Voiture électrique

Une voiture électrique est une automobile mue par la force électromotrice d'un ou plusieurs moteurs électriques, alimentés par une batterie d'accumulateurs, une pile à combustible ou un moteur thermique générateur.
On distingue ainsi les voitures électriques à batterie comme la Tesla Model S, la Tesla Model X et la Renault ZOE (appelées BEV en anglais pour « »), les voitures électriques à pile à combustible comme la Toyota Mirai, et les voitures électriques à essence. Il existe également des voitures hybrides électriques équipée de prolongateur d'autonomie comme la Chevrolet Volt (appelée EREV en anglais, pour « »).
La voiture est généralement équipée d'un ou plusieurs moteurs électriques dont la puissance totale peut aller de à plus de , selon la taille du véhicule, l'usage et les performances recherchées. Par exemple : () pour une petite berline quatre-places (Mitsubishi i-Miev), pour l'Opel Ampera, pour la Tesla Model S P90D et pour la sportive électrique Venturi Fétish.
Une batterie d'accumulateurs fournit l'énergie provenant de la recharge par câble depuis une source électrique extérieure et, selon les modèles, de la récupération d’énergie par freinage régénératif, le moteur fonctionnant alors en générateur.
La capacité des batteries varie actuellement de 15 à , leur tension totale étant de 300 à . L'autonomie du véhicule dépend directement de la capacité de la batterie, du type de trajet (plat, varié, urbain), du mode de conduite et des accessoires utilisées (phares, chauffage, climatisation, essuie-glaces).
Les constructeurs annonçaient une autonomie moyenne de jusqu'à 2016 où la plupart ont annoncé, au Mondial de Paris, le passage de cette autonomie à , en particulier pour la Renault ZOE, l'Opel Ampera-e et la Golf de Volkswagen ; ils prévoient pour 2020 une autonomie allant de pour PSA à pour VW et Mecedes ; Tesla annonce pour sa Model S dès 2017.
En l'état de la technologie avant 2016, et selon le volume qui leur est dédié, les batteries permettaient d'assurer une autonomie comprise entre 100 et et nécessitaient des temps de recharge d'environ . Certains véhicules électriques sont donc munis de générateurs électriques internes : moteur thermique classique assurant, selon la situation, une partie de la traction ou une fonction de groupe électrogène (automobile hybride électrique), pile à combustible ou, éventuellement des panneaux solaires intégrés à la carrosserie pour des véhicules spécialement économes. La Tesla Model S est une exception, avec une autonomie qui dépasse les ( selon l'EPA et selon Tesla) avec un système propriétaire de chargement rapide appelé « », qui permet de donner d'autonomie en , avec une usure de batterie quasiment nulle.
Le coût de la batterie, nécessairement plus élevé que celui d'un simple réservoir d'essence, représente une partie significative du coût du véhicule. Cependant, sa recharge est plus économique, à kilométrage égal, dans les pays où l'électricité n'est pas elle-même majoritairement fabriquée à partir de combustibles fossiles. Une solution adoptée par quelques fabricants est donc de louer la batterie, ce qui présente différents avantages : le prix d'achat du véhicule est moins dissuasif ; l’échange à la station service ou à domicile est rapide ; en fin de vie, la batterie est récupérée pour recyclage. Le coût unitaire de ce recyclage dépendra bien entendu du volume à traiter.
La généralisation de ce type de véhicules implique le développement d'équipements collectifs connexes pour la recharge hors domicile : stations de recharge (ou d'échange de batteries vides contre des pleines), centrales électriques supplémentaires pour fournir l'énergie électrique se substituant aux carburants actuels, développement massif de l'industrie des batteries, etc. L'industrie automobile (et industries connexes) se modifiera profondément.
Une étude, réalisée pour Greenpeace, les Amis de la Terre Europe, et Transport et Environnement, montre qu'en Europe, les véhicules électriques sont plus durables que les véhicules équipés des moteurs à combustion les plus performants. Les véhicules électriques n'émettent, lors de leurs déplacements, aucun gaz et sont silencieux. L'étude conclut aussi que l’augmentation du nombre de véhicules électriques, sans modifier la législation en cours, pourrait conduire à la fois à une augmentation de la consommation de pétrole et des émissions des gaz à effet de serre du secteur automobile en Europe, en comparaison d’une situation sans véhicules électriques ainsi qu'à une augmentation de la production d’électricité basée sur le charbon et le nucléaire, au lieu d’une progression de la production d’énergie renouvelable.
L'impact sur l'environnement de la voiture électrique est donc lié principalement à la production de l'électricité, mais aussi aux émissions de particules fines. Une étude indépendante menée en 2014 par , une de l'université catholique de Louvain (KU Leuven), révèle ainsi que la voiture électrique produit à peine moins de particules fines qu’une nouvelle voiture à essence. Cela s’explique partiellement par une usure plus rapide des freins et des pneus sur la route, du fait du poids supplémentaire des batteries. Cependant, grâce au système de récupération d'énergie au freinage, à l'augmentation de la densité énergétique des batteries (qui représentent du poids total du véhicule) et une incitation à rouler de manière douce (pour augmenter l'autonomie du véhicule en anticipant les ralentissements), cette usure reste faible. Par contre, la voiture électrique n'émet pas d'oxyde d'azote, ce qui amène les auteurs de l'étude à conclure qu'elle est plus écologique que les voitures roulant au diesel.
Les équipements associés doivent répondre aux exigences en matière de sécurité pour les installations et s’intégrer dans le futur réseau électrique intelligent (). Cela pour garantir des véhicules électriques disponibles, une facture énergétique optimisée et une empreinte carbone minimale.
Le véhicule électrique peut être vu comme une réponse efficace et concrète pour diminuer l’empreinte environnementale des transports. Il constitue un maillon manquant du panorama de la mobilité urbaine durable (train, tramway, bus, vélo) et répond aux modes de déplacement des conducteurs qui parcourent quotidiennement moins de , principalement dans le périmètre urbain : les particuliers qui utilisent leur véhicule pour le trajet domicile–travail et de nombreuses flottes d'entreprises.
Un des problèmes les plus difficiles à surmonter tient aux ressources en lithium, constituant essentiel à ce jour des batteries adaptées au transport automobile. En effet, selon un ouvrage publié en 2010, les ressources utilisables pour cet usage ne dépasseraient pas de tonnes. Sachant que la masse de lithium requise pour un véhicule est de l'ordre de , et qu'il y a actuellement de voitures (à "pétrole") à travers le monde, les réserves ne permettraient pas de relayer la disparition du pétrole. Mais selon les estimations du US Geological Survey (USGS) de 2016, les réserves économiquement exploitables de lithium sont évaluées à (millions de tonnes) et les ressources identifiées à , largement suffisantes pour alimenter tout le parc automobile mondial.
En 1834, le premier véhicule électrique, un train miniature, est construit par Thomas Davenport.
En 1835, à Groningue, aux Pays-Bas, Sibrandus Stratingh met au point une voiture électrique expérimentale à échelle réduite.
D'autres prototypes de voitures électriques ont probablement été construits avant, mais il faut attendre l'amélioration du fonctionnement des batteries par Gaston Planté, en 1865, puis Camille Faure, en 1881, pour que les voitures électriques prennent réellement leur essor.
En , Gustave Trouvé présente une automobile électrique à l'Exposition internationale d'Électricité de Paris. À la fin du , trois modes de propulsion se partagent le marché naissant de la voiture automobile : le moteur à allumage commandé dit « moteur à essence », le moteur électrique et le moteur à vapeur. La voiture électrique connaît un succès certain dans la dernière décennie du , tant en Europe – et notamment en France – qu'aux États-Unis. Il s'agit principalement de flottes de taxis pour le service urbain, en lieu et place des fiacres et autres voitures de louages à cheval. Ces voitures étaient munies de batteries au plomb pesant plusieurs centaines de kilogrammes qui étaient rechargées la nuit dans des stations spécialisées. Pour la course Paris-Bordeaux-Paris de 1895, une voiture électrique est sur la ligne de départ, conduite par Charles Jeantaud, carrossier. Pour cette course, il crée un break à six places aux roues en bois. Cette voiture de embarque Fulmen de chacun. L’autonomie est d’une cinquantaine de kilomètres, à la moyenne de 24 à , ce qui l'oblige à disposer des batteries neuves tout au long du parcours. 
