Quelles perspectives pour la voiture électrique? · PDF fileQuelles perspectives pour...

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25 juin 2010 Christophe Midler Centre de Recherche en Gestion, Ecole Polytechnique, France http://crg.polytechnique.fr [email protected] Quelles perspectives pour la voiture électrique ?

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25 juin 2010

Christophe MidlerCentre de Recherche en Gestion, Ecole Polytechnique, France

http://crg.polytechnique.fr

[email protected]

Quelles perspectives pour la voiture électrique ?

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Le véhicule électrique : nouvelle technologie ou serpent de mer ?

- Le véhicule électrique : rien de bien nouveau…

“La Jamais Contente” in 1899

Nb de constructeurs de

VE entre 1893 et 1956

- … Mais victime du “dominant design” (Utterback) des voitures à combustion

interne dans les années 20…

Wisconsin University, 1973

World Resources Institute, 1994

Princeton University, 1979

EV

sm

arke

tsha

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reca

st(%

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US

)

Wisconsin University, 1973

World Resources Institute, 1994

Princeton University, 1979

EV

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arke

tsha

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reca

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US

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- De 70s à 90s, des relances périodiques

tous les 10 ans qui échouent.

Prévision de pénétration des VE

Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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Première approche : l’évolution du contexte énergétique,

climatique et technologique

Energie

17 %

Industrie

25 %Résidentiel T

22 %

Agriculture

2 %

Transports

34 %

France 2007

La responsabilité de l’automobile

dans les émissions de CO2

Véhicules

légers

67,7 %

Poids lourds

25,8 %

Transports non

routiers

6,5 %

Emissions de CO2 du secteur des transports-

France 2007

D'après : MEEDDM

cours du baril de pétrole (USD)

facture énergétique de la France

Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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12

62

0

128

136

184

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Megane 3 essence 1.6 16v

Emission CO2 (g/km)

Megane 3 diesel 1.5 dCi

Fluence-E

électricité mix UE

Fluence-E

électricité mix FR

Fluence-E

électricité charbon UE

Fluence-E

électricité éolienne

Puits - Réservoir Réservoir - Roue

Un bilan global particulièrement favorable en France, dès lors que les véhicules

sont rechargés la nuit à la maison

Nouvelle Prius105

Première approche : l’évolution du contexte énergétique,

climatique et technologique

Sources Renault

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Wh/kgD

en

sit

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0

200

50

150

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500

Temps

1970 1980 1990 2000 2010

Li-ion

Li-métal

NiCad

NiMH

Li-métal polymère

(Bolloré)

Plomb

NaNiCl2 (Zébra)

Première approche : l’évolution du contexte énergétique,

climatique et technologique

Christophe Midler , juin 2010

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Source : Bauquis – Revue de l’Energie - 2004

kWh/kg (incluant le stockage

Première approche : l’évolution du contexte énergétique,

climatique et technologique

Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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Première approche : les causes externes d’évolution du

contexte énergétique, climatique et technologique

Le thermique est il a bout de souffle ?

Un potentiel de réduction encore important

(source ministere industrie)

Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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L’hybridation thermique / électrique un compromis

gagnant ?

Première approche : les causes externes d’évolution du

contexte énergétique, climatique et technologique

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Les forces stabilisatrices des “dominant designs”

1. Intégrité / optimisation produit /process sur la technologie (loi de moore) :

effets d’échelle et effets d’apprentissage

2. L’apprentissage des clients : la stabilisation des usages (clavier QWERTI)

3. L’adaptation de l’environnement : l’élargissement du réseau des alliés

4. La dictature des critères d’évaluation institués

-

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Quel système de conception capable :

1. De reconcevoir un vecteur de mobilité électrique intègre ?

2. De stimuler et d’accompagner de nouveaux usages de mobilité électrique ?

3. De mettre en mouvement l’environnement pour qu’il s’adapte à l’électrique ?

4. De renouveler les critères de jugement et de partage des valeurs de la mobilité?

-

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L’analyse des échecsprécédents : des démarches d’innovation inadaptéeà un

changement de paradigme de mobilité

Research &

Advanced

Engineering

Vehicle

Development

Vehicle Development Project

Vehicle Development Project

Le découplage maturation de l’innovation / développement produit

Une grande efficacité pour augmenter la fréquence des renouvellement produit

et innover dans le cadre du dominant design

Rythme de conception de nouveaux produitsz

Chez Renault

SourceMidler 2007

Beaume Midler 2010

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L’analyse des échec précédents : des démarches d’innovation inadaptée à un

changement de paradigme de mobilité

Research &

Advanced

Engineering

Vehicle

Development

Vehicle Development Project

Vehicle Development Project

Le découplage maturation de l’innovation / développement produit

L’impossibilité de sortir du dominant

design :

