Automobile et environnement : questions d'actualité

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À quel point le véhicule électrique est-il 'propre' ?

On parle beaucoup de la révolution électrique pour l'automobile, qui s'est mise en route ces dernières années. On pousse les consommateurs à investir dans cette nouvelle technologie, afin de réduire l'impact carbone de l'automobile. Mais qu'en est-il vraiment ?

Évaluer précisément l'impact environnemental d'un véhicule, qu'il soit électrique ou thermique, est loin d'être une tâche aisée. Très loin même. C'est bien pour cela qu'il y a débat. La véritable empreinte d'un véhicule doit prendre en compte de nombreux paramètres qui vont de son développement à son recyclage, en passant par l'extraction des ressources et le type d'usage.

Car c'est bien la globalité du cycle de vie de chacun des véhicules qui doit évaluée, avec tous les paramètres complexes et variables que cela implique. Et pour couronner le tout, la voiture électrique n'a connu un essor que récemment, ce qui ne donne que peu de recul sur son impact environnemental à long terme.

De nombreuses études se penchent régulièrement sur le sujet, en essayant d'approfondir les impacts de chaque source d'émissions, et en s'adaptant à l'évolution des technologies. Pourtant, le débat reste entier.

Petit point sur la situation en 2021.

Les principales sources d'émissions de CO2 des véhicules

En simplifiant un peu, l'essentiel des émissions de carbone d'une voiture est émis lors de 4 étapes liées à la vie du véhicule :

  • La fabrication, batterie et autres composants inclus, en tenant compte de l'extraction et de l'acheminement des matières premières
  • La production de l'énergie servant à l'utilisation : essence, Diesel, électricité...
  • Les émissions générées lors de l'usage : combustion du carburant, remplacement de composants, changements de pneus...
  • Le recyclage en fin de vie du véhicule

Les proportions de chaque source de CO2 varient d'une étude à l'autre, mais toutes s'accordent sur les points suivants :

  • La production de la batterie du véhicule électrique a une forte empreinte carbone
  • L'empreinte carbone de la production d'électricité varie selon les pays, en fonction de la part de centrales au charbon et au gaz dans leur parc énergétique
  • Les véhicules thermiques émettent majoritairement du CO2 en brûlant le carburant pendant leur utilisation. Ces émissions dépassent sensiblement celles liées à la production d'électricité dans certains pays de l'UE (la France notamment, grâce à son parc nucléaire).

Des études et des chiffres qui divergent

Étant donnée la complexité du sujet, et les potentielles implications géopolitiques des conclusions fournies, il n'est pas étonnant de trouver des analyses divergentes en fouillant un peu. Même en se concentrant sur les études qui paraissent les plus objectives, on tombe encore sur des résultats qui se contredisent parfois.

En voici quelques-unes qui ont souvent été citées ces dernières années, et qui malgré leur sérieux proposent parfois des conclusions variées :

  • En 2013, l'Ademe publie une étude confiée à deux cabinets indépendants, dont les conclusions semblent montrer que le véhicule électrique est rapidement avantageux en France, grâce à l'énergie nucléaire, mais que c'est nettement moins le cas dans des pays où la production électrique génère beaucoup de CO2. L'étude propose le schéma suivant :