Aux États-Unis Andrew L. Riker remporte des compétitions autour de New York entre 1896 et 1900, sur ses modèles (notamment face à Henry Morris à Providence la première fois). On compte alors quelques véhicules marquants comme "la Jamais contente" fabriquée par CGA Dogcart de l'ingénieur belge Camille Jenatzy, qui dépasse pour la première fois les , en atteignant le . Le belge alors installé à Paris dispute au comte Gaston de Chasseloup-Laubat le record de vitesse terrestre durant l'année 1899. Ce dernier possède une Jeantaud modèle "Duc" électrique, et chacun des deux hommes obtient trois records en moins de six mois. Il faut attendre exactement pour reparler de records homologués en la matière.
En 1900, sur véhicules fabriqués aux États-Unis, sont électriques, 936 à essence, et à vapeur.
En 1942, une petite voiture électrique nommée l'« œuf électrique » circule à Paris. Elle est l’œuvre d’un ingénieur français de la SNCF, Paul Arzens (1903-1990).
L'automobile à essence finit par supplanter la voiture électrique. Dans un article de 1955, John B. Rae propose une explication déterministe à l'échec de l'automobile électrique : celle-ci ne serait victime que de ses défauts intrinsèques en comparaison des avantages de la technologie des voitures à essence et il était inéluctable que ces dernières s'imposent. Rae explique que le développement de l'automobile électrique, au début du siècle, est Depuis 1955, la plupart des historiens ont accepté l'explication de Rae, à l'exception de Rudi Volti qui est le premier à remettre en question la thèse du déterminisme. Plusieurs sortes de raisons techniques et économiques étaient et sont encore avancées pour expliquer la supériorité intrinsèque de la voiture à essence. Cependant, au début des années 2000, un ouvrage de David A. Kirsch défend une perspective plus nuancée. Kirsch soutient, en effet, en s'appuyant sur des travaux de sociologie et d'économie de l'innovation (notamment ceux de Paul A. David), que cette technologie aurait pu se développer dans des segments particuliers du marché automobile, notamment pour les flottes urbaines, si des facteurs contingents et sociaux ne s'y étaient pas opposés. D'autres auteurs expliquent que la voiture électrique a échoué à cause de problèmes culturels plutôt que techniques.
Au début du siècle dernier, la technologie de la voiture électrique aurait peut-être pu se constituer en industrie viable, au moins sur certains secteurs (pour le transport urbain), mais de fait ce ne fut pas le cas. Quoi qu'il en soit, l'idée qu'elle reste une alternative ou un complément viable et prometteur aux véhicules à essence n'a jamais complètement disparu : les espoirs placés dans la technologie des voitures électriques sont anciens. À la fin des années 1960, la voiture électrique connaît ainsi un regain d'intérêt, grâce notamment au développement de la pile à combustible, et est, par exemple, présentée à la télévision comme une technologie pouvant s'imposer à relativement brève échéance.
Au début du apparaissent de nouveau dans la presse des articles annonçant l'émergence prochaine de cette technologie, sous la pression de l'augmentation du prix du pétrole et du développement des préoccupations environnementales et, grâce aux derniers progrès techniques.
À partir de 2007 Roger Schroer obtient des records de vitesse terrestre à bord de véhicules électriques, à plus de , sur Venturi Buckeye Bullet type 2.5 et 3 (appelées "Venturi Jamais Contente"), et en 2014 débute le Championnat de Formule E FIA sur Spark SRT 01E ; organisé par la FIA, il utilise des monoplaces de Formule E. Un nouveau championnat de voitures électriques cette fois-ci sans conducteurs, Roborace, et organisé également par la FIA, doit voir le jour en 2016-2017. 
La majorité des voitures électriques sont possédées par des entreprises ou par des collectivités territoriales : le principal utilisateur de voitures électriques en France est La Poste qui a décidé de tester de nouveaux véhicules électriques : des Cleanova II, basées sur le Renault Kangoo. La distribution du courrier est particulièrement exigeante pour les véhicules : ces derniers subissent une utilisation urbaine intensive et alternent en permanence départs et arrêts. Leur consommation de carburant est ainsi couramment le double de celle d'un véhicule utilisé « normalement ».
La Poste française souhaite exploiter, d'ici 2015, un parc automobile de près de légers et utilitaires et pourrait, à terme, utiliser uniquement des véhicules électriques. Leur silence et l'absence de vibrations sont notamment très appréciés des facteurs. La loi française sur l'air impose à certains acteurs (collectivités territoriales, EPIC et entreprises publiques) un taux de renouvellement de 20 % en véhicules fonctionnant à l'électricité ou bien au GNV ou au GPL.
Le Citroën Berlingo électrique est le premier à être utilisé par La Poste à l'échelle nationale avec mises en circulation à travers le territoire français à partir de 2010.
, ces véhicules thermiques transformés en véhicules électriques par la société franco-monégasque Venturi Automobiles, sont produits à et circulent dans onze pays européens.
Selon Frédéric Marillier, chargé de campagne Énergie pour l'ONG Greenpeace France, en 2006, sur plus de de véhicules particuliers neufs immatriculés en France, seuls quatorze étaient électriques.
En France, après le Grenelle de l'environnement, le gouvernement a fait du développement des véhicules électriques et hybrides une priorité importante de sa politique de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Le , Jean-Louis Borloo, ministre de l'écologie et Christian Estrosi, ministre de l'Industrie, ont présenté un plan national pour la mise en circulation de deux millions de voitures électriques et hybrides en 2020. Dans ce plan sont présentées 14 actions concrètes afin de favoriser le déploiement de ce nouveau moyen de transport.
Le Gouvernement français signe, en , une charte avec les constructeurs automobiles PSA et Renault, ainsi que quelques villes phares (au nombre de douze) pour l'installation, dès 2011, d'infrastructures de recharge accessibles au public. Un cadre pour le déploiement de ces infrastructures est rédigé par le gouvernement sous forme d'un livre vert.
Selon "Bloomberg New Energy Finance" (BNEF), les ventes de véhicules électriques (y compris hybrides rechargeables) ont évolué comme suit :
Malgré la chute du prix du pétrole, les ventes ont progressé de 60 % en 2015.
BNEF prévoit que ces ventes annuelles passeront à 2 millions en 2020 et 41 millions en 2040, soit 35 % du marché des véhicules légers.
Selon l'Agence internationale de l'énergie, le nombre de voitures électriques a passé le seuil du million en 2015, atteignant fin 2015 (y compris hybrides rechargeables et voitures à pile à combustible). 80 % de ces voitures circulaient dans 5 pays : États-Unis, Chine, Japon, Pays-Bas et Norvège ; leur part de marché dépassait 1 % en 2015 dans 7 pays : Norvège (23 %), Pays-Bas (10 %), Suède, Danemark, France, Chine et Royaume-Uni.
En 2012, la France, avec véhicules particuliers et utilitaires électriques immatriculés contre, respectivement, et en 2011, est devenue le premier marché des véhicules particuliers électriques en Europe avec 35 % des ventes.
Au début de , l'alliance Renault-Nissan annonce avoir dépassé les livraisons de véhicules électriques ; investissant dans cette technologie, elle se présente comme le plus grand constructeur de véhicules « zéro émission » du monde. Plus de Nissan LEAF sont déjà vendues à cette date, le modèle électrique le plus vendu, dont les principaux marchés sont les États-Unis, avec environ exemplaires, le Japon () et l’Europe (). Aux États-Unis, la Leaf figure parmi les dix véhicules les plus vendus à San Francisco, Seattle et Honolulu ; elle s’inscrit également parmi les dix meilleures ventes en Norvège.