• Les concept car, objets techniques

séduisants mais pas d’apprentissage sur

l’usage

• Les véhicules électriques des années 1990 :

des dérivés thermiques électrifiés

non compétitifs

Beaume Midler 2010

Beaume Midler 2010

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1) De l’électrification à la conception d’un véhicule électrique “intègre”

: l’apprentissage en projet pilote sur le cas Prius

-

Prius: Un projet de rupture

multidimensionnel- Style différenciateur

- Marketing original

- Accent sur les nouvelles valeurs: éco-mobilité silence

- Nouvelle architecture pour optimiser l’espace batterie

- Re-conception détaillée pour économiser l’énergie

Une stratégie de développement en lignée (Le

Masson Weil Hatchuel, 2008)

1994/07: developpement Prius 1

Mid 2003: lancement Prius II

De 2005 à 2008: deploiement: sur plus de 5

nouveaux modèles

Nouvelle Prius III avec version plug-in à la

fin de 2009

Leadership de la marque sur l’hybride, plus

d’un million vendu en 10 ans

Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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1) De l’électrification à la conception d’un véhicule électrique

“intègre” : le programme ZEV de Renault

-

Une exploration de différents

concepts de mobilité électrique

sur un programme multi-projets

- Lignée de produits différenciés

- Coordination des lancements produits et

des roadmaps techniques

Research &

Advanced

Engineering

Vehicle

Development

EV Development Project

EV Development Project

Batteries

EV Development Project

=> Un apprentissage “concourant” associant métiers et développement produit

Mobility services

EV Technologies

EV Development ProjectBeaume Midler 2010

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2. De la conception de produits-objets à la conception de nouveaux

services d’éco-mobilité

- Le développement des services de mobilité automobile : une évolution

tendancielle de la mobilité urbaine

-

Source : Frost & Sullivan – 2010

- Les offres services, parades aux limites du produit véhicule électrique :

- Rassurer sur une offre innovante par une assistance à l’exploitation

- Trouver des solutions aux limites physiques de l’autonomie des batteries

- Limiter le risque économique perçu des clients

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2. De la conception de produits-objets à la conception de nouveaux

services d’éco-mobilité (FélixVon Pechmann, Master PIC 2010)

-

De l’ingénierie de conception de produit automobile à l’ingénierie de conception

de services de mobilité :

- Création d’une direction de programme de services de mobilité

- Développement d’un “bureau d’études” de conception de services

Volumes

Bénéfices

Caractérisati

on de la cible

Définition du

service

Evaluation des

performances

du service

?

?

?

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2. De la conception de produits-objets à la conception de nouveaux

services d’éco-mobilité (FélixVon Pechmann, Master PIC 2010)

-

De l’ingénierie de conception de produit automobile à l’ingénierie de conception

de services de mobilité :

- Création d’une direction de programme de services de mobilité

- Développement d’un “bureau d’études” de conception de services

Volumes

Bénéfices

Caractérisati

on de la cible

Définition du

service

Evaluation des

performances

du service

?

Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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2. De la conception de produits-objets à la conception de nouveaux

services d’éco-mobilité (FélixVon Pechmann, Master PIC 2010)

-

De l’ingénierie de conception de produit automobile à l’ingénierie de conception

de services de mobilité :

- Création d’une direction de programme de services de mobilité

- Développement d’un “bureau d’études” de conception de services

Volumes

Bénéfices

Caractérisati

on de la cible

Définition du

service

Evaluation des

performances

du service ?

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2. De la conception de produits-objets à la conception de nouveaux

services d’éco-mobilité

-

De l’ingénierie de conception de produit automobile à l’ingénierie de conception

de services de mobilité :

- Création d’une direction de programme de services de mobilité

- Développement d’un “bureau d’études” de conception de services

- Ouverture des projets aux acteurs clés de la chaîne de valeur des services

- Opérateurs de service : Better Place

- Pouvoirs publics locaux

- Opérateurs de transports (train, taxi,…) Etc….

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3. Elargir le périmètre du projet de mobilité électrique à la conception

de l’infrastructure d’alimentation énergétique

- Le développement d’infrastructures de recharges, condition clé de

déploiement du marché VE

-

- Et nécessité pour crédibiliser l’argumentaire sur l’éco-mobilité : l’exemple de

l’expérimentation “Vert” (Lorenzo Servi, Master PIC 2010)

L’expérience : déployer une flotte de 50véhicules électriques d’ici 2011 à la Réunion

Contraintes :

• Électricité produite au charbon

• Réseau électrique instable

L’objectif : démontrer l’intérêt écologique encouplant le projet de mobilité et l’action sur lecircuit énergétique

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22 juin 2010 21

La conception d’une offre d’écomobilité globale : l’analyse les deux

leviers de réduction (Lorenzo Servi, Master PIC 2010)

Mobilité Ecologique

Fabrication Utilisation Fin de vie

En roulant En rechargeant

Sur le réseau Renouvelables (ENR)

