L’électrification des engins de chantier est désormais durable ! Qu’en est-il de la rentabilité économique de la conversion du diesel à l’électricité ? Une analyse comparative du coût total de possession (TCO) des camions lourds et d’exploitation minière convertis du diesel à l’électricité.

Date de sortie :

2025-02-18

Portée par la stratégie nationale des « deux carbone », la vague d’électrification dans le secteur des engins de chantier s’accélère. En tant que sous‑segment clé de l’industrie, la transition vers l’électrification des véhicules utilitaires, tels que les camions poids lourds et les camions miniers, suscite une attention considérable. Cet article examinera… Scénarios opérationnels, analyse comparative du coût total de possession, énergie intelligente pour une mine à zéro carbone Sous trois angles d’approche, cette analyse examine la viabilité économique et les tendances d’évolution futures de la conversion des camions lourds et des camions miniers du diesel à l’électrique, apportant des éclairages précieux aux professionnels du secteur.

I. Scénarios opérationnels

Camion poids lourd : Principalement utilisés pour le transport logistique sur moyenne et longue distance, avec des itinéraires relativement fixes mais des distances plus importantes. Les camions électriques lourds sont mieux adaptés aux livraisons urbaines sur de courtes distances, aux opérations portuaires et à des applications similaires, là où les infrastructures de recharge sont bien développées et où les exigences en matière d’autonomie par trajet sont moins élevées.
Camion de mine : Principalement exploités dans des environnements confinés tels que les mines, avec des itinéraires fixes, de courtes distances et de lourdes charges utiles, ces contextes sont particulièrement propices à l’électrification. L’électrification des camions miniers permet non seulement de réduire les coûts d’exploitation, mais aussi de limiter la pollution environnementale sur les sites miniers.

II. Cadre d’analyse du coût total de possession pour la conversion du pétrole en électricité

Le TCO (coût total de possession) désigne le coût global d’une voiture sur l’ensemble de son cycle de vie, englobant principalement les coûts d’acquisition, les coûts énergétiques, les coûts d’entretien, les coûts d’assurance et la valeur résiduelle. Pour les véhicules convertis du moteur à essence à l’électrique, des éléments supplémentaires doivent être pris en compte, tels que les coûts de remplacement de la batterie et les dépenses liées au développement des infrastructures de recharge.

Camion-tracteur

Sur la base d’un cycle de vie complet comprenant 800 000 kWh de recharge et d’une consommation énergétique de 1,6 kWh par kilomètre, le kilométrage total sur l’ensemble du cycle de vie s’élève à environ 500 000 kilomètres. Les camions‑remorques lourds nécessitent une maintenance tous les 20 000 kilomètres ; chaque intervention coûte 9 000 yuans en pièces détachées et 1 000 yuans en main-d’œuvre. Au cours des premiers 200 000 kilomètres, dix interventions sont requises, tandis que pour les 300 000 kilomètres suivants, la fréquence des services passe à 24 passages.

En supposant qu’un tracteur‑remorque électrique dispose d’une capacité de batterie de 300 kWh, que le coût du pack batterie s’élève à 1 000 RMB par kWh et que, au bout de cinq ans, les batteries peuvent être recyclées au prix de 300 RMB par kWh ; tandis que, pour un camion diesel, la valeur de récupération est de 100 000 RMB et qu’il peut encore être vendu comme véhicule d’occasion au même prix après cinq ans. Avec des coûts de recharge actuels de 1,5 RMB par kWh, le coût total de possession (TCO) d’un tracteur‑remorque électrique à charge ultra‑rapide sur cinq ans s’établit à 2,2 millions de RMB. Dans un contexte international marqué par une forte hausse des prix des carburants, le TCO des tracteurs‑remorques diesel actuels atteint déjà 2,3074 millions de RMB, ce qui signifie que la rentabilité économique des véhicules diesel conventionnels est désormais inférieure à celle des véhicules électriques.

D’ici 2030, le prix des packs de batteries devrait encore baisser, pour atteindre 850 RMB par kWh, tandis que le coût de la production d’électricité photovoltaïque s’établira à 0,20 RMB par kWh. Dans un marché de l’électricité mature, compte tenu de tarifs de transport et de distribution de 0,15 RMB par kWh, de frais de service de supercharge de 0,15 RMB par kWh et de pertes sur les lignes de charge estimées à 5 %, le coût total de possession (TCO) d’un tracteur électrique à charge ultra‑rapide tombe à 1,3975 million de RMB — soit seulement 60,6 % du TCO actuel d’un tracteur diesel.

Camion de mine

En recoupant et en comparant les données collectées au cours de la phase d’essai, les avantages en matière d’économie d’énergie des camions miniers entièrement électriques se révèlent clairement, avec les caractéristiques principales suivantes :

1. Le coût du transport exprimé en tonne‑kilomètre est nettement inférieur à celui des véhicules conventionnels fonctionnant au carburant ; sur une pente de 2 %, les économies d’énergie atteignent 87,5 %, avec une efficacité énergétique qui s’accroît à mesure que la pente augmente. Sur une pente de 8,1 % et pour une distance de transport de 2,4 km, la consommation d’énergie peut être réduite à 0,02 kWh par kilomètre cube.

