entreprises/livraison en ville : VP et VUL
• Caractéristiques– grosses batteries (24kWh)– autonomie moyenne (200-300km)– kilométrage annuel >15 000km
• Compétitif par rapport au véhicule essence, et diesel avec une subvention faible
Développement 2015-2020 : véhicules particuliers (2e voitures urbaines et péri-urbaines, hors vacances
• Caractéristiques– grosses batteries (24kWh)– autonomie moyenne (200-300km)– kilométrage annuel >12 000km
• Compétitif par rapport au véhicule essence et diesel avec une subvention faible
Véhicules purement urbains type city cars• Caractéristiques
– petites batteries (15kWh)– faible autonomie (~50 - 100km)– faible kilométrage annuel
• Compétitif par rapport au véhicule essence et diesel avec une subvention faible
Véhicule tous usages : pas une cible pour l'électrique
• Privilégier– les ICE avancés et hybrides– les hybrides rechargeables
Comparaison des coûts totaux d'utilisation véhicule essence/diesel vs. VE hors bonus/malus
Comparaison des coûts totaux d'utilisation véhicule essence/diesel vs. VE hors bonus/malus
1. Véhicule type Golf 1.6 Comfortline : 7.4L/100km en 2008 ; hypothèse de 20% d'efficacité énergétique supplémentaire en 2020 ; hors malus 509€ 2. Golf TDI 1.9 BlueMotion, 4.81L/100km ; hypothèse d'un gain de 10% d'efficacité énergétique en 2020 ; hors bonus de 700€ 3. hors bonus 5 000€ 4. 0.607€ et 0.43€ de TIPP sur l'essence et le diesel 5. Hypothèse : prix de revente identique après 5 ans sur VE et VT Source : analyses BCG
1
2
Données illustratives pour un véhicule type Golf 1.6 / Golf TDI 1.9 – essence/diesel = 1.72/1.68 €/L4
1bis
Zone de compétitivité
véhicules particuliers
TCO V essence1
TCO VE 500€/kWh 24 kWh3
TCO VE 300€/kWh 24 kWh3
TCO V diesel2
TCO VE 300€/kWh 15 kWh3
1
2TCO VE 500€/kWh 15 kWh3
1bis
Zone de compétitivité
autopartage et petits véhicules utilitaires urbains
L’influence des caractéristiques sur le TCO….
Encore une fois, less is more
2011
Proposition Méthodologique – Comparaison Thermique / xVE
€ €/km200 000 km
g/km x €/g200 000 km
g/MJ x MJ/km x €/g200 000 km
€/km (dB)200 000 km
UTILISATION PRODUCTION
€ €/km200 000 km
g/MJ x MJ/km x €/g200 000 km
€/km (dB)200 000 km
g/kg x kg/km x €/g200 000 km
thermique
électrique
thermique
€ €/km200 000 km60%-40%
g/km x €/g120 000 km
g/MJ x MJ/km x €/g200 000 km60%-40%
€/km (dB)200 000 km
Hybride plug_in thermique
g/kg x kg/km x €/g80 000 km
2011 Intégrant GES, pollu pour produire le carburant, et prod. Batterie hors production véhicule
Autre étude CGDD….
2011
Les relations commerciales dans la chaine de valeur
Tous types de forfaits=> variété des besoins clients=> Incitation heures creuses
Stations charge
Constructeur
Véhicule(PVR)
Concessionnaire
Véhicule(PVC)
Mensualité
Showroom, force de vente
Vente batterie(prix cession)
Loueur bat.
Mise à dispo batterieEngagements réciproques (info statut batterie)
-Bornes en Station service-Parking public- voirie en DSP-QDS ou charge rapide
Infrastructure domicile
Infrastructure au domicileInfrastruicture en entrepriseInfrastructure en co-propriété
(ouverte à tous énergéticiens)
- Redevance / kWh transité supérieure à la charge domicile- Ou achat kWh complet (contractuel)
- tarif d’accès à l’infrastructure = domicile(Cession interne si même opérateur)
CLIENT FINAL
R&D, usinesFabrique et vendGère la garantie (VH et batt.)
