L'industrie fait la course pour respecter les délais des voitures électriques en Californie

Nov 06, 2023

En résumé

Un coup d'œil à l'intérieur de l'usine qui assemble le pick-up électrique F-150 de Ford. Alors que l'industrie investit 40 milliards de dollars dans de nouvelles usines de voitures électriques aux États-Unis, la transformation rapide soulève des problèmes de main-d'œuvre et de chaîne d'approvisionnement. Le constructeur automobile dit "nous sommes all-in".

Lisez cet article en espagnol.

Au milieu du cliquetis et du claquement du sol de l'usine de Dearborn, dans le Michigan, des véhicules robotiques autonomes transportent les batteries de 1 600 livres qui alimentent la camionnette électrique phare de Ford aux travailleurs de diverses stations, qui se précipitent pour les boulonner à d'autres pièces.

Une fois que les travailleurs ont inspecté chaque batterie, le robot la déplace le long d'une piste jusqu'à la station suivante, puis se coince entre deux bras robotiques inactifs. Un bras est suspendu au-dessus du châssis du F-150 Lightning 2023, tandis que l'autre se déplace rapidement pour ramasser l'énorme batterie et la fixer au châssis.

Aidés par d'autres robots, les travailleurs assemblent rapidement les pièces restantes : le cadre en aluminium, les pneus, la cabine et la caisse du camion. Ensuite, la camionnette terminée - qui a une longue liste d'attente d'acheteurs potentiels - subit une dernière série d'inspections et de tests ici au Ford's Rouge Electric Vehicle Center.

Du Michigan à la Géorgie en passant par la Bay Area et l'outre-mer, une nouvelle ère de fabrication automobile est arrivée, stimulée par le mandat historique de la Californie de mettre fin aux nouvelles ventes de voitures à essence dans une douzaine d'années. Déjà, la transition vers les véhicules électriques expose les constructeurs automobiles à une myriade de défis alors qu'ils se précipitent pour augmenter la production.

"La demande de voitures électriques augmente encore plus rapidement que jamais", a déclaré Darren Palmer, vice-président des programmes de véhicules électriques chez Ford. "Ça a changé notre façon de travailler, ça a tout changé."

L'industrie est aux prises avec des contraintes de la chaîne d'approvisionnement, une concurrence féroce pour les matériaux cruciaux des batteries et une ruée vers la production de batteries moins chères fabriquées aux États-Unis, tout en mettant en place de nouvelles usines d'assemblage à temps pour respecter le calendrier ambitieux de la Californie. Dans le même temps, le syndicat des travailleurs de l'automobile a soulevé des craintes concernant la sécurité de l'emploi et la sécurité au travail pendant la transformation rapide de l'industrie.

Quarante-quatre grandes usines produisent déjà des véhicules électriques aux États-Unis, et plusieurs constructeurs automobiles, dont Toyota, Hyundai et Ford, construisent actuellement de nouvelles usines massives pour assembler des voitures électriques, ainsi que de nouvelles usines de fabrication de batteries. L'investissement dans de nouvelles usines américaines : plus de 40 milliards de dollars.

Tesla a longtemps dominé le marché, vendant plus d'un million de voitures l'année dernière. Pourtant, certaines entreprises, en particulier Toyota – qui n'a vendu que quelques centaines de voitures entièrement électriques aux États-Unis l'année dernière et les ont rappelées pour des roues défectueuses – ont été résistantes et lentes à faire le changement, selon les experts de l'industrie. Au lieu de cela, Toyota reste plutôt concentré sur ses hybrides.

"La demande de voitures électriques augmente encore plus vite que jamais. Cela a changé notre façon de travailler, cela a tout changé."

Chez Ford, Palmer dit qu'ils sont à la hauteur de la tâche. D'ici la fin de cette année, le constructeur automobile prévoit de produire au moins 150 000 F-150 Lightning par an, soit plus de quatre fois le nombre initialement prévu par la société.

Face au mandat de la Californie, "nous savons que nous passerons éventuellement au tout-électrique - nous sommes tout à fait d'accord", a déclaré Palmer, ajoutant qu'"il y a tout un tas d'États qui suivent tous la Californie".

