Transition technologique, stratégies d’investissement et options réelles Le cas des véhicules hybrides Responsables : Arman Avadikyan et Patrick Llerena Rédaction : Arman Avadikyan Février 2009 Rapport Final Recherches en socio-économe de l’innovation : Système d’innovation et innovation de système dans le domaine des véhicules électriques et hybrid VEH). our le marché na 06 l’ADEME dans le cadre du PRE 13 Swape next pa combustible (SI IS- Technopolis et Ill « Politique des Transports ») et du Plan Véhicules Propres et Economes BETA (université Louis pasteur, UMR 7522 CNRS), 1 avenue de la Forêt Noire, 67 085 Strasbourg E-mail : avady@cournot. u-strasbg. fr, pllerena@cournot. u-strasbg. fr l’adoption de nouvelles alternatives technologiques plus soutenab les pour la propulsion des véhicules.
Cette analyse se fonde sur une approche théorique bas ée sur les options réelles et une étude de cas portant sur le rôle des véhicules hybrides (V-H) dans la dynamique transitionnelle. Les stratégies d’innovation et d’investissement des entreprises du secteur automobile sont largement déterminées par les caractéristiques même du système technologique qui s’est éveloppé depuis plus d’un siècle autour des véhicules à motorisa tian thermique.
Il n’est pas surprenant dans ce contexte que les efforts d’innovation de l’indu strie automobile, face aux réglementations de plus en plus sévères sur les niveaux d’émissio n de polluants et de gaz ? effet de serre, s’inscrivent fortement dans la continuité de la trajectoire dominante pour améliorer la performance environnementale du moteur thermique tout en exploitant les possibilités d’accroître la diversité et la qualité des carburants co mpatibles avec les moteurs existants et l’infrastructure en place.
Parallèlement à cette orientation qui mise sur la continuité de la trajectoire dominante, l’industrie automobile se caractérise par un élargissement de son portefeuille de R axé sur l’exploration de solutions de rupture à plus long terme tels que les véhicules à piles à combustible et à batteri Si cette double dynamique d’innovation, qui se situe à la fois dans le court terme et le long terme, rend bien compt 2 13 d’exploitation / d’investissement des entreprises sont susceptibles d’influencer et d’orienter les différentes phases dun tel processus.
L’originalité de notre recherche consiste à analyser les tratégies, les choix et les modes d’investissement des entreprises à la lumière des incertitudes qui caractérisent le processus de transition. Notre contribution s’intéresse principalement aux effets de ces incertitudes sur le comportement et la dynamique d’investissement des acteurs privés durant le processus de transition. En effet, ces investissements sont à la foi s motivés par l’état actuel du système sociotechnique et les anticipations des acteurs sur les systèmes susceptibles de s’y substituer et de le remplacer progressivement.
Dans la première partie nous adoptons une démarche héorique qui s’appuie sur un raisonnement en termes d’options réelles afin de rendre compte de l’influence que peuvent avoir les stratégies d’investissement des entreprises sur la dynamique de changement technologique lorsque ceux-ci prennent en compte l’incertitude de l’environnement et les irréversibilités inhérentes à leur investissement dans leurs décisions.
Comme nous le montrons l’étude de la dynamique de transition via les options ré elles permet d’apporter un éclairage plus nuancé sur les décisions d’investissement des firme s. En effet, contrairement à l’approche traditionnell rspective des options 13 d’investissement consiste en une série ou un portefeuille d’options dynamiques où les acteurs sont amenés à gérer de manière proactive la séquence et la temporalité de leurs décisions.
C’est l’i mportance accordée par le raisonnement en termes d’option réelles à cette logique séquenti elle qui permet d’enrichir l’étude des stratégies d’investissement des firmes dans la mesure où elle met en évidence certains déterminants critiques des décisions d’investissement – tels que l’arbitrage entre l’apprentissage par exploration et exploitation, la volonté de la par t des firmes de modeler t d’influencer de manière stratégique les règles du jeu de la conc urrence et de l’industrie au fur et à mesure qu’elles évoluent (notamment en favorisant l’indé cision par le maintien de la flexibilité ou en créant des irréversibilités), le caractère endogène de l’incertitude etc.
En prenant explicitement en compte le rôle de l’incertitude dans les décisions d’investissement, les modèles d’options réelles insistent sur l’importance accordée à la flexibilité par les décideurs pour ajuster leur comportement au fur et ? mesure que les incertitudes se résolvent. Il est, par ailleurs, important de souligner que les straté ies d’investissement des acteurs ne reflètent pas seulement la volonté de maintenir de la fl exibillté mais de gérer et de créer de manière stratégique les irréversibilités à venlr. C’est ai nsi que suivant la phase dans laquelle se trouve le processus de transition, les options considérées et les investissements réalisés reflètent la volonté des acteurs d’arbitrer d’une manière stratégique entre le mai 4 213 xibilité nécessaire ? sivement en fonction de leur positionnement et de leurs trajectoires indivi duelles.
Cette tension qui jalonne le processus de transition entre le maintien de la lexibilité et les Irréversibilités stratégiques qui caractérisent le régime existant et celles qui sont volontairement créées pour orienter l’avenir du régime futur – flexibilités et irréversibilités dont la forme et l’importance peuvent varier d’une phas e à l’autre du processus de transition – structurent les logiques d’investissements dans les innovations de système. Dans la deuxième partie du rapport nous appliquons notre raisonnement en termes d’options réelles au cas des V-H pour essayer de mieux comprendre la structuration dynamique des décisions d’investissement des entreprises dans c e domaine.