    Impact carbone du véhicule électrique en fonction du kilométrage

    L'étude présente le véhicule comme un investissement d'un point de vue environnemental : coûteux en CO2 à la production, rentable sur le long terme.
    A noter que cette étude a 7 ans déjà, ce qui est très long dans un domaine technique en plein développement.
    L'étude complète est accessible ici.
  • En 2019, trois scientifiques, Christoph Buchal, Hans-Dieter Karl et Hans-Werner Sinn publient une étude qui tente de prouver qu'un véhicule électrique devient plus favorable qu'un Diesel après environ 180.000km, soit à la fin de sa durée de vie.
    Cependant, cette étude a vite été décriée, car utilisant des valeurs obsolètes pour un certains nombres de paramètres essentiels, comme les émissions de CO2 liées à la production de la batterie, ainsi que sa durée de vie. Difficile à vérifier malheureusement...
    L'étude, en allemand, est disponible ici.
  • Toujours en 2019, le think tank Arval Mobility Observatory publie une étude qui se prétend 'sans a priori et avec un souci de parfaite impartialité' sur le sujet. Celle-ci illustre clairement la dépendance au mode de production énergétique : si en France, la production de la batterie est rentabilisée après 17.000km environ, il en faudra 180.000 en Chine !
    L'étude soulève la difficulté à établir une équvalence claire entre moteur thermique et moteur électrique, et ne néglige pas les effets néfastes de l'extraction des matières premières, particulièrement pénalisants dans le cas de l'électrique.
    Cependant, en Europe, la balance semble pencher assez clairement en faveur de l'électrique, notamment grâce à une production d'énergie relativement vertueuse.
    L'étude complète peut être achetée depuis cette page.
  • En 2020, une étude publiée par l'ONG Transport & Environment semble prouver les avantages de l'électrique en Europe, quel que soit le scénario envisagé pour la production des batteries et de l'énergie électrique.
    L'étude propose plusieurs illustrations comparatives, ainsi qu'un outil en ligne. Les vertus du moteur électrique semblent indiscutables :


    Comparatif électrique vs. thermique en Europe

    Cependant, certains détracteurs leur reprochent à l'inverse d'être trop optimistes dans leurs calculs, et d'avoir un biais favorable à l'électrique.
  • Enfin, toujours en 2020, le cabinet de conseil Carbone 4 publie une analyse des émissions de CO2 des différentes motorisations envisagées pour l'avenir, incluant l'électrique, mais aussi le gaz naturel et l'hydrogène par exemple.
    L'étude fournit des projections sur les émissions de carbone de chaque mode de propulsion pour la décennie qui arrive, en distinguant les émissions à la production et à l'utilisation. En émettant des hypothèses optimistes (mais espérons réalistes !) sur la baisse de l'empreinte carbone de la production d'électricité en Europe, elle donne un avantage net à la voiture électrique sur l'ensemble de sa durée de vie. A noter que ce n'est pas la seule solution viable mise en avant, le bioGNC semble être également un candidat sérieux !


    Comparatif des émissions de CO2 des différentes motorisations sur la durée de vie d'une voiture achetée en 2021


    L'étude est disponible en ligne, en suivant ce lien.

En fin de compte, il y a fort à parier que la vérité est un peu au milieu de tout cela, et qu'elle évolue très vite. S'il semble difficile de tirer une conclusion précise et définitive, il restera à l'avenir indispensable de répéter ce type d'étude au fur et à mesure que la technologie évoluera.

De notre côté, chez Planète Moteurs, on aime bien se faire notre propre idée, alors nous avons nous aussi fait nos petits calculs ! Sans faire de prévisions sur les années à venir, nous avons essayé d'estimer les émissions des différents types de moteurs en 2021. Nous avons utilisé les mêmes sources de données que pour notre comparateur : mesures WLTC, données de l'EPA et de l'ADEME, et données publiques pour l'équivalent CO2 du kWh électrique. Pour rendre notre évaluation comparable à celles citées ci-dessus, nous avons intégré les données de Carbone 4 pour l'impact carbone de la production du véhicule et des batteries.

Nos résultats, sur le graphique ci-dessous, montrent que la voiture électrique en France semble effectivement être une solution très avantageuse d'un point de vue CO2. Et globalement en Europe, elle reste entre 25% et 30% plus sobre que son équivalent Diesel, même avec le mix énergétique actuel. En revanche, cela n'est pas une vérité dans tous les pays : ceux qui dépendent le plus du charbon et du gaz pour leur électricité (Estonie et Pologne sont les plus mauvais élèves en Europe) n'ont pas d'intérêt à passer électrique actuellement.


Comparatif des émissions de CO2 des différents types de moteur en 2021

D'après nos calculs, les études les plus récentes se confirment : l'électrique présente un avantage clair en CO2 dans beaucoup de pays d'Europe, et surtout dans ceux qui produisent de l'électricité peu carbonée. Mais attention à ne pas en faire une généralité ! Les gains en CO2 sont directement dépendants du mix énergétique, c'est donc de ce côté-là qu'il faudra avant tout progresser dans de nombreux pays. En France en revanche, pas trop de questions à se poser : l'électrique est déjà clairement avantageux, grâce à nos centrales nucléaires essentiellement. Les émissions de CO2 y sont réduites de plus de 50% par rapport à du Diesel, plus de 60% par rapport à de l'essence !

