Le secteur des transports est le plus gros contributeur aux émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis, et beaucoup d'attention a été consacrée aux véhicules de tourisme électriques et à leur potentiel pour aider à réduire ces émissions.

Mais avec l'essor des achats en ligne et de l'expédition juste à temps, les flottes de livraison électrique sont apparues comme une autre opportunité de réduire l'impact environnemental du secteur des transports.

Bien que les véhicules électriques représentent une petite fraction des véhicules de livraison aujourd'hui, le nombre augmente. En 2019, Amazon a annoncé son intention d'en obtenir 100, 000 véhicules de livraison électriques. UPS en a commandé 10, 000 d'entre eux et FedEx prévoit d'être entièrement électrique d'ici 2040.

Maintenant, une étude de chercheurs de l'Université du Michigan montre que lorsque, où et comment ces véhicules de flotte sont chargés peuvent avoir un impact considérable sur leur potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Un point clé de l'étude est qu'il faut tenir compte à la fois des émissions directement liées à la recharge des véhicules et des émissions résultant de la fabrication des batteries. Les pratiques de charge qui raccourcissent la durée de vie d'une batterie conduiront à un remplacement précoce de la batterie, s'ajoutant aux émissions totales de gaz à effet de serre associées à ce véhicule.

Les chercheurs de l'U-M ont découvert que 50 à 80 % des émissions à vie associées à la batterie d'un véhicule de livraison électrique se produisent pendant la charge. Par conséquent, recharger à partir d'une source d'énergie plus propre, comme un réseau électrique avec beaucoup d'énergies renouvelables, est l'un des moyens les plus efficaces de réduire les émissions d'un véhicule électrique.

Lorsque la charge et la dégradation de la batterie ont été prises en compte, les chercheurs ont découvert que les émissions de gaz à effet de serre pouvaient être réduites jusqu'à 37 % en optimisant les stratégies de recharge.

Et, étonnamment, ils ont également constaté que même dans les régions les plus intensives en carbone des États-Unis, les véhicules de livraison électriques ont entraîné moins d'émissions de gaz à effet de serre que leurs homologues à essence ou diesel.

« Notre stratégie d'évaluation conduit à deux recommandations principales pour les entreprises investissant dans des flottes de véhicules électriques, " a déclaré Maxwell Woody du Center for Sustainable Systems d'U-M, auteur principal de l'étude publiée en ligne le 9 juillet dans la revue Sciences et technologies de l'environnement .

« La première consiste à prendre en compte la dégradation de la batterie lors de la détermination du moment et de la quantité à charger. Certaines stratégies de charge peuvent prolonger la durée de vie de la batterie, et cela réduira à la fois les émissions de gaz à effet de serre et protégera l'investissement de l'entreprise."

La deuxième recommandation de l'équipe U-M aux propriétaires de flotte est de considérer d'où vient l'énergie de recharge du véhicule. Un véhicule chargé à l'énergie solaire ou éolienne et un véhicule chargé à partir d'une centrale électrique au charbon ou au gaz naturel auront des impacts environnementaux très différents.

«                                                                                                 ... car les réseaux locaux varient d'un bout à l'autre du pays. Les entreprises doivent donner la priorité à l'électrification des flottes dans les régions qui offrent les plus grands avantages en matière de réduction de carbone, " dit Woody, un récent diplômé de l'école U-M pour l'environnement et la durabilité qui travaille maintenant en tant que spécialiste du domaine de recherche au Center for Sustainable Systems.

Dans leur étude de modélisation, les chercheurs ont analysé quatre stratégies de recharge et examiné leurs impacts environnementaux à vie. La nouvelle étude U-M va au-delà des travaux précédents en combinant la variation régionale et temporelle des émissions de charge avec l'impact de la charge sur la dégradation de la batterie.

Les chercheurs ont montré qu'un scénario de charge de base dans lequel un véhicule est complètement chargé immédiatement après son retour à un dépôt central entraînait les émissions les plus élevées. L'utilisation de méthodes de recharge alternatives a permis de réduire les émissions de 8 à 37 %.

« Charger le véhicule dès son retour et charger le véhicule jusqu'à 100 % entraînent beaucoup de temps passé assis au dépôt/à la station de charge avec une batterie pleine. Ce temps supplémentaire passé à pleine charge entraînera une usure plus importante de la batterie. rapidement—si rapidement que la batterie peut devoir être remplacée au cours de la durée de vie du véhicule, " a déclaré l'auteur correspondant de l'étude Parth Vaishnav, professeur assistant à la U-M School for Environment and Sustainability.

"La création de cette batterie supplémentaire produit des émissions de gaz à effet de serre supplémentaires, ainsi que des frais supplémentaires."

Charger la batterie juste assez pour terminer le parcours de la journée, une pratique que les chercheurs ont appelée charge suffisante, conduit à une augmentation importante de la durée de vie de la batterie - dans certains cas, elle a plus que doublé. Par conséquent, les émissions liées à la production de batteries ont été réduites.

Globalement, les stratégies de tarification qui minimisaient les émissions de gaz à effet de serre réduisaient généralement également les coûts. Dans la plupart des cas, retarder la charge jusqu'à ce que le véhicule soit proche du départ, combiné à une charge suffisante, était la stratégie optimale pour les coûts et les émissions.

"La découverte la plus importante est qu'il y a ici une grande opportunité de réduire les émissions, " a déclaré le co-auteur de l'étude Greg Keoleian, Professeur U-M d'environnement et de durabilité et directeur du Centre U-M pour les systèmes durables.

« Les véhicules de livraison électriques ne représentent actuellement qu'une faible proportion des véhicules de livraison, mais ce nombre devrait augmenter dans les années à venir. Établir les meilleures pratiques pour recharger maintenant, comme ces véhicules commencent à être déployés en plus grand nombre, est une étape cruciale vers la réduction des émissions de gaz à effet de serre. »