Le Monde de l’Énergie ouvre ses colonnes à la doctoresse Valéry Michaux, enseignante chercheuse stratégie et prospective à la Neoma Business School, autrice de l’article Les carburants de synthèse ne peuvent pas remettre en cause le développement de la voiture électrique d’ici 2035, pour évoquer avec elle la transformation du système sociotechnique de l’automobile, du pétrole vers l’électrique.

Le Monde de l’Énergie —Vous défendez l’idée que le passage à la mobilité électrique représente un changement de système sociotechnique, pouvez-vous nous expliquer ce concept ?

Valéry Michaux —Les recherches internationales montrent que l’Europe a essayé d’enclencher la conversion du secteur automobile vers l’électrique depuis plus de 35 ans. Le seul effet qu’ont eu les diverses politiques publiques européennes, notamment celles qui ont cherché à limiter la pollution des moteurs, c’est de réussir à améliorer le moteur thermique. Résultat : en 2016, la voiture électrique ne représentait toujours que 1 % des ventes d’automobiles au niveau mondial. La recherche s’intéresse particulièrement à ce type de phénomènes qui fait référence à la dynamique des systèmes sociotechniques sous-jacents aux secteurs industriels. Après stabilisation, les secteurs se figent sur un mode de fonctionnement donné autour de technologies dominantes, de régulations spécifiques, d’infrastructures de production et de distribution particulières, de réseaux de fournisseurs et de chaines logistiques habituels, tout cela correspondant aux attentes et valeurs de leurs consommateurs, etc. Les économistes parlent de « système sociotechnique » ou de « régime sociotechnique ».

En 2021, 8 ans après, 40 % des voitures immatriculées en Europe ne sont plus des voitures à essence. Début 2023¹, cette dynamique semble se maintenir. Comment expliquer ce basculement qui peut paraitre brutal au regard des 35 ans d’inertie qui précédaient ?

On définit un « système sociotechnique » comme un ensemble industriel, sociétal et culturel composé d’organisations qui interviennent le long d’une chaine de valeur (de l’extraction de matière première, en passant par la production de produits finis et leur distribution, etc.), qui s’est progressivement figée sur des règles communes (normes, standards, etc.), et surtout sur une façon spécifique de produire et consommer un type de produit ou service. Les systèmes sociotechniques expriment à la fois une imbrication et une interdépendance forte entre de très nombreuses composantes. On parle de système sociotechnique à l’échelle des grands secteurs : agroalimentaire, agriculture, énergie, transport, santé, etc. Les systèmes sociotechniques font l’objet d’une ample recherche internationale dans le contexte des transitions énergétiques et environnementales car ils ont une propriété : ils résistent au changement. Or, justement les transitions nécessitent un changement complet de ces systèmes sociotechniques.

Tant que les systèmes sociotechniques n’ont pas atteint un état optimal qui satisfait à peu près tous les acteurs en présence, ces acteurs continuent de batailler jusqu’à ce qu’un équilibre acceptable – pour tous – se stabilise. C’est une trajectoire fait de rivalité à la fois entre les acteurs et entre les technologies disponibles. Une fois les règles stabilisées autour d’un consensus (c’est un consensus, il ne s’agit pas forcément de la meilleure solution dans l’absolu), les batailles entre acteurs s’arrêtent. Les économistes évolutionnistes Nelson et Winter parlent de « trêve ». Le système sociotechnique se fige dans une configuration spécifique. Attention, la configuration globale est figée mais le système en tant que tel se perfectionne et s’améliore au fur et à mesure du temps comme tous les systèmes humains. Jusqu’au jour où une innovation, une nouvelle technologie ou un modèle économique disruptif tente de remettre en question le système sociotechnique. Là, il y a des effets de système qui ont pour conséquence un rejet de cette innovation. On parle de « verrouillage sociotechnique ». Or, l’automobile est un exemple de secteur qui a vécu un verrouillage sociotechnique autour du moteur thermique. Le modèle industriel et économique de la voiture électrique, dont la valeur et l’expertise reposent sur des batteries et non plus sur le moteur, remet complètement en question le système sociotechnique de l’automobile traditionnelle.

Le Monde de l’Énergie —Comment l’Union européenne s’est-elle engagée dans la voie de l’abandon de la mobilité thermique, au profit de la mobilité électrique ?

Valéry Michaux —Notre recherche menée de 2015 à 2022 a permis d’analyser en détail la trajectoire de transformation du secteur automobile et de comprendre comment l’Europe a réussi à sortir de cette situation de « verrouillage sociotechnique » et basculer enfin vers la fin des véhicules thermiques. Pour réussir ce « déverrouillage institutionnel », 7 ans, 3 paliers, 1 scandale planétaire et 2 électrochocs politiques ont été nécessaire ! Cela a permis une coévolution des représentations des industriels et des politiques.

