L’électrification des usages transforme la mobilité, notamment en France et en Europe où les ambitions pour l’industrie automobile sont grandioses. D’ici 2035, les véhicules thermiques neufs seront interdits à la vente en Europe au profit des véhicules électriques dans un souci de réduire les émissions de gaz à effet de serre de l’UE.
Au-delà des émissions, d’autres facteurs doivent être pris en compte pour mesurer l’impact environnemental et énergétique d’une telle transition. Pour comprendre les enjeux, faisons parler les chiffres…
Les avantages environnementaux des voitures électriques
La réduction des émissions de gaz à effet de serre
La production d'énergie propre
Puisque qu’une écrasante majorité de notre flotte de véhicules consomme du pétrole, une grande quantité de GES est émise dans l’atmosphère par les transports, soit environ 35% des émissions totales de CO2 de la France (20% du total pour les véhicules particuliers). Le bilan carbone de chaque véhicule importé, qui tout au long du processus de fabrication génère des GES, alourdit encore plus ce bilan.
Pour atteindre la neutralité carbone, d’autres moyens de locomotion doivent être adoptés. Les industriels planchent sur plusieurs moyens de propulsion « propres » pour le marché européen. Notamment des voitures dont le fonctionnement ne rejette directement aucun GES à cause de la nature même des combustibles utilisés : électricité et hydrogène.
L'efficacité énergétique des voitures électriques
L’efficacité énergétique représente le rapport entre le déplacement effectué par une voiture et l'énergie dépensée pour le réaliser. L’efficacité énergétique d’une voiture électrique est supérieure à celle d’une voiture thermique.
Bien que cette donnée avantage les VE en termes de performance, l’impact carbone devrait être l’unique indicateur pris en compte. En effet, peu importe l’efficacité énergétique d’un véhicule, si l’électricité consommée n’est pas décarbonée, un meilleur rendement énergétique ne résout pas définitivement le problème.
La réduction de la pollution de l' air
La diminution des émissions locales de polluants
L’extrême concentration de véhicules thermiques dans les centres urbains est un fléau pour les citadins, notamment en France. Malgré les avancées significatives faites par les industriels de l’automobile, de nombreux polluants sont rejetés dans l’atmosphère pouvant causer des troubles cardiovasculaires et respiratoires.
Au contraire, les véhicules électriques n’émettent aucun polluant dans l’atmosphère lors de leur utilisation. Réduisant drastiquement les émissions locales de polluants.
La diminution des émissions sonores
De même que pour l’efficacité énergétique, la différence de nuisance sonore entre les véhicules électriques et thermiques est à relativiser. Certes, un modèle électrique est plus silencieux en dessous de 30 km/h, mais au-delà les décibels enregistrés sont égaux et cela à cause de phénomènes physiques bien connus et inévitables.
En effet, c’est principalement la friction entre le bitume et les roues qui crée la nuisance sonore. À l’heure actuelle, utiliser un revêtement absorbant reste la seule façon de limiter significativement les émissions sonores en ville. À plus haute vitesse, la friction de l’air avec la carrosserie génère aussi du bruit.
Les inconvénients environnementaux des voitures électriques
La production des batteries
Nombreux sont ceux qui pointent l’impact environnemental des voitures électriques.
La question de l'extraction des matières premières
La batterie lithium ion est le type de batterie le plus communément utilisé par l’industrie automobile. Cela a entraîné l’explosion de la demande de Nickel, Cobalt, Lithium et Manganèse, une tendance qui va continuer à s’accroître au cours de la prochaine décennie.
L’extraction des composants de la batterie est le revers de la médaille. Les plus grandes réserves de métaux et terres rares cités ci-dessus se situent loin de chez nous, dans des pays pauvres ou en voie de développement.
La question du recyclage des batteries
Le recyclage des batteries en fin de vie est un défi industriel et environnemental de longue haleine. La filière de recyclage actuellement en développement stimulera l’économie circulaire et diminuera nos importations de matières premières.
Cependant, il est impossible de recycler l’intégralité de la batterie. Le restant, des éléments chimiques très polluants, devra être stocké de façon permanente pour éviter qu’il ne s’échappe dans l’environnement.
Malgré cela, une batterie recyclée à hauteur de 90% fait de la voiture électrique un véhicule propre.
Un mix énergétique européen en pleine transformation, dont la maturité et la composition laissent à désirer
La quantité d’énergie décarbonée dans le mix énergétique français occupe une part de plus en plus importante grâce au développement des énergies renouvelables. C’est une très bonne chose car une voiture électrique n’est écologique que si l’énergie consommée est bas carbone.
La France possède le mix le plus décarboné d’Europe, donc si nous augmentons notre production en conservant les mêmes niveaux d’émission, notre transition a du sens.