Quelques points d'interrogations subsistent...

À travers toutes les études, plusieurs questions restent encore en suspens, notamment en raison du manque de recul sur les nouvelles technologies. On peut citer par exemple :

  • La durée de vie des batteries : si les constructeurs de voitures électriques annoncent des durées de vie chaque jour plus longues, il est encore trop tôt pour savoir s'il s'agit de réels progrès techniques ou d'effets d'annonces à vocation commerciale. Réponse dans les 5-10 ans à venir...
  • Le recyclage des batteries : s'il est difficile de savoir ce qui peut être fait des batteries à la fin de leur durée de vie, il faut également noter que de nombreuses solutions sont à l'étude pour prolonger leur utilisation après leur remplacement sur la voiture : réserve d'énergie locale, stockage pour les parcs éoliens ou solaires, ... Il est encore un peu tôt pour chiffrer tout cela !
  • Les effets de la répartition des émissions de CO2 dans le temps : même si le véhicule électrique émet moins de CO2 sur sa durée de vie totale, il produira une grande partie du CO2 en très peu de temps, lors de sa fabrication. A l'inverse, le moteur thermique étalera la plupart de ses émissions sur sa durée de vie, au fil de son utilisation. Les conséquences de cela sont encore peu étudiées.

Résultats des comptes ?

Si le véhicule électrique peut difficilement être qualifié de 'propre' dans l'absolu, car gourmand en ressources naturelles et en consommation d'électricité, il semble être en mesure de se positionner favorablement par rapport au reste du parc automobile au niveau environnemental, à condition que des progrès majeurs soient effectués à travers toute l'Europe et le monde pour aboutir à une électricité plus verte. La production des batteries restera également un enjeu majeur des années à venir.

- En la France, l'utilisation du nucléaire dans la production d'électricité donne un avantage sérieux à la voiture électrique -

Si l'on se penche en particulier sur le cas de la France, l'utilisation du nucléaire dans la production d'électricité donne un avantage sérieux au bilan carbone de la voiture électrique. Cela est également valable pour plusieurs pays (la Scandinavie, l'Islande ou le Costa Rica par exemple) qui ont su développer une production d'électricité à faible impact carbone.

Dans les pays qui utilisent toujours le charbon massivement, les conclusions sont moins évidentes. Le véhicule électrique y sera moins vertueux par rapport à ses équivalents thermiques, peut-être même y est-il actuellement plus nocif pour la planète dans les cas les plus extrêmes. La prudence est donc de mise, sans doute est-il encore trop tôt pour imposer une transition massive vers le véhicule électrique dans ces pays : l'effort et l'investissement pourraient y être contre-productifs.

- Il est sans doute encore trop tôt pour imposer une transition massive vers le véhicule électrique dans les pays qui utilisent toujours le charbon massivement -

Ce qui peut nous pousser à l'optimisme en revanche, c'est que depuis plusieurs années, de nombreux pays produisent une électricité de moins en moins carbonée, et les efforts semblent se poursuivre ! Par ailleurs, les progrès sont aujourd'hui nettement plus rapides dans le domaine de la voiture électrique que dans le domaine de la voiture thermique, qui semble atteindre ses limites en termes de réduction de sa consommation.

On peut donc espérer que dans les années à venir, le véhicule électrique sera dans une bonne partie de l'Europe plus vertueux que le moteur thermique en termes de CO2. Si l'on rajoute à cela l'absence de polluants locaux comme les NOx ou les suies, et la réduction de la pollution sonore à basse vitesse, il semble se positionner comme une évolution technique favorable d'un point de vue environnemental, notamment en milieu urbain, où il est particulièrement adapté.

À confirmer dans les années qui viennent !

Alors, on passe tous en électrique ?

Pas si simple... Même si son intérêt écologique se confirme face au moteur thermique dans les années à venir, le moteur électrique fera encore face à quelques difficultés majeures !

Plus de détails dans notre article dédié : Pourra-t-on un jour tous rouler en voiture électrique ?

Paul Guillard | Publié le 21 Jan 2021 - Crédit photo : Ademe, T&E

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