Opérateur (intégrateur)
Fournisseur de l’énergieConception / gestion des services télématiquesMarketing offresService clientèle
Détention batteriesGestion du parcDisposal et recyclage
intégrateurs VE Autres
Tou
t op
érat
eur
est
cons
titué
de
deux
act
ivité
s
Dis
trib
uteu
rF
ourn
isse
ur Des opérateurs signent un contrat de distribution /
marketing avec le constructeur
2011
AutopartageAutopartage
• Les usagers n'ont pas la propriété du véhicule
• Vente d'une prestation de mobilité
• Vélib', Vélov'– vente d'une solution de mobilité
• Okigo, Caisse-Commune, Mobizen, Zipcar
– location de voitures à l'heure
• Réseau d'infrastructures nécessaire
– bornes type Vélib' pour déposer et récupérer les véhicules
– bornes de recharge
Location de batteriesLocation de batteries
• Le véhicule appartient à l'usager• La batterie est louée sous forme
de forfait
• Opérateurs de téléphonie mobile– le téléphone appartient à
l'usager– la carte SIM dépend d'un forfait
téléphonique vendu à la minute
• Standardisation des batteries/véhicules
Objectif : lisser l'investissement et faire porter le risque technologique des batteries par des professionnels
Principe
Besoins spécifiques
Benchmark
Du véhicule… … A la mobilité
Exemples
Nouveaux
business models
à inventer
autour du
concept de
mobilité urbaine
"Will", le véhicule communicant
Et si on imaginait autre chose …
Et nous y reviendrons
2011
Et le VE, 1er bilan….
Connu depuis un siècle, il pourrait se diffuser massivement :
• si plusieurs milliers vendus par semaine,• si les Etats (UE) supportent le lancement par des aides aux véhicules, aux infrastructures, par l’absence de TIPP,• si les Etats + industries structurent (normes) les infrastructures, la recharge, les batteries …• si les fournisseurs d’énergie + industries + TIC développent des systèmes de charge intelligent (voir Ford Microsoft),• si la seconde vie des batteries est intégrée au modèle économique
• si on imagine également dès le départ d’autres modèles économiques: voiture uniquement en partage ? Incluse dans des forfaits mobilité ? Achetée uniquement par des professionnels qui géreraient invest. batteries, seconde vie, recharge.
• mais qui permet à de nouveaux acteurs de rentrer en force (VE = « machine à laver » + batteries) :
• équipementiers, constructeurs avec peu d’expérience,• telecom, énergéticiens, fournisseur de batterie
• mais qui permet également une durée de vie très longue au véhicule en changeant les batteries (devenues progressivement plus performantes, moins chères)
A RETENIR
2011
Avec un service, l’objet DOIT être re-conçu : EDAG & Vélib …
Vélib est une innovation par les infra., les TIC, le modèle éco, et l’arrivée de nouveaux acteurs. Le vélo n’a rien d’innovant…
Au contraire …
Les changements d’usages générés par le service complet Vélib sont « supérieurs » aux concessions faites sur l’objet
(qui est « inférieur » à un vélo standard)
A l’extrême le véhicule partagé sera « mauvais » aux regards des consommateurs du 20ème siècle
Et GE sera le mieux placé pour en définir le CdC …
2011
Walk, Bike
Vélib’
Car
Car sharing
LocationAutolib’
Carpooling TaxiTransp.
On demand
Bus, trammétro
taxi
Individual association business collective
Public
Semi public
Private
Quelques exemples …
Du public au privé, de l’individuel au collectif …
Les frontières disparaissent …
Les innovations portent sur les interfaces, interstices, la capacité à changer de mode :Assurance, paiement, expérimentation en grandeur réelle …
2011
Exemple MIT mobility on demand : notion d’attractivité des stations par des prix dynamiques,
Demain un marché spot des mobilités ??