Malheureusement, notre capacité de production d’électricité n’est pas illimitée. Plus le nombre de véhicule électrique augmente, plus la consommation électrique croît (si toutes les voitures thermiques devenaient électriques, il faudrait produire 100 TWh supplémentaires) mettant le réseau et les gestionnaires de réseau littéralement sous tension lors des heures de pointe.
À l’avenir ce sera un véritable casse-tête pour ENEDIS et RTE de maintenir le réseau à l’équilibre à cause des facteurs suivants :
- Une différence de consommation plus élevée entre heures creuses et heures de pointes ;
- L’intermittence des énergies renouvelables ;
- La fiabilité de notre parc nucléaire vieillissant.
Des solutions existent mais elles sont coûteuses (production en masse d’hydrogène pendant les heures creuses pour parer à l’intermittence des EnR) voire contraires à nos objectifs climatiques (installation de centrales à gaz/charbon).
Pour nos voisins européens, dont le mix énergétique présente un bilan carbone très supérieur au nôtre (x10 en Pologne par exemple), le défi s’avère immense. Leur production doit être décarbonée, mais également augmenter tout en intégrant des moyens de production bas carbone pour parer à l’intermittence des EnR.
Les défis à relever pour améliorer la propreté des voitures électriques
La recherche et développement de batteries plus propres
De nombreuses innovations sont encore nécessaires pour que les voitures électriques servent à limiter le changement climatique. Les industriels doivent trouver un compromis entre le poids de la batterie, sa capacité de stockage, son coût de revient, sa durée de vie, sa faculté de recharge et son empreinte environnementale. Pour le moment, la batterie lithium ion répond aux attentes des industriels mais surtout à celles des consommateurs.
De nombreux autres concepts de batteries existent (la batterie Nickel-Métal Hydrures ou la batterie tout solide), moins gourmands en matières premières, plus faciles à produire et à recycler.
Les batteries anciennes générations sont inférieures en tout point à celles lithium ion et les batteries de demain ne sont pas prêtes à quitter les laboratoires de recherches. C’est pour cela que le recyclage des batteries en fin de vie prend toute son importance, car c’est le seul moyen de limiter l’impact environnemental des batteries lithium-ion.
Le développement de sources d'énergie renouvelable
Le développement de l'énergie solaire
Le développement des EnR s’accélère sous l’impulsion du gouvernement, notamment avec la loi d’accélération EnR votée plus tôt cette année.
L’énergie solaire va jouer un rôle prépondérant dans la décarbonation de notre mix énergétique et l’industrie automobile participe indirectement à l’effort grâce aux ombrières de parking. Ces centrales au sol si particulières valorisent le foncier et offrent l’occasion aux entreprises d’y installer des bornes de recharge.
À titre indicatif, une voiture électrique chargée grâce à l’énergie solaire émet 11,8 g de CO2 par km contre 157 et 185 g de CO2 pour le diesel et l’essence.
Le développement de l'énergie éolienne
En ce qui concerne l’énergie éolienne, la France est un cas particulier. Nous sommes très loin d’exploiter notre potentiel éolien avec le parc actuel, principalement terrestre.
Heureusement, les parcs offshores (en mer) vont se multiplier dans les eaux françaises au cours des 10 prochaines années et permettront d’augmenter significativement notre capacité de production d’énergie décarbonée (objectif d’ici 2050, produire 50 GW au large des côtes françaises, presque l’équivalent de notre parc nucléaire actuel !).
Une telle production couplée aux autres énergies renouvelables et à un parc nucléaire rajeunit sont nécessaires si l’électrification de notre économie poursuit sa course.
Un mix à dominance éolienne et nucléaire est le plus écologique. Une voiture électrique chargée à partir d’énergie éolienne émet 3g de CO2 par km et seulement 1,3 g pour celle chargée à partir d’énergie nucléaire.
Pour conclure, la voiture électrique est propre mais seulement sous certaines conditions. Une société roulant à l’électrique diminue ses émissions (particules fines comme GES) de façon drastique car c’est un moyen de locomotion qui utilise un combustible propre.
Cependant, si le monde entier devait conduire une voiture électrique, les métaux comme le nickel, le cobalt et le lithium deviendraient le nouvel or noir causant la destruction de nombreux écosystèmes naturels et la dégradation du niveau de vie des plus démunis dans les pays du Sud (d’où l’importance du recyclage !). Il faut donc décarboner et mieux contrôler la supply chain.
Les voitures électriques nous forcent à décarboner notre système énergétique de manière intelligente (une capacité de production plus flexible, un mix énergétique décarboné) pour profiter pleinement de leur potentiel écologique.
L’électrification de la mobilité individuelle n’est pas le seul moyen de diminuer nos GES produits par les transports, il doit aussi y avoir une logique derrière notre transition.
Par exemple, dans les centres urbains, l’utilisation massive des transports en commun et du vélo réduira fortement le bilan carbone des citadins. Dans les campagnes, l’utilisation des voitures électriques et bus à hydrogène/biogaz est plus adaptée.