En 2013, les ventes de voitures électriques connaissent une forte progression en France, selon des chiffres publiés le par l'association Avere : +55 %, mais à des niveaux encore très faibles : unités sur un peu moins de de voitures neuves écoulées dans l'Hexagone, soit un peu moins de 0,5 %. En comparaison, en Norvège, les véhicules électriques sont 7 fois plus présents qu'en France. La Renault ZOE, la Nissan Leaf et la Bolloré Bluecar utilisées en autopartage sont les plus prisées. Les ventes d'utilitaires légers électriques ont bondi, pour leur part, de 42 %, à unités, avec la fourgonnette Renault Kangoo Z.E. en tête.
Sur les achats de voitures électriques réalisés en France entre janvier et octobre 2014 (Renault ZOE , Nissan LEAF , Bolloré Bluecar , Smart , Volkswagen , Tesla , BMW i3 : ), seuls ont été le fait de particuliers, soit du total. Nissan ne vend que 26 % de ses voitures électriques aux particuliers tandis que le chiffre se monte à 36 % pour la ZOE de Renault. Le solde se concentre sur les flottes d’entreprise (, en hausse de depuis janvier), et surtout sur les véhicules de démonstration (), qui regroupent à la fois les véhicules présentés dans les concessions et laissés à la disposition des clients, mais également les véhicules qui seront utilisés par les réseaux d’autopartage. C’est ainsi que, parmi les immatriculées, on trouve de Bolloré, destinées à alimenter Autolib’ et les autres réseaux en province.
Pour la première fois, en 2015, les particuliers sont devenus majoritaires en France dans les achats de voitures électriques (57,4 %) et leur poids progresse encore au début 2016 (58,6 %). En 2014, les particuliers ne pesaient que 36,3 % des achats ; le gros des ventes était alors réalisé par les flottes d'entreprise et les administrations. Les ventes de voitures électriques ont grimpé de 64 % en 2015, à , et ont presque doublé depuis le début de 2016 : la France est même redevenue le premier marché d’Europe, devant la Norvège.
La part de marché des voitures électriques est encore faible (1,19 % en 2015) mais en progression constante.
En 2015, les immatriculations de voitures électriques en Norvège ont atteint , soit 17,1 % du marché norvégien.
En 2014, les immatriculations de véhicules électriques en Europe ont atteint , dont un tiers en Norvège et un sixième en France. En Norvège, les voitures électriques ont représenté 12,5 % du total des immatriculations, grâce à des mesures incitatives particulièrement fortes : exemption de la taxe à l’immatriculation (autour de ) et de TVA, gratuité des péages, du stationnement, du ferry, de la recharge sur les parkings publics. Plus de la moitié des propriétaires disent avoir choisi l'électrique d'abord pour des raisons financières, les motivations environnementales venant en second lieu (l'électricité norvégienne est produite à 99 % par l'hydraulique). Le gouvernement norvégien envisage une révision de ces avantages dont le succès a dépassé toutes les prévisions, portant les ventes de voitures électriques de 733 unités en 2010 à en 2015, soit près de 20 % du marché automobile norvégien, et le parc a déjà atteint le seuil de fixé pour la révision du système, que le gouvernement pensait atteindre en 2017. En 2014, cette politique de soutien a coûté à l’État norvégien entre 3 et de couronnes (350 à d’euros).
En Chine, voitures électriques ou hybrides rechargeables ont été vendues en 2013, et au premier semestre 2014 ; cette progression est cependant insuffisante pour atteindre l'objectif gouvernemental d'un parc automobile électrique de en 2015. Le gouvernement a donc annoncé en juillet de nouvelles mesures de soutien : exemption de taxe (10 % du prix de vente) à l'achat, harmonisation des systèmes de subventions des régions et municipalités et ouverture aux constructeurs étrangers, alors que le marché était jusqu'ici réservé aux groupes nationaux BYD (55 %) et Chery (39 %) ; il envisage d'investir 16 milliards de dollars pour accélérer le déploiement des bornes de recharge. La Nissan Leaf et les BMW i3 et i8 ont commencé leur commercialisation en Chine et seront suivies par la e-Up de Volkswagen, Daimler, Toyota et Renault.
En 2015, avec , la Chine est devenue, devant les États-Unis, le premier marché mondial des voitures à nouvelles énergies, baptisées « NEV », soit les véhicules électriques et hybrides rechargeables, et le constructeur automobile vendant le plus de NEV au monde n'est pas Tesla ou Nissan, mais le groupe chinois BYD, qui compte parmi ses actionnaires le milliardaire Warren Buffett : BYD a écoulé plus de « NEV », contre pour Tesla.
Le véhicule électrique permet des déplacements rapides, doux, silencieux et peu polluants en environnement industriel et urbain notamment. 
L’industrie automobile, notamment dans le cadre de la crise de 2008 (en Europe et en Amérique du Nord) y a parfois vu l'opportunité de relancer sa production (par le remplacement des véhicules actuels par des véhicules hybrides puis totalement électriques ou à pile à hydrogène) ; et selon une étude financée par le gouvernement français, c'est aussi .
La production de batteries moins consommatrices de métaux rares, précieux, toxiques ou se raréfiant, la production d'électricité supplémentaire et la mise en place d'un réseau de bornes et prises de recharge, ainsi que les millions de km de fil de cuivre et les coûts d'enfouissement et de renforcement des lignes électriques que cela nécessite, alourdissent cependant le bilan énergétique et écologique de cette évolution, alors que la tendance à l'hybridation permet de conserver le réseau des anciennes stations-services (fuel, essence, GPL, agrocarburants...) ; il ne s'agit pas de remplacer un réseau par un autre, mais d'en ajouter un. Dans le même temps, l'apparition des deux-roues électriques ou à assistance électrique est également source de consommation d'électricité et de ressources naturelles supplémentaires. En 2015, la plupart se rechargent cependant sur des prises normales.
Dans le contexte américain de la troisième révolution industrielle, Jeremy Rifkin propose de connecter les véhicules électriques, via les smart grids à ce qu'il appelle l'internet de l'énergie et donner aux véhicules électriques une valeur et fonction supplémentaire en faisant jouer à leurs batteries le rôle de stockage-tampon, temporaire, réversible et mobile d'électricité. 
Ces batteries pourraient ainsi absorber le surplus de production d'électricité quand il a lieu et le restituer partiellement au réseau quand c'est nécessaire, en complément de l'effacement électrique déjà développé depuis quelques décennies. Ceci réduirait aussi l'effet de surcharge du réseau en raison du branchement d'un grand nombre de véhicules sur les prises chaque soir, au moment où a également lieu la pointe de consommation des ménages.
Au-delà du simple changement de motorisation, dans le cadre de la transformation sociale et écologique et de la transition énergétique, ce sont les modèles de mobilité qui seront peut-être amenés à évoluer (covoiturage, moindre mobilité, mobilité douce, alternatives à la mobilité physique, etc.).
La première voiture électrique réellement « moderne » de par sa technologie, et produite en série, a été la EV1 de General Motors, développée spécialement pour répondre aux sévères lois anti-pollution californiennes (programme ZEV, pour « »). Construite à entre 1996 et 1999, elle est proposée en leasing sans option d'achat, et améliorée plusieurs fois (nouvelles batteries Nickel-Metal Hydride beaucoup plus performantes). 
En 2003, le programme est subitement arrêté, les voitures récupérées par GM et détruites, sauf quelques exemplaires conservés pour la recherche. Son "C" de 0,19 était tout à fait exceptionnel pour une auto de série.
En 2006, le constructeur Venturi Automobiles sort Fétish, première voiture électrique de sport au monde dont la marque est spécialiste. D'autres modèles ont depuis poursuivi cette lignée comme les modèles Volage (huit moteurs électriques, deux par roue) et America (premier crossover électrique). Une partie des développements pour ces véhicules de série sont issus d'un programme de records de vitesse qui a permis en 2010 d'établir deux références mondiales. La Fédération internationale de l'automobile a homologué une moyenne de et une vitesse de pointe à . En 2013, Venturi Automobiles a lancé un nouveau programme pour tenter de battre ces records et développer de nouveaux composants pour ses voitures.