2015-2017 – Le Diesel Gate devient un scandale planétaire. Pour faire face, la voiture électrique apparait comme la seule solution mature à l’époque. En effet, entre 2010 et 2015, tous les constructeurs automobiles ont déjà travaillé sur des modèles mais, comme le marché n’avait pas décollé, les projets étaient restés dans les tiroirs. Mais pour tous, l’électrique reste perçu comme une solution très marginale destinée à montrer la bonne volonté des constructeurs.

2018-2019 – De plus en plus de pays européens commencent à envisager d’aller plus loin pour lutter contre la pollution des centres villes et la réduction des émissions de CO2. Les représentations à la fois des politiques et des professionnels du secteur évoluent. Certains pays commencent à légiférer pour fixer des dates marquant la fin des moteurs thermiques. L’idée de faire de l’Europe un leader en matière de voiture électrique commence à s’installer. Cette évolution des perceptions rend possible une série de décisions politiques qui jouent le rôle d’un électrochoc en 2019. Les objectifs de réduction de CO2 fixé par le Parlement européens sont beaucoup plus hauts que prévu et obligent les constructeurs à envisager d’intégrer 60 % de voitures électriques dans leur portefeuille de produits neufs d’ici 2030. Mais la voiture électrique reste perçue comme un segment limité.

2020-2021 – L’évolution des mentalités, mais aussi des constructeurs automobiles qui commencent tous à investir dans des usines de batteries situées en Europe, rendent possible une nouvelle phase de durcissement des objectifs de réduction de CO2 dans certains pays. La Grande Bretagne annonce la première la fin des véhicules thermiques à Londres en 2025 et à l’échelle du pays en 2030. Les discussions entre les parties prenantes sont vives à Bruxelles. Basculer vers la voiture électrique demande des changements si profonds et des investissements si importants aux constructeurs que mener de front en même temps, l’amélioration du moteur thermique dans le cadre des nouvelles normes Euro7 et le développement de la voiture électrique parait difficile. Il est préférable pour baisser les coûts de miser uniquement sur l’électrique pour atteindre le plus rapidement possible une taille critique. C’est la seule solution pour s’assurer que le prix des véhicules électriques soit rapidement identique au prix actuel du thermique. Cette évolution des représentations des professionnels et des politiques est d’ailleurs partagée par les syndicats qui y voit une solution pour relocaliser la production. Eté 2021, ces évolutions rendent possibles un second électrochoc européen. En même temps que le dernier rapport du GIEC montrant qu’il sera difficile d’atteindre les objectifs de l’accord de Paris sur la réduction des gaz à effets de serre, la Commission Européenne annonce la fin de la commercialisation des voitures thermiques neuves pour 2035 (voitures et véhicules légers utilitaires). C’est 5 ans avant la date fixée par la majorité des pays européens dont la France.

En juin 2022, cette proposition est âprement débattue au sein du Parlement Européen. Elle est finalement votée sous présidence de la France. Il s’agit d’un mouvement totalement inédit qui restera dans l’histoire. L’après pétrole s’est enfin enclenché (au moins dans les transports !). Tous les constructeurs automobiles dans la plupart des grandes régions du monde sont en train de remettre en question leur mode de production. Et c’est une réussite européenne qui est en train d’entrainer le monde entier.

Le Monde de l’Énergie —La directive sur la fin de la vente des véhicules thermiques neufs en 2035 a accordé, sous la pression de l’Allemagne, une exception pour les carburants de synthèse. Pouvez-vous nous expliquer le fonctionnement de cette technologique, ses perspectives et ses limites, et pourquoi elle ne vous semble pas remettre en cause le choix de l’électrique comme nouveau système sociotechnique de la mobilité individuelle en Europe ?

Valéry Michaux —Dans cette transition d’un système sociotechnique à un autre, l’Europe essaie de rester neutre technologiquement en donnant des objectifs de réduction de CO2 plutôt qu’en prescrivant une solution plutôt qu’une autre. Finalement, ce qu’on a appelle « la fin du moteur thermique », c’est « la fin du système sociotechnique du moteur thermique qui fonctionnait avec de l’essence ou du diesel carboné ».

Dès juin 2022, l’Italie et l’Allemagne ont obtenu la possibilité d’étudier jusqu’en 2026 des technologies alternatives comme les carburants de synthèse qui permettraient de continuer à utiliser les véhicules thermiques ou de nouvelles formes de motorisations hybrides rechargeables si celles-ci permettent de supprimer totalement les émissions de gaz à effet de serre des véhicules. Début 2023, l’Allemagne avec une coalition d’autres pays (dont Italie, République tchèque, Pologne, Roumanie, Hongrie, Slovaquie) réimpose fortement les carburants de synthèse au moment du vote du Conseil de l’Europe. Finalement, le texte définitif n’a pas été remis en question mais l’Europe s’est engagée à formaliser d’ici fin 2024 une proposition permettant d’intégrer les carburants de synthèse. Est-ce qu’on est en train de revenir en arrière ? Notre analyse montre que ce n’est pas le cas.