2. Les coûts d’entretien et de consommation de pièces ont été considérablement réduits, ne représentant plus que 50 % de ceux des véhicules à essence.

3. Le véhicule chargé circule à une vitesse supérieure à celle du véhicule vide,

4. Le nombre de véhicules électriques dépasse celui des véhicules à essence.

5. Au cours de l’essai en service, le mode de fonctionnement combiné a atteint une consommation d’énergie de 0,53 kWh par kilomètre cube, et, dans des conditions de charge élevée, il reste encore une marge importante pour une réduction supplémentaire.

6. La conduite en côte sous forte charge entraîne une consommation d’énergie élevée et des recharges fréquentes, ce qui affecte négativement le taux d’utilisation.

Sur la base des données d’essai et des exigences habituelles en matière de transport, nous optimiserons davantage la structure des coûts et les itinéraires d’exploitation des camions miniers entièrement électriques, en identifiant les conditions d’exploitation qui minimisent la consommation spécifique d’énergie sur le site minier. Cette approche permettra de réduire la fréquence et la durée des phases de recharge, prolongeant ainsi la durée effective de chaque poste de travail du camion. Selon nos calculs, les économies annuelles réalisées sur les coûts énergétiques, conjuguées aux revenus supplémentaires générés, pourraient atteindre 470 000 yuans par véhicule, avec un retour sur investissement du retrofit estimé à environ un an et demi.

III. Énergie intelligente pour des mines à zéro émission de carbone

Tableau de la consommation moyenne d’énergie pour un certain camion minier électrique

Sur la base de l’analyse du graphique ci‑dessus, au cours d’une année, les camions-bennes de la mine ont transporté au total 3,39 millions de tonnes, consommant 107 938 kWh d’électricité. La consommation moyenne d’électricité par tonne de minerai s’est élevée à 0,032 kWh. À un prix de l’électricité de 0,7 yuan par kWh, le coût de transport par tonne de minerai s’élève à environ 2,24 cents.

Investir dans des systèmes de production d’énergie solaire, de stockage et de recharge pour alimenter les camions miniers peut réduire considérablement les coûts d’exploitation à long terme.

Du point de vue opérationnel et économique, en prenant comme exemple les conditions d’exploitation du projet, le coût moyen du carburant pour un véhicule diesel conventionnel s’élève à 2,5–2,8 yuans par mètre cube, tandis que celui d’un véhicule entièrement électrique est de 0,43 yuans par mètre cube. Pour le modèle phare, en supposant une charge maximale de 40 m³, chaque trajet aller‑retour effectué par un camion minier électrique permet d’économiser plus de 80 yuans par rapport à son équivalent diesel, offrant à la fois des bénéfices environnementaux et une efficacité économique optimale. Sur la base d’une économie quotidienne estimée d’environ 180 litres de diesel par camion minier électrique, si 50 véhicules fonctionnent à pleine capacité pendant un an — en comptant 300 jours d’exploitation —, la réduction cumulée de consommation de diesel atteindrait près de 2,7 millions de litres. Sur la même période, cela se traduirait par une diminution totale des émissions de CO₂ d’environ 7 100 tonnes, permettant aux mines d’opérer une transition vers un transport zéro carbone, vert et intelligent.

Coût annuel de la consommation de carburant : 180 litres × 50 unités × 7,5 yuans/litre × 300 jours = 20,25 millions de yuans
Investissement dans des stations de recharge solaire‑stockage : (5 yuans/heure) = 3 + 1,5 + 0,55 yuan/W × 5 MW = 25 millions de yuans, incluant la recharge quotidienne de 50 camions miniers électriques pour un total de 5 000 kWh.
Les seuls coûts annuels de carburant pourraient financer l’investissement dans une station de recharge solaire‑stockage pour 50 véhicules : 650 000 yuans par véhicule × 50 = 32,5 millions de yuans. Investissement total : 32,5 millions + 25 millions = 57,5 millions de yuans.
5750/2025 = 2,8 ans pour récupérer l’investissement

L’électrification des engins de chantier est devenue une tendance inévitable, tandis que la transition vers les camions lourds et les camions miniers électriques s’accélère. Du point de vue du coût total de possession (TCO) et des coûts d’exploitation, la viabilité économique des camions lourds et des camions miniers électriques commence déjà à se dessiner. À l’avenir, à mesure que la technologie progresse et que le soutien politique se renforce, l’attractivité économique des équipements de construction électriques s’améliorera encore, tandis que l’intégration des mines à zéro émission de carbone aux systèmes énergétiques intelligents ouvrira de nouvelles perspectives pour le secteur.

L’avenir est déjà là : l’électrification n’est pas seulement une tendance, c’est une évidence !