Malgré les avantages des machines TP électriques, le rapport « Electric Vehicles in Construction 2024-2044: Technologies, Players, Forecasts » d’IDTechEx révèle que les économies induites par le coût total de possession (TCO) des machines seront le principal levier qui favorisera l’électrification du marché.
Les machines de construction électriques sont désormais suffisamment développées et atteindre la parité des performances avec le diesel n’est plus une préoccupation. Au lieu de cela, les clients potentiels sont plus intéressés par le degré d’économies qu’une machine électrique pourrait leur offrir. Ces machines peuvent économiser sur deux des plus gros composants du TCO : le carburant et l’entretien.
L’utilisation de l’électricité pour charger les machines au lieu du diesel peut permettre d’économiser des milliers de dollars par machine et par an en coûts d’exploitation. IDTechEx a calculé qu’une excavatrice moyenne de 20 tonnes consommera 13 000 litres de carburant par an, soit environ 13 000 dollars américains au prix moyen mondial du diesel. Charger une machine électrique de la même taille coûterait un peu plus de la moitié de ce montant, soit seulement 6 690 dollars américains par an (en utilisant un prix moyen mondial de l’électricité de 0,15 dollar américain/kWh). Cela crée un énorme potentiel d’économies pour les opérateurs de machines, jusqu’à 75 000 dollars américains sur la durée de vie complète d’une machine.
À mesure que les machines augmentent en taille et en temps de fonctionnement, leurs factures de carburant augmentent également, ce qui crée la possibilité de réaliser des économies encore plus importantes grâce à l’électrification. La régionalité des prix de l’énergie fera également une différence. Les estimations d’IDTechEx pour les prix en Europe s’élèvent à 2 dollars américains/litre de diesel et à 0,30 dollar américain/kWh d’électricité. À ce prix, la machine électrique de 20 tonnes permettra d’économiser 12 620 dollars par an par rapport à la machine diesel. Ces avantages considérables devraient inciter les opérateurs de construction à se tourner vers les modèles électriques.
Sur le plan de la maintenance, les machines électriques remplacent les composants mécaniques de la transmission par des composants électriques, qui comportent beaucoup moins de pièces mobiles et nécessitent moins d’entretien général. Cela permet également d’éliminer les changements d’huile et de filtre, qui ajoutent des coûts et des temps d’arrêt. IDTechEx a constaté que les machines électriques peuvent réduire les coûts de maintenance jusqu’à 50 % par rapport au diesel. Pour une excavatrice de 20 tonnes, cela représente près de 15 000 dollars sur toute sa durée de vie.
Par rapport aux économies d’énergie réalisées sur la même machine, les coûts de maintenance ne seront pas le facteur déterminant dans les finances d’une excavatrice de 20 tonnes. Cependant, les machines plus petites qui consomment moins d’énergie (par exemple, les mini-pelles et les chargeuses compactes) n’économisent pas autant de carburant, et la maintenance sera une source d’économies plus influente. Une mini-pelle électrique de 3 tonnes permet d’économiser presque autant en frais de maintenance qu’en carburant par rapport à un modèle diesel équivalent.
Dans les zones où des taxes sur les émissions sont appliquées, souvent dans les centres-villes, les machines électriques ne sont pas facturées pour leur fonctionnement à zéro émission, ce qui ajoute une autre source d’économies dont les entreprises de construction peuvent bénéficier. Par exemple, la zone à très faibles émissions de Londres facture 12,50 £ par jour pour chaque véhicule à fortes émissions.
La plupart des zones de taxe sur les émissions actuellement en vigueur n’incluent pas les machines de construction dans leurs restrictions, mais cela commence à changer, et les zones qui incluent tous les équipements émetteurs sont appelées à devenir plus courantes. À l’avenir, cela constituera une autre contribution significative à l’économie des machines.
Les prix élevés constituent une limite
Avec toutes les économies qu’elles peuvent générer, pourquoi les clients n’ont-ils pas adopté massivement les machines électriques ? En réalité, la relative jeunesse du secteur signifie que les machines électriques ont toujours un coût d’investissement très élevé. Cela peut être assez décourageant pour de nombreux acheteurs potentiels, et il faut compenser cela par les économies de coûts d’exploitation pour qu’un véhicule électrique en vaille la peine.
Le principal facteur de surprix élevé est le coût des batteries et des composants de la transmission électrique tels que les moteurs et l’électronique de puissance. Le stade de développement relativement précoce de l’industrie globale signifie que les volumes de production sont assez faibles et que les OEM doivent dépenser plus pour les batteries. Les échanges d’IDTechEx avec les acteurs du secteur suggèrent que le prix des batteries est aujourd’hui d’environ 300 USD/kWh, mais qu’il atteignait 500 USD/kWh il y a quelques années à peine. Les OEM recherchent également un retour sur leurs dépenses élevées en R&D dans le cadre du développement de leurs machines électriques.
En conséquence, les machines coûtent cher, de 40 à 100 % de plus que les machines diesel classiques, selon leur taille et leur type. Malgré cela, les économies générées par l’exploitation sont suffisamment importantes pour rendre les machines électriques globalement moins chères sur la base du coût total de possession. Cela s’applique globalement à tous les types de machines analysés par IDTechEx, où le surcoût des machines électriques peut être compensé au cours de leur durée de vie.
Au cours des 5 dernières années, de nombreuses machines ont été construites sur la base de modernisations de machines diesel existantes. Ce choix entraîne un coût supplémentaire élevé de main-d’œuvre, ce qui fait pencher la balance du coût total de possession en faveur des machines diesel. IDTechEx estime le coût de modernisation d’une excavatrice de 20 tonnes à environ 60 000 USD et encore plus pour les machines plus grandes. Cependant, le modèle commercial de modernisation est beaucoup moins utilisé car les OEM déplacent la production en interne et les clients pourront bénéficier du coût total de possession amélioré.
Comment les coûts et le coût total de possession vont-ils évoluer ?
Alors que le passage de la modernisation à la production interne se poursuit, les équipementiers peuvent consolider leurs efforts de développement, ce qui devrait contribuer à réduire les coûts. Dans le même temps, la demande croissante de machines électriques signifie que les équipementiers seront en mesure de réaliser des économies d’échelle plus importantes, à la fois sur le coût des batteries et des autres composants des machines. Les prévisions d’IDTechEx suggèrent qu’avec l’augmentation de l’échelle de production, les équipementiers pourraient atteindre un prix de batterie de 200 USD/kWh – toujours sensiblement plus élevé que ce que l’on observe sur le marché automobile, mais le plus bas que les machines de construction aient connu jusqu’à présent.
Les fabricants de batteries travaillent également toujours à réduire leurs propres coûts, ce qui signifie que la baisse des prix des batteries pour la construction pourrait se poursuivre même au-delà de cette date. À long terme, les primes de prix des machines électriques devraient diminuer pour n’inclure que le coût de leurs batteries. Cela sera possible lorsque les volumes de production seront suffisamment élevés et que les constructeurs n’investiront plus autant dans la R&D. Le coût supplémentaire d’une machine électrique ne devrait concerner que les composants électriques concernés. Or, même si les moteurs et l’électronique de puissance ont un coût associé, ceux-ci sont bien moins chers que la batterie, qui constituera l’essentiel de la prime à long terme. Une telle baisse du coût initial crée un coût total de possession encore plus favorable et devrait convaincre davantage de clients de passer à l’électrique. Beaucoup de ces clients potentiels sont encore plus préoccupés par les coûts initiaux que par le coût total de possession global. Ce changement pourrait donc être celui qui aura le plus d’impact sur le succès des machines de construction électriques.