"Un défi pour une entreprise comme la nôtre", a-t-il déclaré, "est de savoir comment gérer cette transition ?"

En tant que l'un des trois grands constructeurs automobiles américains, Ford Motor Company est un leader du marché automobile depuis sa création il y a plus d'un siècle, produisant de nombreuses voitures énergivores que les Américains adorent conduire. Mais la Californie oblige maintenant Ford et le reste de l'industrie automobile mondiale à passer rapidement à des modèles à zéro émission.

Les véhicules représentent environ la moitié de toutes les émissions de gaz à effet de serre en Californie, ce qui en fait la plus grande source de l'État qui réchauffe la planète et pollue l'air avec du smog et de la suie.

Adopté par l'Air Resources Board en août dernier, le mandat de la Californie exige que 35 % des voitures neuves de 2026 vendues dans l'État soient à zéro émission, soit près du double des ventes actuelles, puis augmentent jusqu'à 68 % en 2030 pour atteindre 100 % en 2035.

La Californie est le moteur du marché automobile américain - une voiture sur 10 y est vendue - et au moins 17 autres États se sont engagés à adopter les règles de la Californie. Exerçant encore plus de pression sur les constructeurs automobiles, l'administration Biden a suivi le mois dernier l'exemple de la Californie en proposant ses propres mesures strictes pour augmenter la production de véhicules électriques à l'échelle nationale.

Les constructeurs automobiles devront vendre près de 12 millions de voitures électriques en Californie d'ici 2035. Seuls environ 838 000 véhicules électriques circulaient sur les routes californiennes en 2021.

Une transformation aussi rapide de l'industrie géante est sans précédent.

"Nous n'avons tout simplement pas la capacité de production aujourd'hui pour satisfaire ce besoin potentiel à l'avenir", a déclaré Erich Muehlegger, professeur d'économie à l'UC Davis qui analyse les tendances du marché des véhicules électriques. "Les constructeurs automobiles sont en train de développer cela, mais ce n'est pas quelque chose qui peut se faire du jour au lendemain."

Lors de l'élaboration des règles en Californie l'année dernière, l'industrie automobile a fait pression pour des exigences plus souples, les qualifiant de "trop ​​​​agressives" et "extrêmement difficiles". Mais maintenant, alors que les délais de l'État approchent, de nombreux constructeurs automobiles concentrent leurs compétences en ingénierie et leurs investissements sur leur réalisation.

"Nous n'avons tout simplement pas la capacité de production aujourd'hui pour satisfaire ce besoin potentiel à l'avenir... Ce n'est pas quelque chose qui peut être fait du jour au lendemain."

Les responsables de la qualité de l'air de l'État se disent convaincus que les fabricants peuvent évoluer pour respecter les délais. La Californie a déjà deux ans d'avance sur le calendrier prévu pour atteindre son objectif 2025 de vendre 1,5 million de véhicules zéro émission. Environ 19% des voitures neuves en Californie l'année dernière étaient sans émissions.

"Maintenant, nous nous dirigeons vers zéro", a déclaré la présidente du conseil d'administration d'Air Resources, Liane Randolph. "Nous sommes très optimistes quant à l'augmentation spectaculaire du déploiement à l'avenir."

Ford a annoncé une augmentation de ses investissements dans la production de véhicules électriques : environ 50 milliards de dollars dans le monde pour les véhicules électriques et les matériaux de batterie jusqu'en 2026 - contre 30 milliards de dollars - avec un objectif de produire 2 millions de véhicules électriques.

Mais pour fabriquer des voitures et des camionnettes électriques, Ford doit totalement réorganiser ses chaînes de montage et recycler sa main-d'œuvre. C'est un processus très différent de la construction d'un camion avec un moteur à combustion interne. La version entièrement électrique de la camionnette Ford F-150 comporte beaucoup moins de pièces que son homologue à essence : pas de bougies d'allumage, de pistons, de réservoir de carburant, de filtre à huile, de transmission à plusieurs vitesses, de courroie de distribution, de silencieux ou de convertisseur catalytique. n'en citer que quelques-uns. Les moteurs à combustion interne comportent des milliers de pièces tandis que les systèmes d'alimentation électrique ne comportent que six composants principaux.

