Dans nos dix derniers articles nous nous sommes appliqué à faire ressortir les multiples façons de réduire l’empreinte écologique des véhicules électriques (VÉ), empreinte qui constitue présentement l’angle d’attaque privilégié des dénigreurs de la mobilité électrique. Les robotaxis vont constituer sans conteste l’élément majeur pour réduire au maximum l’empreinte écologique des transports de passagers.
Mais, revenons un peu aux dénigreurs. Ceux-ci font bien attention de ne pas mentionner les études comparatives récentes sur les cycles de vie des divers types de véhicules, qui sont nettement en faveur des véhicules électriques autant pour les gaz à effet de serre que pour la consommation des ressources naturelles. Et, avec l’augmentation de l’énergie renouvelable dans les réseaux, cette empreinte diminue constamment. C’est le contraire pour les véhicules thermiques à essence ou au diesel qui recourent de plus en plus au pétrole sale, comme celui des sables bitumineux ou en eau profonde. Pensons à la catastrophe environnementale de la plateforme Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010. Sans compter la pollution de l’air en milieu urbain et ses effets néfastes sur la santé des gens et leur mortalité précoce…
Même si les VÉ sont moins polluants, ce n’est pas une raison pour ne pas chercher à diminuer davantage leur empreinte écologique. Pour ce faire, nous avons vu dans nos dix derniers articles comment différentes chimies de batteries (LFP, Na-ion, LMFP) vont améliorer le bilan environnemental actuel, en diminuant de beaucoup l’utilisation de métaux critiques comme le nickel et surtout le cobalt, et même de lithium. Nous avons vu également comment de nouvelles méthodes d’extraction et de raffinage du lithium ainsi que de fabrication des batteries vont diminuer l’empreinte écologique des batteries. Plus précisément d’extraction du lithium des saumures et des argiles, et de raffinage du lithium de Tesla, de même que de nouvelles méthodes de fabrication des batteries Li-ion consommant 10 fois moins d’énergie de Tesla. Un article a été consacré à l’utilisation de l’énergie renouvelable dans les giga-usines Tesla. Nous avons souligné, de surcroit, que les futurs moteurs électriques de Tesla vont être exempts de terres rares, une famille d’éléments chimiques dont l’extraction et le raffinage sont préoccupants pour l’environnement.
Dans le présent article, nous passerons d’abord en revue les multiples avantages importants que vont entrainer les robotaxis, principalement en milieu urbain, et l’énorme avantage pour l’environnement. Nous verrons par la suite comment les étoiles s’alignent présentement pour accélérer la venue des véhicules autonomes, particulièrement chez Tesla, et faire des robotaxis une réalité imminente.
Les robotaxis vont diminuer de façon draconienne l’empreinte écologique de la mobilité
Les véhicules routiers auront beau tous être électriques, ça ne règle pas les problèmes de la congestion routière et des stationnements en ville. Par ailleurs, d’ici 2050 l’humanité devrait avoir atteint une population de 10 milliards d’individus sur la Terre, en plus des pays du tiers-monde qui vont augmenter leur niveau de vie et la grosseur de leurs flottes de véhicules. On se doit donc de changer de paradigme, sinon les efforts qu’on déploie pour réduire l’empreinte écologique des véhicules routiers se verront annuler par le nombre croissant de véhicules.
En plus de mettre en place une économie circulaire, on va devoir diminuer de beaucoup le nombre de véhicules par 1 000 habitants. En réalité, le problème relève du fait que nos voitures ne déplacent que 1,2 passagers chacune, en moyenne, alors qu’elles ont presque toutes 5 places. Les solutions sont connues, l’autopartage et le covoiturage. Toutefois, l’attrait des véhicules personnels est encore trop élevé pour que ces solutions se généralisent à grande échelle.
C’est là qu’entre en jeu les robotaxis, des taxis sans conducteur, grâce à la conduite autonome gérée par l’intelligence artificielle. Le sujet est moins populaire qu’il y a cinq ans, car, la difficulté pour y arriver avait été sous-estimée et les progrès sont plus lents que prévus, ce qui a érodé la confiance de beaucoup de gens sur la faisabilité des robotaxis à grande échelle dans des conditions réelles.
