La décarbonisation des transports routiers, y compris les voitures, les bus et les camions, est en bonne voie, avec des alternatives électriques non seulement largement disponibles mais atteignant 9% de toutes les ventes de voitures particulières en 2021.

Un autre secteur des transports est beaucoup plus en retard en matière d’électrification et deviendra une part plus importante du gâteau des émissions à mesure que les émissions des véhicules routiers diminueront. Ce secteur comprend les véhicules hors route, l’équipement et la machinerie utilisés dans la construction, l’exploitation minière, l’agriculture et les ports.

Les véhicules et équipements tout-terrain sont les principaux contributeurs à la pollution, représentant près des trois quarts des particules fines (PM) et un quart des oxydes d’azote (NOx) émis par des sources mobiles aux États-Unis, et un quart des PM et >15% des NOx en Europe.

Les normes d’émissions et la conformité en cours d’utilisation pour les véhicules et équipements tout-terrain sont en retard sur les poids lourds routiers et les voitures particulières, et il existe certaines différences clés qui rendront la réduction des émissions des véhicules tout-terrain différente de celle des véhicules routiers :

  1. Les véhicules et équipements tout-terrain incluent une large gamme de tailles, de poids et de fonctions et se caractérisent par un faible volume et une décentralisation, créant des obstacles pour réduire les coûts grâce à des économies d’échelle et répondre aux fonctionnalités requises.
  2. Les industries hors route, en particulier les ports et les chantiers de construction, sont plus sensibles aux problèmes de qualité de l’air et de pollution qu’aux émissions de CO2, car les ports et les chantiers de construction sont souvent situés à proximité des centres urbains et des communautés défavorisées. Les réglementations existantes sur les émissions ciblent les émissions de PM et de NOx, plutôt que le CO2.
  3. En raison des coûts plus élevés des équipements à émissions faibles et nulles, du manque d’attrait réglementaire pour la plupart des industries et des problèmes d’infrastructure, la demande d’innovation dans le secteur hors route est faible.

Agriculture

Les équipements agricoles à émissions faibles ou nulles, principalement des tracteurs, en sont aux tout premiers stades de déploiement. Les fabricants d’équipements historiques, tels que John Deere et Agco, ont lancé des tracteurs électriques ces dernières années, et des startups de tracteurs électriques, telles que Solectrac et le tracteur Monarch, ont vu le jour. Les fermes d’agrément et les petites fermes commerciales avec une marque axée sur la durabilité et des consommateurs soucieux de la durabilité qui sont prêts à payer plus cher pour des produits fabriqués avec des pratiques vertes stimulent la demande d’équipements électriques. En raison du coût initial plus élevé des tracteurs électriques, les grandes exploitations commerciales auront besoin de réglementations et/ou de subventions pour stimuler la demande.

Outre un coût d’achat plus élevé des tracteurs eux-mêmes, l’infrastructure de recharge est l’un des principaux obstacles au déploiement d’équipements électriques. Les fermes ne sont généralement pas de grands utilisateurs d’électricité et sont souvent situées dans des zones rurales, ce qui rend coûteuse et difficile la construction d’infrastructures électriques pour la recharge.

Construction

Bien que la construction et l’agriculture présentent de nombreuses similitudes, telles que le chevauchement des fabricants de machines et de composants, le secteur de la construction a fait plus de progrès dans l’électrification des équipements. L’un des principaux moteurs de cette situation est que si les exploitations agricoles sont généralement situées dans des zones rurales, les chantiers de construction sont souvent situés plus près des centres de population, où le bruit et la pollution sont concentrés dans un espace plus petit et affectent directement plus de personnes. Les municipalités qui cherchent à réduire le bruit, la pollution et les émissions dues à la construction mènent actuellement des efforts d’électrification. Par exemple, 40 villes à travers le monde ont signé la déclaration C40 sur la construction propre, qui appelle à acheter et, si possible, à utiliser uniquement des engins de construction à zéro émission à partir de 2025. Certaines villes, comme Oslo, ont déjà créé des zones de construction zéro émission.

Les infrastructures de recharge constituent également un enjeu majeur pour les engins de chantier électriques. Les chantiers de construction sont généralement temporaires et peuvent être limités en espace, ce qui rend difficile l’investissement dans des infrastructures de recharge et de ravitaillement sur site. Un autre défi majeur consiste à fournir suffisamment d’électricité à un site, car la construction dépend en grande partie de générateurs diesel.