La compagnie californienne Tesla Motors vend depuis 2008 une petite voiture de sport, la Tesla Roadster, une voiture électrique dont l'énergie provient uniquement d'une batterie de lithium. Avec son en moins de et sa vitesse de pointe à , elle rivalise facilement avec des voitures trois fois plus chères tout en offrant zéro émission et d'autonomie, et se recharge en quelques heures. En 2009 la firme présente une berline familiale de luxe, le Model S, offrant jusqu'à d'autonomie, une recharge rapide en et recharge complète en , en , une vitesse maximale de et toujours zéro émission. Tesla a vendu électriques en 2013 et envisage de livrer en 2014 grâce à son expansion en Europe et en Chine. Après s'être implanté en Belgique, aux Pays-Bas, en Allemagne et en Norvège, le constructeur américain a annoncé début janvier 2014 l'ouverture d'un point de vente en France et en juin 2014 son intention d'ouvrir une usine en Europe et une autre en Chine dans les trois à quatre ans, et d'investir entre 500 et d'euros en 2014, en particulier sur un projet de « méga-usine » de batteries lithium-ion ; un nouveau modèle, un SUV, devrait sortir en 2015, et Tesla compte lancer en 2017 un véhicule plus petit qui serait vendu à un prix inférieur de moitié aux modèles actuels.
La société indienne « Reva Electric Car Company » produit depuis 2001 la REVA, une petite voiture électrique , d'une vitesse de pointe de et d'une autonomie nominale de . Vendue en Angleterre depuis 2003 sous le nom de G-Wiz, la REVA est maintenant disponible dans différents pays européens. Deux modèles sont disponibles depuis 2009 : la « REVAi », à batteries au plomb, et la « REVA L-ion » à batteries lithium-ion, dont l'autonomie nominale est de .
Lors du salon de Tokyo d'octobre/novembre 2007, Mitsubishi a présenté sa iMiev sport (iMiev pour : "Mitsubishi Innovative Electric Vehicle") et Subaru son concept car G4e. Ces deux voitures tout-électrique ont une autonomie de .
Le premier camion tout-électrique pour les livraisons en ville, le Newton, est en service depuis 2007 en Angleterre et aux États-Unis. La circulation dans le centre de Londres étant soumise à péage sauf pour les véhicules électriques, le constructeur Smith Electric Vehicles (SEV) a conçu ce camion à cet effet. Il a une autonomie de et une charge utile allant jusqu'à pour le plus grand modèle.
En 2010 et 2011, Toyota et EDF ont testé une nouvelle voiture hybride dérivée de la Prius, en vue d'une future commercialisation. L'expérimentation a lieu dans la ville de Strasbourg. Cette voiture essence hybride est rechargeable sur une prise électrique domestique, ce qui permettra pour les petits trajets de rouler exclusivement à l'électricité, la propulsion essence étant dans ce cas réservée aux trajets plus longs. Les premiers tests en utilisation normale ont débuté fin 2007, une flotte de cent Toyota Prius a été louée à des entreprises et organismes publics pour l'usage personnel et professionnel des employés désirant participer à l'opération. Schneider Electric a fourni 135 bornes de recharge, installées sur les sites des entreprises partenaires et au domicile des particuliers engagés ainsi qu'un système de gestion de l'énergie.
La fin 2010 est une période importante pour le grand public désirant une automobile électrique : pour la première fois, deux offres de constructeurs établis sont disponibles, qui sont des véhicules conçus dès le départ en tant que voitures électriques. Le constructeur américain General Motors commercialise aux États-Unis depuis décembre 2010 un véhicule à moteur électrique et générateur d'appoint thermique, la Chevrolet Volt. Ce véhicule a ensuite été commercialisé en Europe sous le nom d'Opel Ampera depuis début 2012. En parallèle, Nissan lance d'abord aux États-Unis, puis en Europe, sa LEAF, dont l'énergie est seulement stockée dans des batteries.
En France, le constructeur français Eon Motors a mis au point une petite voiture électrique sans permis à bas prix, la Weez : trois places, , d’autonomie, laquelle, homologuée en août 2012, devrait être commercialisée lors du Mondial de l’automobile à Paris en octobre 2014.
Nissan et Mitsubishi ont annoncé le développement en commun d'une voiture électrique à bas prix d'ici 2016-2017.
L'Alliance Renault-Nissan a lancé une gamme de véhicules électriques ; en particulier l'usine Renault de Flins assemble depuis 2012 des véhicules Renault Z.E., automobiles urbaines polyvalentes destinées au grand public, conçues dès le départ pour la seule propulsion électrique. Ces véhicules ont été présentés en octobre 2009.
Un projet d'ingénierie open source, OScar, prévoit la construction d'un véhicule électrique.
Le véhicule électrique se trouve à un stade décisif. Les investissements dans ce domaine sont devenus courants : Warren Buffett, a acheté 10 % des parts de l'entreprise chinoise BYD et Google, à travers son initiative RechargeIT, a investi massivement dans les technologies liées aux voitures écologiques. De grands chefs d'État et de gouvernement suivent les traces du monde de l'entreprise : afin de réduire fortement la dépendance de son pays au pétrole, le président Obama a déclaré que les États-Unis devraient se fixer comme objectif d'être le premier pays à avoir un million de véhicules électriques sur ses routes d'ici 2015. Les gouvernements américain, français et britannique ont mis en œuvre des mesures de grande ampleur pour équiper leurs organismes publics de véhicules électriques et construire de vastes réseaux de recharge. Le ministre chinois des Sciences et des Technologies, Wan Gong, ancien ingénieur chez Audi, a récemment annoncé un plan pour développer les nouveaux véhicules électriques en Chine, le plus grand marché mondial de l'automobile.
Le président de la fédération du secteur automobile allemand (VDA), Matthias Wissmann, espère fin 2015 qu'à l'horizon des années 2025 à 2030 environ 15 % des voitures mises sur le marché allemand seront électriques ou hybrides rechargeables, soit près d'un demi-million de véhicules immatriculés par an, contre entre janvier et octobre 2015 ; il appelle le gouvernement à accorder des avantages fiscaux ou une prime à l'achat pour ces véhicules.
Des voitures électriques « intelligentes », interagissant elles-mêmes avec un réseau électrique intelligent, et alimentées par des énergies renouvelables, sont une des solutions qui pourraient permettre en 2050 qu'il n'y ait plus de véhicules fonctionnant avec des carburants fossiles en ville (c'est l'objectif du plan allemand de développement de l'électromobilité). Le véhicule électrique s'impose comme une solution stratégique pour affronter l'un des plus grands défis de notre avenir énergétique : l'impact des transports sur l'environnement. Le « "smart grid" » (réseau de distribution d'électricité intelligent) sera l'un des facteurs de développement de modes de transport moins polluants. S'il se concrétise, il pourrait encourager l'utilisation massive des véhicules électriques par le consommateur et la construction de bornes de recharge sur lesquelles les véhicules se brancheront. Toutefois des travaux de simulation sur l'utilisation du smart grid suggèrent que ce système aurait un impact minime sur le mix énergétique utilisé par les véhicules électriques. Même des scénarios optimistes d’interactions utilisateurs-réseau font apparaître des gains minimes d'un point de vue économique ou environnemental. Des interactions avec l'utilisation de l'hydrogène sont également envisagées.
Le « "vehicle to grid" » est un concept qui permet d’utiliser l’énergie stockée dans les véhicules électriques afin de soutenir le réseau électrique en période de pic de consommation ou en cas d’urgence (orage, coupure de câble…). L'énergie stockée dans la batterie du véhicule pourrait également suppléer aux exigences électriques de l’habitation. Cette technologie nécessite que le chargeur embarqué dans le véhicule ainsi que l’interface entre le véhicule et le réseau électrique soient bidirectionnels (l’énergie circule dans les deux sens).
L’EV Plug Alliance est une association qui réunit 21 industriels européens afin de garantir un label de conformité des connexions avec le projet de norme CEI dans le cadre de l’adoption d’un standard européen pour les branchements d’infrastructure de véhicule électrique.
EV Plug Alliance soutient une solution assurant le plus haut niveau de sécurité grâce à l’expertise de ses membres : Schneider Electric, Legrand, Scame, Nexans, etc.