Pourtant, des progrès significatifs ont eu lieu ces dernières années, avec le projet pilote de Waymo qui a cumulé plus de 32 millions de kilomètres dans les rues de San Francisco et Phoenix, et le projet pilote de Cruise qui en est à plus de 1,6 millions de kilomètres avec son service de robotaxi à San Francisco. Mais, le champion est sans conteste Tesla qui a annoncé avoir dépassé 240 millions de kilomètres avec la version beta de son système FSD (Full Self Driving) partout en Amérique du Nord (pas seulement dans des villes préalablement cartographiées en 3D). Tesla en est présentement à la version 11.4 de son logiciel FSD beta, mais, Elon Musk a annoncé il y a quelques jours que la version 12 ne sera plus en phase beta d’essai mais deviendra un produit commercial à part entière.
Différentes études montrent qu’un service de robotaxis à la Tesla devrait coûter 3 fois moins cher que de posséder un véhicule personnel. Ce n’est pas difficile à comprendre. Nous venons de voir dans notre article précédent que les batteries LMFP de Gotion peuvent faire rouler un véhicule sur plus de 1 million de kilomètres. Par ailleurs, Tesla a déjà testé ses moteurs électriques sur plus de 1,6 millions de kilomètres. C’est 4 à 5 fois plus de kilomètres que n’en fait normalement un véhicule personnel! Un robotaxi, par contre, pourra rouler plus de 1 million km à raison de 100 000 km par année ou plus, puisqu’il sera en service 16 heures par jour ou plus, au lieu de 1,5 heures environ pour une voiture personnelle. La rouille ne sera donc pas un problème puisque le robotaxi parcourra plus d’un million de kilomètres en moins de dix ans. On comprend dès lors la réduction d’un facteur 3 du coût pour un service de robotaxi, puisqu’il n’y a pas de conducteur à payer et qu’on peut faire du covoiturage à grande échelle. Non seulement il en coûtera 3 fois moins cher pour un service de robotaxi porte à porte, mais les avantages sont multiples et importants (voir la figure plus bas). Fini les problèmes de stationnement et les visites aux ateliers d’entretien et réparation, beaucoup moins d’accidents, pas besoin de permis de conduire, choix du type de véhicule selon les besoins ou le budget (camionnette, VUS, voiture intermédiaire, petite voiture urbaine ou microbus) et moindre consommation d’énergie. Le nombre de véhicules personnels pourrait bien être réduit d’un facteur 3 à 4 dans nos villes, à terme! Fini les embouteillages! Les aînés, les enfants et les personnes handicapées pourront utiliser ces robotaxis, de même que les gens qui n’avaient pas les moyens de se payer une voiture personnelle. Le covoiturage sera optionnel et le prix en conséquence.
Une de mes diapositives, pour mes conférences, illustrant les avantages des véhicules autonomes (robotaxis).
Même les transports en commun seront différents. Au lieu de gros autobus bondés à l’heure de pointe et vides en heures creuses, des microbus et minibus autonomes (sans conducteur) vont offrir un meilleur service, adapté au trafic et moins cher.
Une chose est certaine, si un robotaxi parcourt 4 à 5 fois le kilométrage d’une voiture personnelle, l’empreinte écologique due à sa fabrication est réduite d’un facteur 4 à 5, sans compter qu’il y aura 3 à 4 fois moins de véhicules! Cela représente une réduction de la consommation de matières premières et de l’empreinte écologique d’un facteur 12 à 20, disons 15 fois moins. Et cela c’est en plus des réductions importantes dont nous avons parlées dans nos dix derniers articles et sans compter un autre facteur de 8 à 10 de réductions dues au recyclage à 90%! Au total, on réduit la consommation de matières premières et l’empreinte écologique d’un facteur supérieur à 100! C’est inespéré et TRÈS réjouissant pour le futur de la mobilité électrique! Avis aux dénigreurs.
Pour plus de détails sur les technologies et un résumé de trois études sur les futurs services de robotaxis, voir mon article du 9 décembre 2018 sur le sujet.
Les étoiles s’alignent pour l’autopilote (système FSD) de Tesla
Dans toutes les études sur les robotaxis, pour que le coût d’un tel service soit beaucoup inférieur à celui d’un véhicule personnel, il faut que le robotaxi puisse rouler beaucoup plus de kilomètres. Cette condition sine qua non est déjà acquise avec les batteries qui offrent présentement des autonomies supérieures au million de km de même que les groupes de traction qui en font autant, comme nous l’avons vu.