Exploitation minière

La demande croissante de minéraux et de métaux critiques et les initiatives de transparence de la chaîne d’approvisionnement ont conduit à une surveillance accrue de l’exploitation minière pour réduire les émissions. De nombreuses grandes sociétés minières se sont engagées à réduire leurs émissions jusqu’en 2050. Les industries à faibles émissions telles que les énergies renouvelables et les véhicules électriques dépendent fortement des métaux des terres rares, et les évaluations du cycle de vie (ACV) de ces technologies ont créé une demande accrue pour décarboner l’ensemble chaîne d’approvisionnement.

Cependant, les mines ont une longue durée de vie, des contrats d’approvisionnement à long terme et dépendent de la fiabilité et de la prévisibilité. Ainsi, les sociétés minières ont traditionnellement été prudentes dans l’adoption de nouvelles technologies.

Ports

Les ports maritimes constatent une adoption croissante des équipements de manutention de fret à émissions faibles ou nulles, en particulier pour les équipements plus petits tels que les tracteurs de terminaux. Mandats d’approvisionnement, réglementations et subventions comme le California Air Resources Board (CARB) plan pour faire passer la réglementation existante sur les équipements de manutention de fret à zéro émission dirigent le marché. De plus, les engagements des entreprises à zéro émission nette dans les activités de portée 1, 2 et 3 stimulent également la décarbonisation. Les contrats de logistique doivent répondre aux besoins des entreprises qui s’engagent à des opérations nettes zéro et cherchent à réduire les émissions tout au long de leur chaîne d’approvisionnement. Un autre moteur est la croissance du commerce électronique et l’expansion des ports. La croissance massive des livraisons à domicile pendant la pandémie se poursuivra probablement, entraînant une expansion des ports et une augmentation des émissions dans les ports. En raison de la proximité des zones urbaines, la croissance du port incite à des initiatives environnementales et de réduction des émissions pour éviter le refoulement communautaire et les effets néfastes sur la santé de l’augmentation des émissions.

Innovation

Les réglementations sur la réduction des émissions et la demande d’équipements à zéro émission dans les industries hors route sont à la traîne des industries sur route. Cependant, les solutions zéro émission des opérateurs historiques des industries hors route sont également à la traîne des industries routières, ce qui offre aux innovateurs l’opportunité d’acquérir un avantage précurseur dans les années à venir, alors que la demande d’équipements zéro émission augmente.

Gridtractor est un fournisseur californien de services énergétiques agricoles pour gérer la charge électrique provenant du pompage d’irrigation et des équipements électriques, issu des services énergétiques Polaris. En novembre 2021, l’entreprise a lancé une plateforme SaaS d’électrification de flotte, comprenant la technologie de recharge, la gestion de l’énergie et les services de véhicule à réseau (V2G), pour les tracteurs électriques. L’objectif de Gridtractor est de combler le fossé entre la conversion aux tracteurs électriques et les véhicules intégrés au réseau. Le modèle commercial en tant que service consiste à vendre un plan d’électrification aux agriculteurs, à posséder les tracteurs et à gérer les véhicules, l’énergie et les batteries. Ce modèle commercial permet une utilisation flexible des tracteurs (ils peuvent être transportés là où la demande est la plus élevée) et minimise les coûts pour les agriculteurs.

Zeus est un développeur d’un châssis polyvalent modulaire spécialement conçu pour les camions électriques de classe 3-8. Un premier camion de validation est utilisé depuis un an et cinq autres camions sont actuellement en cours de construction. L’approche de l’entreprise implique une conception personnalisée, de base et axée sur le client. Les véhicules utilisent un châssis commun, mais la batterie peut être ajustée pour s’adapter à différentes fonctions auxiliaires afin de minimiser les coûts d’aménagement et de maximiser la polyvalence.

Technologies de moteur ClearFlame est un développeur de technologie de moteur à combustion qui permet aux moteurs diesel de fonctionner avec des carburants liquides alternatifs décarbonés. En octobre 2021, ClearFlame a levé 17 millions de dollars en financement de série A auprès de Breakthrough Energy Ventures, Mercuria Investment, John Deere et Clean Energy Ventures. Le financement sera utilisé pour la commercialisation avec des camions de démonstration sur la route d’ici la fin de 2022, parallèlement aux déploiements d’équipements agricoles et de groupes électrogènes en 2022. Le modèle commercial comprend des modifications après-vente (pour les véhicules routiers) ainsi que des licences aux équipementiers ( pour véhicules routiers et tout-terrain).