L’influence majeure de la tarification dynamique à l’usage : vers le Pay As You Move
Les services de mobilité
2011 46
46
Les personnes & les institutions
•Expériences•Expertise•Capital
Capacité en excès
Exemple Buzzcar : l’intérêt économique
Plateformecommune
Forte croissancePas besoin de :• Acheter• Financer• Maintenir
Evolutif :• Transaction et recherche web• Réseau distribué et flexible• Crée par une communité
1 voiture / 5000 euros/anLargement sous employéeUn gisement de profit pour son propr.Pas d’invest. pour un autre …
2011 47
47
Les personnes & les institutions
•Expériences•Expertise•Capital
Capacité en excès Plateformecommune
Utilisation intelligente des ressources
Permet : -Consommation collaborative-Dematerialisation-Economie des services
Une voiture partagée :
Pour 30 personnes,~ 15 voitures~ 15 places parking
Exemple Buzzcar : l’intérêt social et environnemental
2011
• Collaboratively built Infrastructure• Collaboratively financed• End Users gain financially
Nous avons tous intérêt à partager !
2011
Covoiturage temps réel : Avego
Transition from Vehicle to Services
Real Time data
SmartPhone
Offer / Demand
Time, € & GHG
Seat offer, car sharing
Peer to Peer
Confidence, Insurance
FILM
Avego Real Time Ridesharing Demo
Convenient pick up place
2011
Autopartage particulier à particulier : RelayRides
Transition from Vehicle to Services
Real Time data
SmartPhone
Offer / Demand
€ & GHG
Vehicle offer, car pooling
Peer to Peer
Confidence, Insurance
FILM
RelayRides
2011
« Silos » séparés, des services cloisonnés(Mobility 2.0), … Opti Mode spec. & use
MobilityService A
Car sharing
MobilityService B
Car pooling
MobilityService …
MobilityPublic
Service
Traffic SensorsCamera
InfrastructureData
MobilityPassager
Car
Des services de mobilité à une multimodalité, Mobilité 2.0
2011
Vers une solution multimodale en temps réel, Mobility 3.0
Opti Opti All Mode spec. & use
Traffic SensorsCamera
InfrastructureData
MobilityPassager
Car
MobilityService A
Car sharing
MobilityService B
Car pooling
MobilityService B
…
MobilityPublic
Transports
Multi modal Mobility Solution Tool
Multi mobility services > Mobility Service
2011
IBM, Integration des services
Multi modality
Irruption of instantaneous information management tool
SmartPhoneGlobal System Optimisation
Optimise as a all
FILM
Smart Transportation: Integrating Systems
for More Efficient Transportation
Parking space, congestion
Persons, GoodsHuge amount of DATAReal time & Prediction
2011
Traffic SensorsCamera
InfrastructureData
Optimisation of allVehicle capacity
(CO2 & €)MobilityPassager
Car
MobilityService A
Car sharing
MobilityService B
Car pooling
MobilityService B
…
MobilityPublic
Transports
Real time seatmarket place
Offer / demand
Personnal Travel Assistant
Opti €, time, CO2
Multi modal Mobility Solution Tool
Instantaneous complexity system optimisation
City Mobility Optimisation
Assistant (congestion, CO2, pollu°)
Nvlle mobilité, Nvlle opportunité
2011
Personnal Travel AssistantOpti €, time, CO2
Social Network
Personnal Agenda
Mobility DataPersonnal Preferences :€, time, connectivity …
A to B (via C ?)
PTA will externalise some cognitive capacities, will be newexternal brain … exodarwinisme (michel serres)
PTA, Notre clé multimodale
FILM
PTA
FILM
TESCO
For Good ?
2011
Infrastructures Developpement
Mobility DataGlobal Targets :€, pollution, congestion …
Parking guidance system
Optimisation and management of constraints (tax, price, ..) and Reward (advantage time, € …)
Nouveau outil de management pour les pouvoirs publics
FILM
LTA Singapour
City Mobility Optimisation Assistant (congestion, CO2, pollu°)
Pay as you useDynamic tax
Reduce mobility demand
2011
Etalab
Mobility DataGlobal Targets :€, pollution, congestion …
Transparence
Optimisation and management of constraints (tax, price, ..) and Reward (advantage time, € …)
Le rôle clé des données !