Le défi qu’il reste à surmonter pour que l’autopilote soit 10 fois plus sécuritaires statistiquement que les humains, c’est celui de l’intelligence artificielle. C’est un gigantesque problème à résoudre, comportant énormément de subtilités et d’imprévus. La puissance de calcul est au rendez-vous présentement pour le «hardware 4» (dernière génération) embarqué dans une voiture Tesla. Ce qu’il reste à terminer d’accomplir c’est l’entrainement à la conduite de l’autopilote/système FSD (Full Self Driving) de Tesla.
Pour ce faire, ça prend énormément de données sous forme d’images vidéo, dans toutes les circonstances possibles, dans la vraie vie. Et, pour digérer ces données afin d’améliorer la conduite autonome on a besoin d’un super-ordinateur extrêmement puissant! Une fois les données digérées et les leçons apprises par ce super-ordinateur, les logiciels de tous les véhicules équipés du système FSD sont mis à jour par voie hertzienne (over the air) et améliorés, possiblement à chaque semaine. Ce que chaque véhicule apprend, il le transmet donc à tous les autres.
Le super-ordinateur de Tesla. À son «AI Day» 2021 (regarder la vidéo à partir de 1h53m du début), Tesla nous apprenait qu’ils développaient leur propre super-ordinateur eux-mêmes et qu’il s’appelle DOJO. Ils ont montré alors une «tuile d’entrainement» de leur conception et spécialisée pour entrainer les réseaux neuronaux de leur autopilote. En mettant 6 tuiles par cabinet, avec 10 cabinets ils obtiennent ce que Tesla appelle un ExaPOD, capable d’effectuer 1,1 Exa-Flops (Exa FLoating point Operation Per Second) soit 1,1 milliard de milliard d’opérations par secondes!
Tuile d’entrainement du superordinateur DOJO de Tesla (environ 40 cm x 40 cm). Source : Tesla.
Récemment, le 21 juin 2023, Elon Musk précisait sur le nouveau compte Twitter «Tesla AI» qu’ils avaient terminé le développement de ce super-ordinateur et qu’ils commençaient la fabrication des ExaPODs en juillet 2023. Ce qui est particulièrement intéressant dans ce tweet c’est la courbe de l’évolution de la puissance de calcul de DOJO anticipée par Tesla (voir la figure ci-dessous). En février 2024 DOJO devrait faire partie des 5 ordinateurs les plus puissants du monde, avec une puissance de calcul de 33 Exa-Flops. Mais, tenez-vous bien, en octobre 2024 DOJO va être 3 fois plus puissant (100 Exa-Flops) et certainement l’ordinateur le plus puissant du monde, capable de réaliser 100 milliards de milliards d’opérations par seconde! Et Tesla travaille déjà à la prochaine génération de DOJO, qui sera encore beaucoup plus puissant. Warren Redlich a préparé un reportage intéressant sur le sujet. Voir la vidéo YouTube «Tesla Dojo vs Nvidia : $1 Trillion Market Cap?». Dans cette vidéo, il nous apprend que DOJO va valoir plus de 3 milliards $ en octobre 2024!
Courbe de l’évolution anticipée par Tesla dans la puissance de calcul de leur superordinateur DOJO, telle que publiée sur Twitter le 21 juin 2023. Le A100 est un processeur graphique bien connu, de la compagnie Nvidia. Source : Tesla.
Ce que cela veut dire c’est que dans l’année qui vient, l’entrainement de l’intelligence artificielle pour le système FSD de Tesla va progresser de façon fortement exponentielle. Amenez-en des images vidéos, aucun problème. Ce qu’il faut savoir, c’est que tous les véhicules Tesla vendus sont équipé du hardware FSD, même si le client ne l’a pas commandé. Il peut le faire à posteriori, auquel cas Tesla active son fonctionnement à distance. Mais, même s’il n’est pas opérationnel pour le conducteur, il travaille quand même en mode «shadow». Ça veut dire que le système FSD analyse ses senseurs en permanence et déduit les actions à prendre qu’il compare avec ce que fait le conducteur. S’il y a trop de différences, l’information est envoyée à Tesla. Le système FSD apprend et tous les propriétaires de voiture Tesla travaillent pour l’entrainer, sans le savoir. C’est génial. Des millions de véhicules vont donc alimenter DOJO.
Aucune autre compagnie n’a un ordinateur aussi puissant ni autant de données pour l’apprentissage de l’intelligence artificielle. Tout le monde est loin, loin en arrière. Tesla a une avance irrattrapable et la meilleure équipe au monde en intelligence artificielle. La pleine conduite autonome (Full self driving) ne devrait donc pas tarder, une année ou deux tout au plus, dans des conditions météorologiques raisonnables, car les étoiles sont alignées pour Tesla.