Le produit proposé par l’Alliance permet de recharger son véhicule électrique en toute sécurité alliant connexion prise et fiche, la protection des personnes est assurée par des obturateurs plastiques. Ainsi, tout contact accidentel avec les parties sous tension est évité, pour une utilisation domestique comme dans les lieux publics. Le standard Type 3 de la CEI est privilégié dans ce projet, une puissance de charge allant jusqu’à (l’équivalent de la recharge « accélérée »), sur des installations de type monophasé ou triphasé.
Basé sur un partenariat, le projet SAVE (Seine Aval Véhicule Électrique) a commencé le dans les Yvelines. Les différents partenaires sont l’Alliance Renault-Nissan, EDF, le conseil général des Yvelines, l’Établissement Public d’Aménagement du Mantois Seine Aval (EPAMSA), la région Île-de-France, Schneider Electric et Total.
Les usagers ont reçu les clefs de leur véhicule électrique (une Renault Fluence ZE et une Renault Kangoo ZE), les premières stations de recharge (il y aura au moins 200 bornes de recharge : standard, accélérée et rapide) pour véhicules électriques ont été installées dans les maisons des clients et la concession Renault est prête à répondre aux besoins des consommateurs.
Cet événement marque le premier pas de l’expérience véhicule électrique, impliquant aussi des voitures électriques Nissan Leaf. Ce projet continue jusqu’en juillet 2012.
Le 26 avril 2010, à Strasbourg, débute le projet VHR avec EDF, Toyota, Schneider Electric et la ville de Strasbourg. Ce projet dure trois ans et concerne une centaine de véhicules électriques hybrides.
EDF et Toyota ont formé un partenariat qui a pour vocation d’expérimenter trois prototypes VHR dans la flotte d’EDF. Le programme VHR s’est ensuite étendu à la démonstration et à l’utilisation quotidienne de ces véhicules.
Schneider Electric a fourni 135 bornes de recharges (parkings d’entreprises et domiciles des particuliers). Ce projet a pour objectif de sensibiliser le public à un nouveau mode de transport, impliquant de nouvelles habitudes à prendre en termes de rechargement et d’utilisation du véhicule. Pour les entreprises participantes, il permet une première approche du marché. Ils seront capables de récolter les informations relatives aux besoins des consommateurs et d’adapter l’énergie aux modes de recharge privilégiés.
La ville de Grenoble a aussi reçu en mai 2011 les clefs d’un véhicule hybride rechargeable pour une durée de trois ans, Paris a de même reçu trois VHR en mars 2011.
Le système traditionnellement retenu pour les conversions de véhicules conventionnels en véhicules électriques consiste à remplacer le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses par des éléments électriques (moteur et réducteur, ou moteur et boîte de vitesses), en conservant le reste des éléments de transmission (arbres de transmission...).
Des solutions alternatives sont cependant envisageables : en octobre 2008, la société Michelin a présenté son système "Active Wheel" de motorisation électrique, qui intègre la propulsion du véhicule à la roue, mais également une suspension active mais le concept du moteur-roue-électrique est né en 1900 sur la voiture Lohner-Porsche et a déjà été perfectionné entre autres par Pierre Couture d'Hydro Québec avec le moteur-roue d'Hydro-Québec de 1994.
La voiture électrique présente un certain nombre d'avantages par rapport à une voiture à moteur thermique :
Selon plusieurs études récentes, le taux de satisfaction des automobilistes est beaucoup plus élevé dans le cas d'une voiture électrique que pour les voitures classiques : ainsi, chez Renault, il atteint 98 % pour la Zoé et 95 % pour la Kangoo ZE contre 60 % en moyenne pour les véhicules thermiques ; un sondage du magazine "" place la de Tesla en tête des taux de satisfaction aux États-Unis devant les Porsche Boxster et Cayman, Corvette, Dodge Challenger et autres sportives de luxe.
L'énergie grise d'une voiture électrique est plus élevée que celle d'un véhicule thermique, pour une consommation d'énergie primaire d'une voiture électrique sensiblement équivalente à celle d'un véhicule thermique. Mais les émissions de sont fortement réduites : en France, où l'électricité est dé-carbonée à hauteur de 95 %, elles sont divisées par vingt.
Afin d'évoluer vers une mobilité électrique connectée au smart grid, plusieurs obstacles doivent être surmontés :
En 2016, deux nouvelles usines de batteries pour voitures électriques ont été annoncées en Europe : Samsung en Hongrie ( en 2018) et LG en Pologne () ; Nissan dispose déjà d'une usine à Sunderland au Royaume-Uni et Panasonic d'une autre à Bratislava en Slovaquie.
Bien que la voiture électrique soit au point dans son aspect mécanique et électronique de commande, il reste le problème de l'autonomie qui a jusqu'ici pénalisé cette technologie. Cela est dû à la très grande différence de densité énergétique qu'il y a entre l'essence (ou tout autre carburant liquide) et les accumulateurs électriques. Ainsi avec de gazole, une voiture à moteur Diesel peut parcourir entre 800 et en roulant sur autoroute à la vitesse de . En comparaison, avec les technologies actuelles, il faut de batterie pour qu'une voiture électrique puisse parcourir environ en ne roulant qu'à . Et cette autonomie est considérablement réduite si on roule plus vite (à , il ne reste plus que d'autonomie). Une fois la batterie épuisée, il faut plusieurs dizaines de minutes pour la recharger (temps pendant lequel le véhicule est indisponible) alors que dans une voiture classique, il ne faut que quelques minutes pour refaire le plein d'essence et pouvoir repartir.
Les véhicules électriques demandent une refonte très importante du système de distribution d'énergie pour devenir une alternative viable aux véhicules à moteur à combustion interne, pour offrir un nombre de prises et sites de recharge suffisant, et pour permettre une recharge rapide. Quelques expériences en vraie grandeur sont en cours, comme en Norvège, où la E14 a bénéficié en 2011 d'une aide de l'Europe (Interreg, projet dit « Green Highway ») pour l'équipement sur , entre Trondheim et Sundvall, de stations service permettant le rechargement électrique (électricité renouvelable et propre uniquement, d'origine hydroélectrique essentiellement), biogaz, biodiesel et éthanol. La ville de Trondheim s'est équipée en véhicules « verts » qui pourront bénéficier de ce réseau.
Des prises électriques privées (prises de recharge de et de avec chargeur sécurisé dans les garages, temps de rechargement avoisinant ) ou publiques (nécessité de bornes de recharge au moins tous les sur la voirie, et en parallèle par station de recharge) peuvent permettre le rechargement, mais le temps de rechargement reste important (toute une nuit, pour une rentabilité optimale). Plus on veut recharger vite, plus la consommation électrique augmente et plus la batterie chauffe (les bornes de recharge d'une puissance de offrent un chargement rapide en , à 80 %).Une solution imaginée à ce problème est l'utilisation de batteries interchangeables, préalablement rechargée la nuit (système courant sur les chariots élévateurs utilisés jour et nuit). Un changement de batterie est aussi rapide qu'un plein de carburant. En 2009, des essais étaient en cours au Japon pour un changement automatique de batteries et à l'été 2012, un réseau de stations d'échange de batteries est mis en place au Danemark, en Australie et en Israël, avant toutefois que la société promotrice de ce système ne doive fermer ses portes.
Plusieurs difficultés apparaissent, car pour être généralisé ce système impose :
Ces systèmes peuvent être disponibles en station-service pour tous, ou seulement pour des flottes captives importantes (services, poste, taxis, zones d'activité, écoquartier, flottes de véhicules partagés) ayant leurs propres points de service.