Le syndicat représentant les travailleurs de General Motors, Ford et Chrysler affirme que la transition pourrait menacer la sécurité de l'emploi. United Auto Workers a estimé en 2018 que l'électrification pourrait entraîner la perte d'environ 35 000 emplois parmi ses 400 000 membres.

Par exemple, le modèle traditionnel à essence du F-150 est assemblé par 4 400 travailleurs à l'usine Ford de Dearborn, tandis que la version tout électrique, assemblée à côté, ne prend qu'environ un sixième de la main-d'œuvre, soit 750 employés.

Laura Dickerson, directrice de United Auto Workers Region 1 dans le Michigan, a déclaré que le maintien d'emplois bien rémunérés de la classe moyenne sera essentiel pour assurer une transition réussie vers les véhicules électriques. Dickerson a déclaré que les travailleurs qui construisent des voitures n'entrent pas dans l'industrie parce qu'ils sont passionnés par les moteurs à essence ou les véhicules électriques - ils le font parce que les emplois offrent une sécurité financière.

"Pour l'avenir, nous devons simplement nous assurer que nous protégeons le travail, car ce sont des emplois respectueux de l'environnement", a-t-elle déclaré.

Les travailleurs "ne savent pas s'ils vont se brûler avec (des matériaux EV)… Ils ne savent pas si quelque chose d'autre va se développer, car tout cela est nouveau. Il y a beaucoup d'inconnues."

Les représentants de Ford ont refusé de répondre aux questions sur la rétention ou les licenciements d'employés, mais ont déclaré que l'entreprise embaucherait des employés supplémentaires à mesure qu'elle agrandirait son centre de véhicules électriques. Ford réaffectera un équipage de 800 personnes cet automne, les déplaçant de l'usine qui construit des F-150 traditionnels, et prévoit d'embaucher 300 nouveaux employés cette année. Au total, l'usine F-150 Lightning emploiera environ 1 800 personnes.

La lutte pour maintenir des emplois bien rémunérés tout en produisant des véhicules électriques a déjà conduit à des affrontements entre certains constructeurs automobiles et leurs employés. Dans une usine GM en 2019, près de 50 000 employés syndiqués se sont mis en grève lors des négociations contractuelles lorsque le constructeur automobile a annoncé son intention de fermer certaines usines qui produisent des voitures à essence et de passer à la production de voitures électriques.

Le haut dirigeant de Volkswagen a également prédit des pertes d'emplois, affirmant que la construction d'une voiture électrique nécessite "30% d'efforts en moins" que la construction d'un moteur à combustion interne.

Dickerson a déclaré que les travailleurs de l'automobile ont exprimé des préoccupations supplémentaires concernant les problèmes potentiels de santé et de sécurité liés au travail avec des batteries.

De nombreux matériaux sont hautement inflammables et peuvent être explosifs, et l'exposition à des métaux dangereux tels que le plomb peut causer des problèmes de santé, a-t-elle déclaré. Les travailleurs devaient être formés pour manipuler en toute sécurité les matériaux, ainsi que les connexions électriques à haute tension.

"Travailler dans le secteur manufacturier peut être dangereux et avec des véhicules électriques, certains de ces dangers - nous ne sommes pas au courant", a déclaré Dickerson.

Dickerson a déclaré que des accidents mineurs se sont probablement produits, mais jusqu'à présent, elle n'a connaissance d'aucun accident mortel ou grave. Les plus grandes préoccupations, a-t-elle dit, sont de savoir si la manipulation des métaux pourrait exposer les travailleurs à des problèmes de santé à l'avenir.

"Ils ne savent pas s'ils vont être brûlés par quelque chose, ils ne savent pas si quelque chose d'autre va se développer à partir de là, car tout cela est nouveau", a-t-elle ajouté. "Il y a beaucoup d'inconnues et les gens sont donc très nerveux."