En terminant, mentionnons qu’une autre étoile vient de s’aligner pour le robotaxi de Tesla. En effet, on apprenait récemment que Tesla est en processus d’acquisition de l’entreprise allemande Wiferion qui se spécialise dans la recharge sans fil pour les robots mobiles. Ainsi, les futurs robotaxis pourront se recharger de façon autonome, sans intervention humaine.
Conclusion
Comme nous l’avons vu, l’abonnement à un service de robotaxis va coûter 3 fois moins cher que de posséder une voiture personnelle, et donner un aussi bon service avec moins d’inconvénients et une panoplie d’avantages très intéressants.
Les robotaxis vont parcourir 4 à 5 fois plus de kilomètres qu’une voiture personnelle et faire en sorte de diminuer d’un facteur 3 à 4 le nombre de véhicules dans les rues de nos villes. On pourra ainsi réduire d’un facteur 15 environ l’empreinte écologique due à la fabrication des véhicules électriques (VÉ) et la consommation de matières premières, Et ça, c’est sans compter les réductions importantes dont nous avons parlées dans nos 10 derniers articles et sans compter non plus sur un recyclage à 90% des VÉ incluant celui des batteries. Au total, la réduction de l’empreinte écologique et de la consommation de matières premières sera réduite d’un facteur supérieur à 100, en comptant le recyclage! C’est stupéfiant et extrêmement encourageant pour le futur de la mobilité électrique!
L’ordinateur de bord de dernière génération des véhicules Tesla (le «hardware 4» de leur système FSD) est prêt pour la conduite autonome. Il reste à terminer l’entrainement de ses réseaux neuronaux avec le super-ordinateur DOJO développé par Tesla, déjà fonctionnel depuis un mois ou deux mais qui va grossir et atteindre une puissance de calcul phénoménale d’ici le premier trimestre 2024 et démentielle vers la fin 2024, où il va être le super-ordinateur le plus puissant du monde et avoir une capacité de 100 milliards de milliards d’opérations par seconde! Les caméras de millions de VÉ Tesla vont alimenter DOJO, ce qui est essentiel pour l’apprentissage profond (deep learning) de l’intelligence artificielle.
Les étoiles sont désormais alignées pour que la conduite autonome devienne une réalité d’ici une année ou deux, ce qui va totalement changer la donne de la mobilité, vous en conviendrez.
ADDENDUM (1er juillet 2023)
J’ai oublié de vous transmettre une information importante pour que vous puissiez mieux comprendre l’ampleur du projet DOJO, sa consommation électrique.
Dans la figure sur la tuile d’entrainement, plus haut, il est mentionné que la tuile doit évacuer 15 KW de chaleur produite par l’électricité qui fait fonctionner les processeurs. Or, il y a 60 tuiles dans un ExaPOD et il y en aura 100 dans le super-ordinateur DOJO en octobre 2024 pour atteindre 100 Exa-Flops. Ça fait 6 000 tuiles, ce qui représente 90 000 KW ou 90 MW! Mais, la consommation électrique est plus élevée car il faut alimenter le système de refroidissement. C’est donc approximativement 120 MW de puissance électrique qu’il faudra fournir au centre de calcul hébergeant DOJO, suffisamment pour alimenter une ville de 40 000 maisons, en comptant 3 kW par maison. Cela représente donc la consommation électrique d’une petite ville d’environ 80 000 habitants!!! Ce centre de calcul hébergera 1 000 cabinets de la «corpulence» d’un homme de 100 kg (220 livres) environ et 1,80 m (6 pi) de grandeur, ce qui représente une surface de plancher minimale de 30 000 pi2 (2 800 m2), soit 100 pi x 300 pi (30,4 m x 91,2 m).
Pour évaluer le montant de la facture mensuelle d’électricité, on multiplie 120 000 KW par le nombre d’heures dans le mois (24 x 30 = 720 heures), ce qui donne 86,4 millions kWh. En comptant 12¢/kWh on obtient 10,4 millions $/mois, ou 124,4 millions $ par année!
Pour résumer, DOJO va coûter 4 milliards $ et consommer pour près de 125 millions $ par année d’électricité! Pour rentabiliser cet investissement, Tesla compte offrir un service d’entrainement d’intelligence artificielle aux entreprises.