La France compte points de recharge fin juin 2015 et atteindra les d’ici 2020. Les stations d’auto-partage du groupe Bolloré concentrent à elles seules plus de bornes accessibles aux véhicules tiers via un abonnement  ; ce groupe vise pour 2019. L'État prépare pour fin 2015 un décret imposant l’« interopérabilité » entre les différents réseaux de bornes électriques déployés sur le territoire, transposant une directive européenne d’octobre 2014 ; l'objectif est de permettre aux utilisateurs de voitures électriques de circuler sur l’ensemble du territoire sans disposer d’abonnement spécifique auprès des différents opérateurs (Bolloré, EDF, collectivités locales...). Une « Association française pour l’itinérance de la recharge électrique des véhicules » (Afirev) a été créée en mars 2015, regroupant l’ensemble des acteurs, et une plate-forme d’échanges de données, Gireve, a été montée sur le modèle du groupement des cartes bancaires pour permettre à ces acteurs de se refacturer les paiements des clients. Le projet Corridor, exploité par EDF et dont Renault, Nissan, BMW et Volkswagen sont partenaires, vise à installer de charge rapide le long des axes autoroutiers d’ici la fin 2015. La CNR va installer rapides le long du Rhône. Le Sydev, syndicat départemental gérant les réseaux de gaz et d'électricité pour les communes de Vendée, a lancé en 2014 l'implantation d'un réseau de bornes de recharge pour les particuliers du département ; ont été installées fin juin 2015, dont 5 à recharge rapide, et le Sydev vise en 2016.
La France disposait d'environ de recharge à la fin 2013, dont les du réseau parisien Autolib ; mais la France va devoir accélérer car une nouvelle directive européenne impose aux pays membres de présenter un plan de couverture du territoire.
Dans tous les cas, il faudra une quantité importante d'électricité pour remplacer les actuels carburants, avec ce que cela implique comme développement de la production électrique. En France par exemple, de tonnes d'équivalent pétrole sont utilisées pour les transports, dont en produits pétroliers, dont il convient de déduire les consommations des transports intérieurs aériens et par voie d'eau ainsi que les consommations propres de l'industrie pétrolière ( en 2012 pour le seul raffinage) qui disparaîtra.
À partir des statistiques françaises de circulation routière fournies par le Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie et de la consommation unitaire au kilomètre des voitures électriques (10 à ), on peut évaluer la consommation d'électricité de l'ensemble du parc routier, à supposer qu'il puisse être entièrement converti en véhicules électriques :
Remarquons toutefois que Volkswagen annonce une consommation de / pour la e-Golf, alors que l'ADAC (automobile-club allemand) constate une consommation de à la prise de courant pour . Si cela était généralisable à l'ensemble des voitures électriques, cela signifierait que les chiffres présentés ci-après pourraient être majorés de 50 %.
Cette consommation de , diminuée des consommations d'électricité des raffineries (), qui disparaîtraient dans ce scénario, et augmentée des pertes en ligne, nécessiterait une production de , soit 16 % de la production d'électricité de la France : en 2012, ou environ la production de huit réacteurs EPR ; mais cela suppose qu'il n'y ait pas de changement des comportements (baisse des km parcourus grâce au partage des véhicules ou au développement des transports en commun, transfert du transport de marchandises vers le rail ou la voie d'eau, etc), et que tout le parc soit converti au 100 % électrique, alors que dans la réalité une part importante du parc ira à l'hybride rechargeable, et que les ruraux pourraient opter pour les agrocarburants, etc.
On est donc nettement en dessous de certaines évaluations selon lesquelles le remplacement des carburants routiers par de l'électricité supposerait la livraison aux consommateurs d'environ d'électricité, soit une augmentation de la production d’électricité française de l’ordre de 35 %, cette énergie allant pour moitié au parc automobile, l'autre moitié allant au transport par camion. Une autre estimation estime qu'il faudrait entre un et deux EPR pour alimenter dix millions de voitures électriques roulant par an.
Selon Marcel Robert, de Carfree France (un mouvement antivoiture qui ), si on souhaitait électrifier la totalité du parc automobile français, composé d'environ de voitures en 2011, il faudrait produire environ électriques par an, l'équivalent de 17 réacteurs nucléaires. Or, en 2014, les 58 réacteurs français ont produit 416 TWh, soit 7,2 TWh par réacteur ; pour produire , il faut donc 14 réacteurs ; par ailleurs, l'électricité est aussi produite par des centrales hydroélectriques ( en 2014), des éoliennes () et des panneaux photovoltaïques (), qui peuvent déjà alimenter la quasi-totalité du parc automobile.
Voir aussi Efficacité énergétique dans les transports.
L'utilisation régulière d'un véhicule électrique nécessite de disposer d'installations de recharges sûres et simples d'utilisation. Ces infrastructures de recharge devront par ailleurs permettre à l'utilisateur de recharger son véhicule au cours de ses déplacements habituels (domicile, lieu de travail, centres commerciaux, parkings) et non imposer un arrêt spécifique : le concept de la recharge du véhicule électrique est de charger lorsque l'on s'arrête et non pas de s'arrêter pour recharger, à la différence des véhicules thermiques. Les différents types d'infrastructures de rechargement permettront alors l'adéquation entre la recharge complète du véhicule et les habitudes de l'utilisateur liées au lieu d'arrêt :
La capacité des batteries d'un véhicule tout électrique est de l'ordre de , lui assurant une autonomie d'environ ; les véhicules hybrides rechargeables ont eux une capacité d'ordre de 3 à , pour une autonomie électrique de 20 à (le moteur thermique assurant lui l'autonomie d'un véhicule classique).
En raison de cette autonomie encore limitée, la recharge régulière du véhicule est nécessaire tous les deux ou trois jours en moyenne. En pratique, il est probable que le conducteur recharge son véhicule dès qu'une occasion pratique de le faire se présentera.
Pour la charge normale (), les constructeurs automobiles ont intégré un chargeur de batterie à la voiture. Un câble de recharge permet de le brancher sur le réseau électrique pour l'alimenter en courant alternatif .
Pour la charge plus rapide (, voire et plus), les constructeurs ont retenu deux solutions : 
La recharge d'un véhicule électrique apparaîtra à son utilisateur aussi simple que de brancher un appareil électrique habituel ; mais pour assurer que cette opération se passe en toute sécurité, le système de recharge doit assurer plusieurs fonctions de mises en sécurité et dialoguer avec le véhicule pendant la connexion et la recharge.
Les modes de recharge pour véhicule électrique : 
La durée nécessaire au rechargement optimal de la batterie du véhicule est directement liée à la puissance électrique injectée dans le véhicule. Dans le cadre d'un branchement sur une prise domestique du réseau de distribution standard d'un bâtiment (mode 2), la charge sera limitée à , ce qui se traduit par un temps de recharge plus long, de l'ordre de 12 à . Lorsque le branchement est effectué via un circuit électrique dédié (mode 3), le temps de rechargement est compris entre une heure (triphasé, ) et (monophasé, ).
En complément, des stations de recharge rapide (mode 4), délivrant / en courant continu permettent de recharger 80 % de la capacité de la batterie en seulement .
Au regard des impératifs de sécurité et des contraintes d’utilisation, le dispositif de recharge des véhicules électriques doit être conçu selon un standard véhicule électrique spécifique afin de pleinement garantir la sécurité des biens et des personnes.
Le circuit de recharge dédié imposé dans le « Mode 3 » (cf. figure 3) et défini dans la proposition de norme CEI 61851-1, « "Electric vehicle conductive charging system" » ou « Système de charge conductive pour véhicules électriques », permet de garantir une sécurité maximale des utilisateurs lors de la recharge de leur véhicule électrique.
Il permet par ailleurs d’agir au plus juste sur l'intensité de recharge en cas de demande du fournisseur d’énergie (smart grid / demande-réponse) et il impose de plus un circuit de recharge spécifique et dédié.
Un contrôleur de recharge, côté infrastructure, vérifie les éléments suivants avant d’enclencher la recharge :
L’ensemble de ces vérifications et de la communication se fait au travers d’une communication sur fil spécifique, dit « fil Pilote ».
Il est donc impératif que la connectique des prises et socles de prises coté infrastructure soit dotée de deux fils / broches additionnels – dits fils pilotes.
Cependant les prises de courant à usage domestique ne comportent pas ces deux fils/broches additionnels nécessaires au fonctionnement du contrôleur de recharge.
La norme en cours de préparation CEI 62196-2, « Prises et socles de prises pour véhicules électriques à recharge conductive », définit un panel de prises pouvant être utilisées pour les recharges via le Mode 3. Elles comportent de base les deux fils/broches Pilotes.
Les prises de recharge dédiées
Trois types de prises dites « véhicules électriques » et dotées des connectiques pour fil pilote peuvent être utilisées dans le cadre de la recharge des véhicules électriques.