En réponse aux inquiétudes du syndicat, le porte-parole de Ford, Kelli Felker, a déclaré que l'entreprise prenait "la sécurité de sa main-d'œuvre très au sérieux. Nos processus de fabrication sont conçus pour assurer la sécurité de notre main-d'œuvre".

Lorsque le premier F-150 Lightning entièrement électrique a été dévoilé lors d'un événement diffusé en direct à Times Square à New York et dans le Strip de Las Vegas, les consommateurs américains se sont précipités pour acheter le véhicule que Ford a surnommé "le camion du futur".

Mais la demande pour la version électrique du pick-up le plus populaire du pays a largement dépassé l'offre, créant de longues listes d'attente : Ford a reçu plus de 200 000 réservations pour le F-150 Lightning fin 2021, créant un arriéré de trois ans - des mois avant le premier modèles étaient disponibles à la vente. Les consommateurs en ont acheté plus de 15 000 au cours des six premiers mois de sa vente en 2022, selon un rapport sur les ventes de janvier.

Ford a donc répondu par une forte augmentation de la production, annonçant qu'il fabriquerait désormais 150 000 camions électriques par an, soit cinq fois plus que prévu initialement. Ford affirme que la demande de F-150 Lightnings 2023 dépasse toujours l'offre, mais que de nouveaux clients pourront probablement commencer à passer des commandes ce mois-ci.

"Le F-150 est le véhicule qui a construit l'Amérique, nous l'avons donc rendu électrique", a déclaré Palmer. "Dès que nous avons réalisé la demande qui allait venir, nous avons commencé à augmenter la production. Maintenant, cela prend normalement des années et des années pour la plupart des entreprises. Mais chez Ford, c'est ce que nous faisons très bien."

La partie des véhicules électriques de l'immense complexe centenaire de Dearborn River Rouge de Ford, qu'un dirigeant a qualifié de "cathédrale de la fabrication", continue de s'étendre à mesure que la pression augmente pour produire davantage de modèles.

Ford vend désormais trois modèles entièrement électriques aux États-Unis – le F-150 Lightning, le fourgon E-Transit et le Mustang Mach-e – et commencera à construire une autre camionnette électrique, appelée Project T3, en 2025, à BlueOval City, une méga-usine de véhicules et de batteries de 5,6 milliards de dollars et de 3 600 acres en construction dans le Tennessee.

BlueOval City est le plus gros investissement de Ford dans la production de véhicules électriques à ce jour, devrait créer environ 5 700 nouveaux emplois et avoir la capacité de produire au moins 500 000 véhicules électriques par an, selon Ermal Faulkner, directeur du site du projet.

Le projet d'usine a subi des retards en raison des conditions météorologiques, bien que la construction soit dans les délais et prévoit d'ouvrir l'usine en 2025, a-t-il déclaré. Certains retards de la chaîne d'approvisionnement et des problèmes de batterie ont également perturbé la production de véhicules électriques de Ford. En février, un incendie de batterie a temporairement bloqué la production du F-150 Lightning.

Pour rester compétitif, GM produit le plus grand rival du F-150 Lightning - le nouveau Chevy Silverado EV, une version tout électrique de sa camionnette la plus vendue qui devrait être lancée plus tard cette année. LeUsine de 4,5 millions de pieds carrés près de Detroit, qui a ouvert ses portes en 2021 et s'agrandit,fabriquera également des véhicules électriques GMC Hummer et le Cruise Origin électrique autonome.

GM, qui prévoit de produire un total de 600 000 véhicules électriques par an, est le seul grand constructeur automobile à s'être engagé à cesser de vendre des voitures à essence dans le monde d'ici 2035.

Les économistes constatent de plus en plus une concurrence croissante entre les constructeurs automobiles américains et étrangers sur le marché des véhicules électriques. Cela comprend tout, de l'approvisionnement en matériaux de batterie nécessaires à l'offre de prix compétitifs pour les nouveaux modèles. L'année dernière, les clients américains ont acheté plus de 800 000 véhicules tout électriques, soit presque le double par rapport à 2021 et totalisant environ 6 % de toutes les ventes de véhicules.