C’est juste le symptôme qu’on a bien enclenché une transformation systémique d’ampleur du système sociotechnique précédent. C’est donc une excellente nouvelle. Parce que, ce que l’Europe veut impulser, c’est bien la fin du pétrole, c’est-à-dire des carburants carbonés. Comme nous l’avons vu, quand un nouveau système sociotechnique commence à se développer, cela commence par une rivalité entre acteurs et entre technologies. Preuve de ce déblocage, les guerres de tranchées actuelles en Europe entre partisans des énergies renouvelables et partisans du nucléaire… ; ou bien entre partisans de l’hydrogène importée des pays ensoleillés et venteux (quitte à faire des corridors au sein de l’Europe) et les partisans d’un hydrogène fait sur place avec du nucléaire. Les transports et leurs carburants représentent des enjeux économiques, industriels et géopolitiques tels, qu’il faut s’attendre dans les années qui viennent à de fortes turbulences avant qu’un consensus acceptable par tous, s’installe tout au long de la chaine de valeur.

Qu’est-ce que les carburants de synthèse ? Ils peuvent s’obtenir de plusieurs façons. Une des solutions qui semble plébiscitée aujourd’hui est la solution « AIR-EAU-Energie verte ». A partir de l’électrolyse de l’eau, on obtient de l’hydrogène. Parallèlement, on capture le CO2 dans de l’air ou mieux directement dans la fumée industrielle. Puis on fait interagir CO2 et H2 pour obtenir un carburant liquide compatible avec les moteurs thermiques de nos voitures, camions, bateaux ou avions. Mais dans cette équation AIR-EAU-Energie verte, c’est l’énergie verte qui est le problème. Il faut une quantité d’énergie très importante pour séparer l’hydrogène, de l’oxygène et pour capturer le CO2 puis faire la conversion vers le carburant vert. Or, un nouveau paysage structurant est en train de s’installer aujourd’hui, accéléré par la guerre en Ukraine, avec au centre des préoccupations les questions de sobriété énergétique. Voici quelques chiffres pour appréhender les différences en termes de nombre de kilomètres parcourus (pour la même quantité d’énergie verte) et en termes d’émissions de Nox (rappelons que les Nox, c’est ce qui contribue à polluer l’air de nos centres villes).

• Il faut 15 kwh d’électricité verte pour faire 100 kilomètres avec une voiture électrique avec des émissions de CO2 et de Nox faibles. Des politiques ambitieuses de bornes se développent partout. Les batteries ne sont pas forcément la technologie idéale, c’est juste la technologie la plus mature aujourd’hui d’un point de vue sociotechnique, celle dont l’équation économique est la plus compatible avec le pouvoir d’achat des ménages (montée en volume et diminution du prix) et celle qui bénéficierait du meilleur bilan carbone sur son cycle de vie. C’est celle qui est attendue à court et moyen terme dans la voiture individuelle… ce qui n’exclue pas d’autres alternatives à très long terme.
• Avec la même quantité d’électricité verte, on ne fait que 35 kilomètres avec une véhicule hydrogène vert à pile à combustible avec des émissions de CO2 et de Nox faibles. Les infrastructures sont encore quasi-inexistantes aujourd’hui et le coût reste prohibitif. C’est une technologie émergente qui est attendue dans les poids lourds de façon progressive jusqu’en 2040. L’Europe est en train de développer des stations dans tous les grands corridors autoroutiers. Elle a un bilan carbone sur son cycle de vie presque équivalent à l’électrique.
• Aujourd’hui, les carburants de synthèse n’existent qu’au niveau expérimental et sont très onéreux. Avec la même quantité d’énergie verte (15 kwh), on ne fait que 20 kilomètres avec des carburants de synthèse. Inconvénient de taille pour des véhicules urbains, on génère des Nox. Avantage, on peut conserver les moteurs et les infrastructures actuelles. Il y a encore quelques mois, ces carburants étaient principalement attendus au niveau de l’aviation pour remplacer à très long terme le kérosène. L’Europe vient d’ailleurs de réaffirmer des objectifs échelonnés d’intégration de ce type de carburant au kérosène à destination des fournisseurs de carburants et les compagnies aériennes. Les Etats-Unis sont en train de battre l’Europe sur les projets de carburants de synthèse car pour eux cette solution fait partie de l’équation après pétrole.

Quelle est la meilleure équation ? Cette équation n’est pas qu’économique et n’est pas restreinte qu’au secteur de l’automobile. Derrière tous ces choix, il y a des questions de modèles de production d’énergie.