Pour les infrastructures de recharge une prise de type 3 est préconisée, pour deux principales raisons :
Ces obturateurs sont obligatoires en France et dans de nombreux pays en Europe sur les socles de prises à usage domestique afin d’éviter tout accident en cas d’introduction d’objets dans les socles des prises, notamment par des enfants.
Dans ce cas, le véhicule se comportera comme un « générateur de puissance ». La présence des obturateurs sur les fiches permettra donc d’avoir le même niveau de sécurité pour les personnes que les socles de prises.
De nombreux gouvernements ont adopté des politiques de soutien aux véhicules électriques :
En France, un bonus écologique fiscal pouvant aller jusqu'à est accordé pour les voitures électriques ; des aides régionales s'y ajoutent : par véhicule en Alsace (limitée à ), en Lorraine pour les PME ; un tarif préférentiel sur les péages autoroutiers et pour le stationnement des véhicules électriques a été annoncé en octobre 2012 ; le projet de loi sur la transition énergétique prévoit de porter le bonus écologique à pour échanger un véhicule Diesel contre un modèle électrique, d'imposer qu'un nouveau véhicule acheté par les collectivités sur deux soit électrique, d'engager les maires à laisser les véhicules électriques circuler dans les voies de bus et de fixer l'objectif d’installer sept millions de points de charge à l’horizon 2030.
Au Japon, les mairies et préfecture financent jusqu’à 75 % des coûts d’installation de bornes destinées à la recharge publique, jusqu’à 50 % des coûts pour une borne privative; le Japon comptait déjà en octobre 2013 quelque de recharge « normale » et rapides dans le domaine public.
Aux États-Unis, dès 2002, le président George W. Bush signe une loi de stimulation économique qui institue plusieurs crédits d'impôt, dont de dollars pour les acquéreurs de véhicules électriques ; le "Plug-In Electric Drive Vehicle Credit" (crédit d'impôt pour les véhicules électriques rechargeables), créé en 2008, va de à selon la puissance de la batterie ; certains États ont leurs propres programmes de soutien : en Californie, un crédit d'impôt pouvant atteindre , et en Géorgie ; de nombreux avantages s'y ajoutent localement : réductions sur la facture d'électricité pour recharge en heures creuses, places de parking gratuites, réductions sur les frais de carte grise, rabais sur les assurances, accès aux voies réservées au covoiturage, aides à l'installation de bornes de recharges ; certains États (comme le Texas et le Delaware) souhaitent utiliser la technologie plug-in comme moyen de stockage d'énergie : en période de forte demande, l'énergie stockée dans les batteries des voitures peut être transférée sur le réseau ; l'électricité est alors rachetée au prix de l'heure de pointe ; la Californie s'est fixé un objectif de de véhicules électriques d'ici 2025 ; les aides à l'achat d'un véhicule électrique peuvent aller jusqu'à $ en Virginie-Occidentale, et les aides à l'installation de bornes de recharge jusqu'à ; en Californie, le "Global Warming Solutions Act", texte fondateur adopté par l’État en 2006, a fixé des objectifs de réduction des émissions pour les transports, qui ont depuis été durcis à deux reprises, portant l'objectif de réduction des émissions à 80 % d’ici à 2050 ; ce texte a relevé le prix de la vignette afin d’alimenter un fonds de développement des véhicules propres, qui dispose de plus d'un  milliard de dollars, et de financer un bonus allant jusqu’à pour ceux qui les achètent ; le fonds a financé la construction de bornes de recharges électriques (en plus de celles de Tesla) ainsi qu’un réseau de stations d’hydrogène et de gaz naturel ; la Californie ne compte encore, à mi-2015, que véhicules électriques sur un total de de voitures, mais 40 % des véhicules électriques vendus aux États-Unis le sont en Californie.
En Chine, le gouvernement a supprimé la taxe à l'achat (10 % du prix de vente) pour les NEV (voitures électriques et hybrides rechargeables) en 2014 ; il maintient un bonus extrêmement élevé : , soit , complété au niveau local par des aides supplémentaires, telles que la gratuité de la plaque dans les grandes villes alors que les immatriculations sont limitées pour les modèles thermiques. Objectif : de « voitures propres » sur les routes en 2020. Les subventions sont réservées aux marques nationales, ce qui oblige les constructeurs étrangers à s'associer avec un constructeur local et intégrer leur technologie à des voitures qui ne porteront même pas leur marque : Renault va ainsi industrialiser sa Fluence sur place en 2017, sous la marque de son partenaire Dongfeng ; Daimler s'est associé à BYD, dont les voitures électriques se cachent sous la marque Denza ; la Leaf de Nissan est appelée Venucia.
En Allemagne, la politique de soutien est très timide : la chancelière Angela Merkel a certes fixé en 2009 l'objectif ambitieux d'un million de voitures électriques sur les routes en 2020, mais sans prendre de mesures concrètes pour atteindre cet objectif, hormis la gratuité de la vignette ; la coalition au pouvoir a d'ores et déjà exclu des aides financières, y compris un éventuel bonus pour les particuliers ; environ électriques étaient en circulation au premier semestre 2014, selon le centre de recherche sur l'automobile de l'université de Duisbourg-Essen, soit quatre voitures électriques pour classiques, contre dix en France ; une nouvelle loi a été annoncée début août 2014 pour donner un coup de pouce au secteur, en permettant aux communes d'ouvrir les voies de bus aux conducteurs de voitures électriques, de leur réserver des places de parking près des bornes de rechargement, ou de profiter d'un stationnement gratuit ; ces mesures sont jugées peu efficaces par l'Association de l'industrie automobile (VDA), selon qui seules des incitations fiscales pourront faire démarrer les ventes. Les constructeurs allemands proposent pourtant quelques modèles : Daimler a introduit tôt des Smart électriques, Volkswagen a récemment sorti la Mini Up et une version électrique de sa Golf, et BMW joue la carte haut de gamme avec son i3, en tête des ventes du segment au premier semestre 2014 ; mais l'Allemagne compte seulement de recharge, alors que la France espère atteindre les d'ici la fin 2014.
Le gouvernement allemand a annoncé le 27 avril 2016 un plan de 1 milliard d’euros pour la promotion de la voiture électrique. Il vise 1 million de véhicules sur les routes d’ici 2020 contre fin 2015. Une prime de sera versée pour l’achat d’une voiture électrique et de pour celui d’un véhicule hybride rechargeable. À partir de 2018, la prime sera revue à la baisse et le programme ne concernera pas les voitures dont le prix dépasse . Le projet prévoit par ailleurs une enveloppe de jusqu’en 2020 pour multiplier les bornes de recharge électrique, et de d’avantages fiscaux. Enfin, le gouvernement s’engage à ce que 25 % de ses véhicules fonctionnent à l’électrique au lieu de 10 % précédemment.
Volkswagen s'est engagé à réaliser un quart de ses ventes avec des véhicules électriques à partir de 2025 et annonce en novembre 2016 la création d'une usine pilote de cellules de batteries à Salzgitter.
En Norvège, pays qui a totalisé 31 % des ventes de voitures électriques neuves en Europe pour toute l'année 2014, 18 % des nouvelles immatriculations de voitures individuelles depuis le début de l'année 2015 concernent des modèles électriques. Les voitures électriques y sont quasiment exemptées de taxes (dont la TVA), elles peuvent circuler dans les couloirs de transport collectif, se garer gratuitement sur les parkings publics et s'y recharger sans frais, et franchir gratuitement les péages urbains.
À l'utilisation, une voiture électrique ne produit pas localement de gaz polluants ni de gaz à effet de serre, est peu bruyante à basse vitesse, ne consomme pas d'autre énergie à l'arrêt que celle nécessaire aux équipements annexes (chauffage, climatisation, sonorisation, phares, équipements de sécurité etc.). Cependant cela reste un objet technique, source potentielle de pollutions dans le cadre de sa fabrication, et c'est évidemment un véhicule routier avec ce que cela implique comme impact environnemental (nécessité d'un réseau de routes, parkings et autres infrastructures, coûteux, consommateur d'espace et facteur de fragmentation écologique, « mortalité animale due aux véhicules », accidents de la route, pollution lumineuse par les voies éclairées plus que par l'éclairage embarqué). Spécifiquement, le véhicule électrique pose des problèmes écologiques à propos des accumulateurs (production, recyclage et élimination) et, selon le cas, de la pile à combustible et du carburant de celle-ci, ou de la production d'électricité supplémentaire.