La concurrence reste féroce alors que les constructeurs automobiles traditionnels tentent de rattraper Tesla, qui domine toujours le marché avec les deux tiers de toutes les ventes de véhicules électriques et les deux modèles les plus vendus du pays. Tesla possède des usines d'assemblage de voitures dans la ville de Fremont, dans l'East Bay, ainsi qu'au Texas, en Allemagne et en Chine, et a investi dans une giga-usine de cellules de batterie lithium-ion de 6,2 milliards de dollars au Nevada, avec 3,6 milliards de dollars supplémentaires attendus.

En réponse à la réduction de 20 % des prix de certains de ses modèles par Tesla en janvier, Ford a réduit le prix de son Mach-E jusqu'à 5 900 $.

Pourtant, Ford et d'autres constructeurs automobiles traditionnels comme GM continuent d'être à la traîne en termes de ventes, bien qu'au cours des trois premiers mois de l'année, GM ait surpassé Ford en voitures électriques de près de deux contre un.

Les ingénieurs automobiles de Ford essaient de changer cela.

À seulement huit kilomètres de l'usine de fabrication de véhicules électriques de Dearborn, des équipes d'ingénieurs derrière l'extérieur vitré et réfléchissant du siège mondial de Ford s'efforcent de concevoir des batteries plus efficaces et plus légères. Leur mission : Réduire le prix initial élevé de ses modèles électriques.

Ils repensent la chimie de la batterie et les composants qu'ils utilisent pour maintenir la batterie. Les nouvelles batteries sont l'une des technologies les plus importantes de l'avenir de l'énergie propre, a déclaré Charles Poon, directeur de l'ingénierie des systèmes électrifiés de la société..

La nouvelle stratégie de Ford consiste à créer des alternatives aux batteries fabriquées avec du nickel, du cobalt ou du manganèse coûteux, qui sont en forte demande. Au lieu de cela, le constructeur automobile développe une nouvelle technologie moins chère pour incorporer davantage de batteries en lithium-fer-phosphate. Tesla et VW ont annoncé qu'il s'agirait de la référence pour leurs véhicules électriques de gamme standard sur les marchés américain et européen.

Ford essaie également de remplacer les matériaux lourds dans sa batterie de 1 600 livres sans compromettre la puissance de sortie. L'objectif est de rendre les futures batteries plus denses en énergie, plus légères et moins chères, a déclaré Poon.

"Nous y travaillons très dur", a déclaré Poon. "Nous avons une nouvelle technologie matérielle, une nouvelle conception chimique et une nouvelle conception des cellules de batterie pour augmenter l'acceptation globale."

Poon a déclaré que les nouvelles batteries au lithium-fer-phosphate seraient beaucoup moins chères, ce qui donnerait des véhicules plus abordables que les modèles existants. La réduction des coûts des batteries est essentielle car le coût élevé des véhicules électriques est un obstacle majeur pour les consommateurs. Le prix moyen d'une voiture électrique en février était de 58 385 $, soit environ 9 600 $ de plus que la voiture moyenne, bien qu'il ait chuté d'environ 65 000 $ l'an dernier. Les voitures entièrement électriques bas de gamme commencent à environ 27 500 $.

Rob Williams, responsable de la maintenance et de l'ingénierie au Rouge Electric Vehicle Center, a déclaré que les retards de production de batteries étaient l'un des plus grands défis de la chaîne de montage.

L'accès aux minéraux critiques des batteries pose des obstacles importants au respect des exigences californiennes en matière de véhicules électriques, a déclaré Muehlegger de l'UC Davis. Ford a également dû arrêter la production en 2022 en raison d'une pénurie de puces informatiques, et il a déclaré que l'industrie ne s'était toujours pas remise des perturbations de la chaîne d'approvisionnement auxquelles elle avait été confrontée pendant la pandémie.

