Les machines de construction électriques sont essentielles pour une construction plus verte
Mar 15, 2022
On estime que les machines de construction génèrent environ 400 Mt d'émissions de CO2 par an, ce qui représente environ 1,1% des émissions mondiales de CO2 . La décarbonisation des engins mobiles non routiers sera donc un facteur important dans les efforts visant à limiter le changement climatique mondial. Avec un nombre croissant de pays dans le monde qui s'engagent à atteindre un avenir sans carbone, l'industrie de la construction est confrontée à une surveillance croissante de ses émissions de gaz à effet de serre.
Les principaux équipementiers et fournisseurs de machines de construction reconnaissent déjà que l'électrification du groupe motopropulseur est appelée à devenir une technologie clé pour les machines de construction à zéro émission. Plusieurs des plus grands fournisseurs de moteurs, tels que Cummins, Deutz et Volvo Penta, investissent dans la recherche sur l'électromobilité, et plusieurs équipementiers ont déjà lancé des machines de construction électriques à batterie en tant que produits commerciaux, notamment Volvo CE, JCB et Komatsu. Le nouveau rapport d'IDTechEx, "Véhicules électriques dans la construction 2022-2042", est une plongée en profondeur dans ce marché naissant, qui met en évidence les considérations techniques et économiques de l'électrification du groupe motopropulseur sur la gamme diverse des machines de construction mobiles et fournit un inventaire complet des projets d'électrification des machines de construction en cours dans le monde entier.
Le point de départ pour la plupart des équipementiers sera constitué par des machines compactes plus petites, dont les exigences en matière de cycle de travail sont relativement légères, ce qui signifie que les besoins quotidiens en énergie et en puissance peuvent être satisfaits avec une batterie li-ion de taille pratique, des moteurs électriques et une stratégie de charge bien définie. En effet, conscient du potentiel de l'électrification dans ce segment, Volvo Construction Equipment s'est déjà engagé à faire passer toute sa gamme de chargeuses sur pneus et de pelles compactes à la motorisation électrique, en arrêtant complètement le développement de nouveaux modèles diesel. D'autres équipementiers suivront cet exemple.
Cependant, comme les excavatrices de plus de 10 tonnes sont responsables d'environ 46 % des émissions totales de CO2 des véhicules de construction, il est crucial de mettre au point des solutions à émissions nulles pour ces grandes machines. Les cycles de travail ardus de ces véhicules lourds font que ceux de plus de 20 tonnes ont besoin de plus de 300 kWh d'énergie pour effectuer une journée de travail complète de 8 heures. Des projets en Norvège et aux Pays-Bas ont déjà étudié des solutions telles que l'échange de batteries et le fonctionnement par câble, afin de répondre à la demande de cycles de travail. En Chine, les équipementiers de machines de construction XCMG, LiuGong et SINOMACH ont tous opté pour des systèmes de batterie de grande taille avec une charge rapide en courant continu à double canon (jusqu'à 300 kW).
Estimation de l'endurance d'une mini-pelle électrique

Estimation de l'endurance des pelles électriques. Source : IDTechEx - "Véhicules électriques dans la construction 2022-2042" (en anglais)
Le coût total de possession sera déterminant pour le déploiement des machines électriques. Les machines électriques sont plus chères que les machines diesel, principalement en raison du coût des gros blocs de batteries. L'analyse d'IDTechEx dans le rapport suggère que le coût supplémentaire d'une mini-pelle électrique pourrait être suffisamment modeste pour que les économies de carburant diesel et la réduction de l'entretien puissent largement compenser la prime supplémentaire, mais, pour les machines plus grandes, le coût supplémentaire de l'électrification reste probablement prohibitif, et les équipementiers auront besoin d'un soutien réglementaire et financier important pour promouvoir l'adoption.
Si la réduction des émissions de gaz à effet de serre est essentielle, il existe d'autres facteurs importants pour l'électrification des machines, notamment les problèmes de santé et de sécurité liés à l'utilisation de moteurs diesel sur les sites de construction. Au Royaume-Uni, le secteur de la construction est responsable du plus grand nombre annuel de cas de cancer professionnel, dont environ 8 % sont directement liés aux émissions de gaz d'échappement des moteurs diesel. La construction est également un secteur à haut risque pour les problèmes de santé liés au bruit. Les machines électriques sont nettement plus silencieuses, ce qui permet d'améliorer la communication, la sécurité et la productivité sur le chantier, tout en réduisant les inconvénients de la pollution sonore pour le voisinage. L'élimination des émissions de gaz d'échappement toxiques pourrait améliorer la qualité de l'air sur les chantiers et dans les environs, ce qui améliorerait considérablement l'environnement de travail des ouvriers du bâtiment.
Compte tenu de la nécessité de disposer de machines de construction à émissions nulles, IDTechEx prévoit qu'en 2042, le marché mondial des machines de construction électriques vaudra 105 milliards de dollars (TCAC 25,6 %).
Pour en savoir plus, le nouveau rapport d'IDTechEx "Véhicules électriques dans la construction 2022-2042" analyse les travaux d'électrification en cours sur la gamme des types de machines de construction, notamment les excavatrices, les chargeurs sur roues, les grues et les télescopiques. Le rapport fournit les perspectives indépendantes d'IDTechEx sur 20 ans pour le marché des véhicules électriques de construction, avec des prévisions pour les ventes, la demande de batteries et les revenus du marché, par type de machine, et des prévisions régionales distinctes pour l'Europe, la Chine et les États-Unis.
Le rapport sur les véhicules électriques dans la construction fait partie du portefeuille de recherche plus large d'IDTechEx sur la mobilité, qui suit l'adoption des véhicules électriques, les tendances en matière de batteries, l'autonomie et la demande sur terre, en mer et dans les airs. Pour en savoir plus, consultez le site www.IDTechEx.com/fr/research/future-mobility-subscription.
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