Vers le citoyen et par le citoyen
Pay as you useDynamic tax
Reduce mobility demand
FILM
Walkscore
FILM
SourceMap
2011
Transports de marchandises et TIC, points clés
• Les TIC permettent d’accéder à de nouvelles données, de créer de nouveaux indicateurs de performance et de les amener au consommateur au moment de son choix,• C’est la première fois depuis le début du capitalisme (lire E.Berney)
• Ces indicateurs pourraient structurer notre approche systémique (Véh/Nrj/infra/info) à tous les niveaux : consommateur, entreprises, chargeur/transporteur, pouvoirs publics
• La transparence de ces indicateurs sera essentielle, tout comme les données publiques liées aux transports.
• Le parallèle avec la Mobilité 2.0 concernant l’autorité et la gouvernance. Pour ce secteur privé, il faut le minimum de gouvernance tout en s’assurant que les intérêts des consommateurs sont protégés et que les objectifs globaux sont atteints (F4, QA, congestion…)
2011
Le citoyen va produire des données clés
En conséquence, la transparenceva s’étendre …Ne pas l’être sera condamné
2011
Real time embedded measurement of all pollutants in parallel of
CAN data.
NODBOX BB3A+ hardware installed
in the buses to record CAN data
Des dispositifs
Et de nouveaux acteurs vont produire des données stratégiques …
2011
ExhaustiveDataset
CAN data = inputsPollutants = outputs
Correlation Analysis
RepresentativeDataset
Inputs that are representative
of pollutants
Neural Network Architecture choice
LearningPhase
Test &Validation
Benefits :
• High accuracy, even on cold-start phases• Capable to generalize pollutant prediction with reliability even on non-learned inputs
Bientôt un produit industriel basé sur un apprentissage par réseaux de neurones …
Et de nouveaux acteurs vont produire des données stratégiques …
2011
Cold start – Exhaust gas after treatment inactive
Warm phase – Exhaust gas after treatment active
CO2 et polluants simulés en temps réel
Et de nouveaux acteurs vont produire des données stratégiques …
2011
Suivi conso permanent en fonction de l’exploitation
Suivi permanent des émissions de tous les polluants gazeux et particules en fonction de l’exploitation
Et de nouveaux acteurs vont produire des données stratégiques …
2011
Verrous identifiés (Mobilité des personnes)
• Technologique : accès et partage des données des déplacements réels, diffuser massivement des véhicules efficaces (<60 gCO2/km),
• Organisationnel et régulateur : – connaître, comprendre les déplacements multimodaux en fonction
des jours, horaires, météo, … (compléter les enquêtes déplac.)– pour les prévoir, puis les gérer et optimiser le système, – insérer dans le trafic de nombreux modes légers (sécurité), – monter des projets avec une approche système sur des territoires,– intégrer de nouvelles formes de gouvernance,
• Socio-éco : nouveaux modèles économiques (condition de succès des services de mobilité ? Comment les TIC modifieront-ils l’usage des véhicules), partage des données vs protection vie privée, Quels forfaits mobilité « supérieurs » à un véhicule en propriété ?
2011
Verrous identifiés (Transports des marchandises)
• Technologique : accès, partage des données liées aux march, diffuser massivement des véhicules efficaces optimisés pour chaque usage et économiquement rentable,
• Organisationnel et régulateur : – Forte disparité des outils de réglementation / régulation, – difficulté à connaître, comprendre les solutions de transports
multimodaux en fonction des métiers, type de marchandises, jour, horaire, météo, …
– pour les prévoir, puis les gérer et les optimiser dans un territoire, – monter des projets avec une approche système sur des territoires– intégrer de nouvelles formes de gouvernance incluant les acteurs écon., – insérer dans le trafic de nouveaux modes légers,
• Socio-éco : nouveaux modèles économiques (Comment les TIC modifieront-ils l’achat ? Quelles conditions de succès à de nouveaux modes de livraison ?), conditions d’acceptation des usagers
2011
Priorité de recherches
• Technologique : Assistant Personnel Mobilité, véhicules/énergies pour des services optimisés par usages.