"Si nous nous dirigeons très rapidement vers un monde dans lequel une grande partie du nouveau parc automobile sera constituée de véhicules électriques et non de véhicules conventionnels, il y a une quantité énorme de capacité de batterie qui doit être créée", a-t-il déclaré.

"Il y aura beaucoup de pression pour innover dans cette industrie. Mais à quelle vitesse l'industrie est capable d'innover - et à quelle vitesse l'industrie s'éloigne des technologies de batterie qu'elle utilise actuellement pour deux nouvelles technologies de batterie que nous n'avons pas encore découvertes - c'est difficile à savoir."

Une grande partie de la raison pour laquelle l'industrie automobile connaît des problèmes de chaîne d'approvisionnement est que de nombreux matériaux, dont le nickel, le lithium et le cobalt, proviennent de Chine, ce qui, selon Muehlegger, est devenu très efficace dans le raffinage et la production de batteries. Il n'y a qu'une seule mine de lithium aux États-Unis, située au Nevada.

Le passage à des composants fabriqués aux États-Unis est essentiel pour que les acheteurs de voitures puissent bénéficier de crédits d'impôt fédéraux. Pour que les ventes puissent bénéficier de crédits allant jusqu'à 7 500 $ dans le cadre de la loi sur la réduction de l'inflation, les constructeurs automobiles doivent respecter des règles strictes qui exigent que la plupart de ses composants soient produits ou fabriqués aux États-Unis ou chez ses partenaires commerciaux proches.

Seuls 14 modèles sont éligibles au crédit en vertu des règles publiées par l'administration Biden en avril. Le F-150 Lightning de Ford est répertorié comme l'un des rares camions éligibles, mais le prix initial élevé du véhicule pourrait le rendre inéligible aux incitations fédérales. Actuellement, les modèles de camions Ford vont de 59 974 $ à 98 070 $; pour être admissibles, les voitures doivent avoir un prix inférieur à 55 000 $ et les camions ou les gros VUS inférieurs à 80 000 $.

La diversification et la construction d'une nouvelle chaîne d'approvisionnement à partir de zéro dans les pays amis des États-Unis pourraient retarder la production, car il faut des années pour se développer, a déclaré Muehlegger, de l'UC Davis.

C'est pourquoi Ford s'est associé à un fournisseur chinois de batteries, SK On, pour construire une nouvelle usine de batteries au lithium-fer-phosphate dans le Michigan : en construisant ses propres batteries, Ford espère obtenir un flux constant de matériaux.

Tesla, dans le but de garantir que ses voitures bénéficient du crédit d'impôt à la consommation, tente d'obtenir un partenariat similaire avec une société chinoise pour construire une usine de fabrication de batteries au lithium-fer-phosphate au Texas.

Palmer, vice-président des programmes de véhicules électriques de Ford, a déclaré que la société avait déjà sécurisé 100% de l'approvisionnement annuel en batteries nécessaire pour 600 000 véhicules et 70% des matériaux de batterie dont elle a besoin pour un taux de production mondial annuel de 2 millions de véhicules électriques d'ici 2026.

"Si nous ne l'avions pas fait, si nous attendions deux ans pour investir, nous aurions tellement de mal à obtenir la quantité de matériaux nécessaires", a déclaré Palmer.

Une partie du succès dominant de Tesla a été la construction de son propre réseau de recharge étendu pour ses véhicules, a déclaré David Reichmuth, ingénieur principal au programme de transport propre de l'Union of Concerned Scientists. D'autres constructeurs automobiles devraient également accorder la priorité à cela, a-t-il déclaré, car l'insuffisance des chargeurs publics a été un énorme obstacle pour les locataires, les résidents de maisons multifamiliales et les résidents à faible revenu.

"S'ils veulent vendre ces véhicules", a déclaré Reichmuth, "ils doivent s'assurer que les conducteurs ont une expérience positive."

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Nadia Lopez a couvert les questions de politique environnementale chez CalMatters. Avant de rejoindre CalMatters, elle a couvert les communautés latinos de la vallée de San Joaquin pour The Fresno Bee et a rapporté de l'hôtel de ville pour San...