Contrairement aux véhicules à piles à combustible et ? batterie qui nécessitent des améliorations technologiques significatives et la mise en place d’u ne nouvelle infrastructure de ravitaillement et de recharge (l’hydrogène pour les piles à combustible et l’électricité pour les batteries), le V-H possède l’avantage de pouvoir se déployer massivement en bénéficiant de l’infrastructure existante. En ce sens il représente une solution d’investissement qui, en tirant parti des avancées technologiques sur le moteur thermique ainsi que sur les techno ues et en contournant S 213 existant. De surcroît, le V- H peut aussi à plus long terme faciliter l’introduction de solutions de ruptures telles que les véhicules à pile à combustible et à batte rie dans la mesure où il existe d’importants potentiels de retombées technologiques entr e de nombreux composants et systèmes qui sont commun à l’ensemble de ces alternatives.
D ans cette perspective, le V- H constitue une solution permettant de répondre à la nécessité d’engager des actions immédiates possédant le potentiel d’avoir un impact significatif et rapide sur l’économie des carburants et les émissions tout en préservant la possibilité que des technologies plus rometteuses mais dont le potentiel réel ne peut se révéler qu’? plus long terme puissent se déployer. Notre approche vise à appréhender le cas du V- H et plus généralement de l’hybridation dans une perspective transitionnelle en insistant sur son importance dans la structuration dynamique des décisions d’investissement des entreprises en ado ptant un raisonnement en termes d’options réelles.
Nous envisageons pour cela la stratégie d’hybridation comme un portefeuille d’options – séquentielles et parallèles – permettant de gérer et d’arbitrer les flexibilités et les irréversibilités inhérentes aux nvestissements des entreprises durant le processus de transition en présence d’incertitudes technologique s à la fois sur le potentiel ? long terme du paradigme dominant et des trajectoires alternative Cette démarche nous p S 13 nguer quatre et expliquent les différentes attitudes en termes d’investissement Nous montrons ainsi que la stratégie d’hybridation peut tout d’abord être justifiée comme une opportunité pour améliorer la valeur d’option de maintien de la motorisation thermique tout en étant une option de couverture face aux incertitudes liées aux marges de manœuvre du paradigme ominant et aux potentiels futurs des solutions alternatives à long terme. Une seconde justification reflète les incertitudes relatives aux potentiels même du V-H. Ces incertitudes expliquent les écarts entre les stratégies d’investissement des con structeurs automobiles qui s’inscrivent soit dans logique incrémentale / séquentielle ou davantage architecturale.
Un troisième argument pouvant motiver l’hybridation renvoie ? sa capacité à contribuer à la valeur d’option de diversification technologique. Le V-H peut être dans ce contexte être appréhendé comme une plateforme flexible d’innovation avorisant les synergies technologiques et la coexistence d’activités d’exploration et d’exploitation. Enfin, nous considérons le V-H dans une perspective stratégique d’efficience inter-temporelle et transitionnelle permettant d’arbitrer et de concilier les objectifs ? court et à long terme de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le secteur au tomobile. Sommaire Introduction 13 rapproche par les options réelles . . . 11 3.
Options réelles, flexibilité et processus de transition : un cadre de réflexion 19 4 Les stratégies d’options et régulation des différents sentiers de transition . 41. Les options régulant le sentier de reproduction . 24 42. Les options régulant le sentier de transformation 28 43. Les options régulant le sentier de reconfiguration 35 44. es options régulant le sentier de dé- réajustement 41 45. Les options régulant le sentier de déploiement . 50 Il. Stratégies d’hybridation et dynamiques d’électrification des véh icules . 59 1. L’hybridation comme extension de la valeur d’option de maintien du moteur thermique 8 13 _ 71 3. L’hybridation comme option de diversification et comme plateforme générique d’innovation . . 77 3. 1. Maintien et création de diversité par hybridation 7 3. 2.
Carchitecture hybride : une plateforme flexible d’innovation . 82 4. L’hybridation dans une perspective d’efficience inter- temporelle et transitionnelle 88 rréversibilité soutenable et 89 Dynamiques d’hybridatlon et dynamiques de transition 94 Conclusion Références Partie I Références Partie Il 100 105 9 13 a pour objectif de contribuer à l’analyse et à la réflexion sur les dynamiques de transition d’un système technologique basé aujourd’hui presque exclusivement sur les véhicules à combustion interne et le pétrole vers un système technologique « plus propre et plus économe » à la fois n termes de modes de propulsion et de carburants pour les véhi cules.
Notre contribution s’intéresse essentiellement aux stratégies d’innovation et d’investissement des entreprises afin de rendre comte de la manière dont celles- ci peuvent engager, influencer, soutenir et consolider les trajectoires de transition et l’adoption de nouvelles alternatives technologiques plus soutenables pour la propulsion des véhicules Il est évident que ces stratégies d’innovation et d’investissement sont déterminées par les caractéristiques même du secteur automobile et du système technologique qui se sont éveloppés depuis plus d’un siècle autour des véhicules ? motorisation thermique. Caccumulation graduelle des connaissances technologiques sur ces moteurs, leur production, leur maintenance, les réseaux entre les constructeurs automobiles et leurs fournisseurs, la complémentarité étroite entre le moteur thermique et les carburants liquides obtenus à partir du pétrole, le développement d’infrastru ctures dans la production, le transport et la distribution de ces carburants contribuent lourd ement aux dépendances et interdépendances de trajectoires technico- économiques du secteur. renant 0 13