• Organisationnel et régulateur : mobilités portées par les TIC, expérimenter l’utilisation grande échelle de données publiques multimodales publics et privées, expérimenter de nouveaux modes de gouvernance permettant d’optimiser le système :
– contraindre/récompenser, – connaître/prévoir, – agissant sur tous les modes, toutes les infras, toutes les infos.
• Socio-éco : – connaître/comprendre les multimodalités temps réel; – expérimenter les usages de nouveaux véhicules non possédés; – développer des plates formes collaboratives : public, privé, collectif, individuel,
énergie, véhicule, infra, info, citoyen; – expérimenter nouveaux modèles économiques par territoires.– Co-concevoir des solutions de mobilité et des réorganisations d’entreprise/ménages
2011
Un exemple …
Le constat : Un système de mobilité en tension susceptible de vulnérabiliser la
réalisation des activités des individus et des structures sur un territoire
Périmètre du programme
Série de solutions validées et
généralisables
Ingénierie de conception de solutions de mobilité dé-carbonées fondée sur
l’analyse des activités
Modèles d’évaluation des solutions de mobilité
Acceptabilité – AcceptationAppropriation
Méthode de réalisation de système expert
Intelligence artificielle
Réseau de démonstrateurs
Nouvelles chaînes de réponses expérimentées
puis validées
Champs d’activitésProfessionnelles
Personnelles (habitat)
Distribution
Typologie d’offrePrestataire de
serviceEditeurs de solution
Organisateurs
Utilisateurs Offreurs
Courbe d’apprentissage
Espace collaboratif
Dynamique d’adaptationDynamique d’adaptation
Résultats commercialisables
Living Lab pour évaluer des solutions de
mobilité
une ingénierie de conception de solutions de
mobilité
un système expert pour
piloter la mobilité
2011
Besoins de démonstrateurs de recherche et d’expérimentations
• Dans plusieurs territoires candidats,• Offrir des choix de mobilités « supérieurs » : argent, temps,
environnement, social, connectivité … par de nouveaux services décloisonnés et fusionnés aux TC, utilisant les TIC (APM),
• Expérimenter de nouveaux modèles économiques de mobilité intégrés porte à porte orienté utilisateurs, des systèmes de tarification (intégrant de nouveaux usages permis par les TIC : APM),
• Connaître, comprendre et prévoir les principaux flux de mobilités (rendus possible grâce aux TIC et aux APM) pour permettre de « mieux gouverner »,
• Expérimenter de nouveaux modes de gouvernance sur des territoires permettant d’optimiser le système et respecter des objectifs locaux/globaux, de nouveaux modes de PPP,
• Intégrer de nouveaux types de véhicules adaptés pour des services, utilisant des infrastructures communicantes.
2011
Besoin de Recherches …
• Trans-disciplines : socio à la techno, TIC à la logistique …
• Sciences des usages et des changements, Q : comment génère-t-on de la confiance ? Comment verrouiller les changements ?
• Compréhension et Optimisation de système complexe,
• Ingénierie de compréhension des mobilités, de conception/validation de solutions par apprentissage des offreurs/utilisateurs,
• Outils de capitalisation pour « industrialiser » l’approche (pas les solutions)
• Living labs, quels territoires attireront l’innovation ? Q : juridique, politique, technique …
2011
A retenir …
• La transition de l’objet au service est une chance pour le citoyen, les industries et l’environnement,
• Bouleversement des chaînes de valeurs,• Qui sera opérateur de mobilité multimodale? Qui
gardera le contact avec le client?• Un écosystème nouveau se crée, placer les
utilisateurs au centre• La donnée est le cœur : à partager, mais stratégique,
irruption du citoyen utilisateur, réduction de l’asymétrie d’information
• Une culture à développer pour tous les acteurs de la mobilité