Prévisibles Intermittentes

Zéro Emissions

Orienter la

recharge vers

des créneaux

« favorables »

Développer

les ENR

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ENR

La conception d’une offre d’éco-mobilité globale

22 juin 2010 22CRG & Renault

Une offre incitative pour réaliser 80% de

recharge de jour réduirait l’empreinte d’un

facteur 10

NUIT

JOUR

Habitudes de recharge client en 2020

Orienter la

recharge vers

des créneaux

« favorables »

(Lorenzo Servi, Master PIC 2010)

Une offre packagée pour minimiser

l’empreinte écologique

Taux de pénétration du package

ENR

Mix

202

0203

0

Développer des

offres couplant

achat VE

& installations ENR

(Lorenzo Servi, Master PIC

2010)

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3. Elargir le périmètre du projet de mobilité électrique à la conception

de l’infrastructure d’alimentation énergétique

-

=> La prise en compte de ces nouvelles dimensions dans les organisations de

conception :

- Création d’une direction Business Développement

- Coopérations avec acteurs clés des infrastructures

- Producteurs / distributeurs d’énergie

- Acteurs publics territoriaux

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- Les couplages des modèles économiques :

Modèle économique du

constructeur automobile

Valeur collective de l’écomobilité

Prix de l’énergie de mobilité,

Infrastructure,

cycles de vie des batteries

Modèle économique Modèle économique des

de l’énergéticien pouvoirs publics

4. La définition de nouveaux modèles économiques

-

=> La prise en compte de ces couplages dans la conception des offres :

- Création d’une direction Business Development

- Implication à part entière des acteurs publics dans le montage des marchés

- Au niveau national : Israël, Danemark, …

- Au niveau local : projet VERT à La Réunion, AutoLib, …Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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25

L’automobile : système de mobilité collectif ?

VÉHICULE

THERMIQUE

AIDEGOUVERNEMENT

=

À l’achat À l’usage

Économie

ESSENCE

Entretien

ÉLECTRICITÉ

Loyer

batterie

VÉHICULE

ÉLECTRIQUE

Entretien

Source Renault

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• La valeur de l’innovation

n’existe pas a priori. Elle

se construit à mesure du

déploiement

• Les marchés précurseurs

sont les étapes clés qui

créent (ou détruisent…)

la valeur.

• Importance de prendre en

compte cette dimension

dans l’évaluation et la

gestion de ces marchés

G. Moore, 1995

Modèle de diffusion des innovations

Phénomène de

prescription :

Entrainement des

Clients non précurseurs

Valeur d’apprentissage :

« l’expérience

électrique »

Marge directe : revenus de

la vente de l’innovation a

l’acheteur precurseur

Les 3 sources de valeur des marchés précurseurs

Maniak Midler Von Pechmann, 2010

26

5. Le pilotage de l’apprentissage des usagers :

Le rôle clé des marchés précurseurs

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Conclusion : Le décolage du véhicule électriquene viendra pas tantd’unepercée

technique improbable quedes avancéesdans le domaine des stratégieset du

management des projetsd’innovation

– Une ambition stratégique à la mesure de l’enjeu ;

– Une remise en cause profonde et générale du produit autour de la

technologie électrique

– Un élargissement du périmètre des projets à des domaines jusqu’ici

inexplorés : services associés, infrastructures

– Des remises en cause nécessaires du business model traditionnel de

l’automobile ;

– L’accompagnement de l’apprentissage des usagers.

– Une implication “concourante” des différents acteurs de la conception :

recherche, ingénierie, services, marketing, remettant en cause la segmentation

classique amont/développement ;

– Un processus de co-innovation ouvert au delà de l’écosystème automobile

traditionnel Christophe Midler , juin 2010 pour l’Institut Coriolis

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Bibliographie

• Beaume, R., Midler, C., Maniak, R., 2009. Crossing innovation and product projects

management: a comparative analysis in the automotive industry. International Journal of Project

Management 27 (2), 166–174.

• C. Midler, R. Beaume Project-based Learning Patterns for Dominant Design Renewal: The

Case of Electric Vehicle” International Journal of Project Management 28 (2010) pp 142–150.

• C. Midler : « Les challenges de la compétition par l’innovation dans l’industrie automobile » in

L’art de l’innovation, pp 227-238 Paris, l’Harmattan 2007.

• Utterback, J.M., 1994. Radical innovation and corporate regeneration. Research Technology

Management 37 (4), 10.

• Moore, G.A., 1991. Crossing the Chasm: Marketing and Selling High- Tech. Products to

Mainstream Customers. Harvard Business Essentials.

• L. Servi, F. Von Pechmann, Manager des projets d’innovations de services et d’infrastructures

associés au véhicule électrique. Mémoire de master « Projet Innovation Conception », Ecole

Polytechnique aout 2010