La nature et l'ampleur de ces pollutions dépendent principalement du type d'énergie primaire utilisé pour produire l'électricité (ou le carburant pour la pile à combustible) destiné au véhicule. On cherche en
général à mesurer les émissions évitées par la diffusion des véhicules électriques en se basant sur leurs caractéristiques techniques, mais c'est oublier que ces émissions sont aussi fortement déterminées par le régime de régulation des émissions. Ainsi, les émissions du secteur électrique sont soumises au système des quotas (European Trading System) alors que la consommation de carburant dans les véhicules ne l'est pas. En conséquence la mise sur le marché de voitures électriques en remplacement de véhicules conventionnels fait supporter (au moins en partie) par l'automobiliste le coût écologique des émissions de ces dernières, indépendamment des mérites techniques de ces véhicules.
Si on souhaite s'en remettre aux aspects technologiques, le bilan écologique est très différent selon la « propreté » de l'énergie primaire utilisée, sachant que tout le spectre est possible (charbon, éolien, gaz, hydraulique, nucléaire, pétrole, solaire...), et que cela peut dépendre tant de la saison que du mode de recharge (rapide de jour ou lente de nuit, en hiver ou en été, la production électrique sollicitée n'est pas la même). Aussi, il est en général trompeur de s'en tenir à la composition moyenne du parc de production électrique ou à la technologie marginale (celle que l'on active pour répondre à la pointe de demande). Massiani et Weinmann évaluent les différentes modalités de calcul et sur la base d'une approche pivotale estiment les émissions moyennes à 80 g/km en 2020 en Allemagne. En France, de source EdF (et donc sous bénéfice d'inventaire), compte tenu de la provenance de l'énergie, un véhicule électrique émettrait moins de de CO/km du puits à la roue, contre en moyenne pour un véhicule thermique, mais plus de déchets radioactifs, à moins que l'utilisateur n'obtienne son électricité d'un fournisseur alternatif propre. Ce chiffre est moins favorable en Europe () et dans le monde (), où sont utilisées des centrales à énergies fossiles (charbon principalement). La part continûment croissante des énergies renouvelables comme moyen de production d'énergie, associée à une utilisation intelligente du réseau (« "smartgrid" ») devraient encore améliorer le chiffre des émissions de CO des véhicules électriques. Pour avoir un ordre de grandeur : la production d'énergie éolienne mondiale était de en 2009, ce qui correspond à l'énergie qui serait utilisée annuellement par de véhicules électriques (pour une moyenne de ), soit 17,4 % du parc automobile mondial.
En France, si la totalité du parc automobile (environ début 2012) était électrique, il faudrait construire, selon les sources, entre 10 et 20 centrales nucléaires supplémentaires. Selon Hervé Nifenecker, président d'honneur de l'association Sauvons le climat, une première tranche de de voitures nécessiterait la production de seulement deux centrales EPR.
Convoqués par le jury de déontologie publicitaire sur saisine de l'Observatoire du nucléaire, les principaux constructeurs de voitures électriques (Renault, Citroën, Opel, Bolloré, Nissan) ont reconnu en août 2013 qu'ils ne pouvaient prétendre que ces véhicules étaient « propres » ou « écologiques ».
Les terres rares et le lithium sont nécessaires, avec les technologies actuelles, à la fabrication des batteries des voitures électriques et hybrides. Certains auteurs tels que Richard Heinberg prévoient que ces éléments pourraient venir à manquer. Or les réserves mondiales de lithium sont évaluées par l'Institut d'études géologiques des États-Unis (USGS) à (millions de tonnes) en 2015 (gisements techniquement exploitables à des coûts économiquement avantageux) et les ressources identifiées à plus de alors que la production mondiale était de en 2015. Par ailleurs, plusieurs alternatives sont en cours de développement, telles que les batteries sodium-ion, moins coûteuses et ne posant aucun problème de réserves, mais encore peu performantes et les accumulateurs lithium fer phosphate.
En fin de vie, la dépollution et le recyclage pour les deux systèmes (pile à combustible et accumulateurs), n'est écologiquement pas neutre. Les composants fonctionnels doivent être recyclés, ce qui implique un coût tant en énergie qu'en recyclage de matières polluantes. Le recyclage est indispensable dans tous les cas en raison de la nature des matériaux utilisés pour la construction des deux systèmes : plomb, nickel et autres métaux lourds dans le cas des accumulateurs, métaux et produits chimiques pour les piles à combustible. D'après une étude américaine sur les batteries lithium-ion citée par l'Association pour l'Avenir du Véhicule Electro-Mobile (Avem) en 2013, , d'autres sources citent une durée de vie de 9 à .
Une usine de recyclage des batteries de véhicules électriques, lancée à titre expérimental en 2011 à Dieuze (Moselle) par Veolia et Renault, va passer au stade industriel avec des aides du « programme investissements d'avenir », passant de recyclées en 2014 à prévues en 2020.
Tony Seba, professeur à l'université de Stanford est convaincu qu'aucune voiture thermique ne se vendra plus en 2030. L'arrivée sur le marché de batteries de moins en moins chères et de plus en plus performantes est une première étape : alors qu'une batterie représente plus d'un tiers du prix final d'une voiture électrique, la bataille entre fabricants est lancée ; outre les industriels chinois et sud-coréens (Samsung SDI et LG Chem), le leader mondial Panasonic prévoit de doubler d'ici à trois ans la densité énergétique de ses batteries et donc d'améliorer grandement l'autonomie des voitures. Tony Seba prédit pour 2025 des voitures vendues à moins de et capables de rouler plus de . Goldman Sachs prévoit qu'en 2025 la production européenne de moteurs pour voiture se répartira en de moteurs électriques, de moteurs diesel et de moteurs essence.
Des voitures et des bus électriques sans batteries (OLEV, pour "OnLine electric vehicle") ont été testés en Corée en 2009. Leur moteur est alimenté par induction à partir d'une « voie magnétique » alimentée par un réseau de câbles enfouis à quelques centimètres sous la surface de la route. En juillet 2009, le prototype de bus fonctionnait à 60 % de la puissance initiale avec un écart à la ligne de . Selon les auteurs de ce projet, il faudrait quand même l'équivalent de deux centrales nucléaires pour ainsi faire rouler 50 % de toutes les voitures de Corée ( de véhicules), ce qui permettrait d'économiser de barils par an, soit près de de dollars (au prix de le baril). Les routes et surface des bâtiments proches pourraient un jour produire de l'électricité photovoltaïque pour alimenter de tels systèmes.
Selon l'ONG Transport et Environnement, les ventes de véhicules électriques ne devraient commencer à être notables que vers 2030 pour atteindre environ 25 % des véhicules neufs en 2050. Le problème principal reste le coût et les capacités des batteries qui grèvent la rentabilité des véhicules électriques par rapport aux technologies traditionnelles. L'association pointe aussi le problème de l'alimentation en électricité: en Europe un remplacement complet du parc par des véhicules électriques entrainerait un accroissement des besoins de 15 %. Faute d'investissement dans les énergies renouvelables, ce surplus risque de provenir principalement du charbon et du nucléaire.
La guerre des normes et des architectures a commencé avec le déploiement à grande échelle de véhicules électriques et d'infrastructures de recharge au coin de la rue. 2012-2020 risque d'être une période cruciale pour l'élaboration de systèmes de transport plus propres et plus intelligents.
Fixer des normes d'infrastructures de recharge sûres et rentables : Schneider Electric, Legrand et Scame sont les membres fondateurs d'EV Plug Alliance, une association d'industriels dont la mission est de développer un label garantissant la conformité avec les prises et connecteurs de Type 3 du projet de norme CEI. L'objectif est d'assurer les normes de sécurité de l'équipement de recharge de l'ensemble des véhicules électriques à usage résidentiel ou commercial tout en optimisant les coûts.