Les avantages et les inconvénients des voitures électriques et des voitures thermiques font depuis longtemps l’objet de débats. Mais qu’en est-il réellement du bilan carbone ? S’il est vrai que les voitures électriques peuvent se passer de diesel ou d’essence à l’usage, elles ont toutefois besoin d’électricité et d’une batterie. Permettent-elles vraiment de faire des économies de CO2 ?
Pour ceux qui souhaitent déjà connaître la réponse : les voitures électriques ont une empreinte carbone plus faible quand leur cycle de vie est suffisamment long.
Plus concrètement, il convient d’analyser à partir de quel kilométrage une voiture électrique s’avère plus avantageuse qu’une voiture thermique. Pour ce faire, il faut comparer le procédé de fabrication et l’utilisation qui est faite de la voiture. Un point essentiel dans ce contexte : il faut toujours comparer des modèles équivalents, c’est-à-dire des véhicules dont la taille, la puissance et l’année de construction sont plus ou moins identiques.
Et encore une chose : nous ne souhaitons faire de publicité ni pour l’un ni pour l’autre type de voiture ! Nous nous contentons de comparer leur empreinte carbone. Il existe bien sûr d’autres arguments pour ou contre ces deux types de voitures, tels que leur aspect pratique, leur prix ou encore la disponibilité des matières premières. Mais dans cet article, nous nous limitons à l’empreinte carbone.
Pour cet épisode, nous avons travaillé avec le chercheur Thomas Gibon du LIST, responsable entre autres du site Internet climobil.lu, pour ce qui est des calculs et de la vérification des chiffres et des affirmations.
Prenons pour commencer l’empreinte carbone lors du processus de fabrication : l’empreinte carbone d’une voiture électrique est environ 1,5 fois supérieure à celle d’une voiture thermique, si l’on compare des modèles similaires, bien entendu. La grande différence tient au procédé de fabrication de la batterie de la voiture électrique, qui est très gourmand en énergie.
Le score est donc de 1 à 0 pour la voiture thermique !
Qu’en est-il de l’empreinte carbone lorsque la voiture est en cours d’utilisation ? À l’usage, la voiture thermique produit environ trois à quatre fois plus de CO2 que la voiture électrique.
L’empreinte carbone dépend essentiellement de deux facteurs :
· l’efficacité énergétique du moteur et
· la source énergétique.
Penchons-nous sur l’efficacité énergétique du moteur : quel pourcentage de l’énergie reçue la voiture utilise-t-elle effectivement pour rouler, donc pour se déplacer ?
Dans le cas d’une voiture électrique, l’efficacité énergétique globale est de 80 à 90 %.
La voiture électrique utilise donc 80 à 90 % de l’énergie contenue dans l’électricité qui l’alimente pour se déplacer. Le reste se perd – essentiellement lors de la charge de la batterie et pendant la conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique.
Dans les conditions réelles, l’efficacité énergétique de la voiture thermique est souvent inférieure, surtout s’il fait très froid ou très chaud et qu’il faut en plus faire fonctionner la climatisation ou le chauffage…
Note de la rédaction : dans la vidéo, nous évoquons le chiffre de 30 %. Nous avons remplacé ce chiffre par « 30 à 40 % » dans cet article pour fournir une plage et être plus cohérents. Il y a toujours un écart entre les valeurs indiquées par les constructeurs qui se fondent sur des conditions optimales et la réalité.
La voiture thermique n’utilise donc que 30 à 40 % de l’énergie contenue dans l’essence ou le diesel qui l’alimente pour se déplacer. La plus grande partie se perd lors de la combustion sous la forme de chaleur.
Une minute ! Pour produire de l’électricité, il faut de l’énergie, et ce processus s’accompagne aussi d’émissions de CO2, n’est-ce pas ?
C’est exact ! Ce qui nous amène à notre deuxième point, à savoir l’empreinte carbone de la source énergétique.
Pour le diesel et l’essence, l’empreinte carbone est toujours élevée. La combustion génère de grandes quantités de CO2.
L’empreinte carbone de l’électricité, en revanche, dépend en grande partie de l’énergie utilisée pour la produire, selon qu’elle provient d’énergies renouvelables ou d’une centrale électrique au charbon ou au gaz.
Dans le cas extrême où l’électricité serait produite à 100 % par la combustion d’énergies fossiles, la voiture électrique ne présenterait aucun avantage en termes de CO2.* Mais ce scénario ne correspond pas à la réalité.
Commentaire de Thomas Gibon à propos de cette affirmation :
Les centrales électriques actuelles présentent un rendement moyen de 37 %, de sorte que le résultat serait pratiquement le même, que l’essence ou le diesel soient utilisés directement par la voiture (rendement de 30 %) ou dans une centrale électrique, puis par la voiture électrique (37 % × 80 % = 30 %).
Au Luxembourg, une part relativement importante du bouquet énergétique provient d’énergies renouvelables associées à une faible empreinte carbone.
En 2022, 51 % du bouquet énergétique provenaient d’énergies renouvelables, 18 % de l’énergie nucléaire et 31 % de combustibles fossiles.
Le Luxembourg ne produit qu’une petite partie de l’électricité et en achète la plus grande part.
On arrive donc aux chiffres suivants :
| Énergie fossile | 31,0% | |
| Énergie nucléaire | 18,5% | |
| Énergies renouvelables | 50,6% | |
Qu’est-ce que tout cela signifie pour les voitures électriques au Luxembourg ? Si nous additionnons les deux éléments – à savoir un moteur avec une meilleure efficacité énergétique et le bilan carbone plus intéressant de la source énergétique – nous constatons
Le score est donc de 1 partout !
Il convient de noter à cet égard que la proportion d’énergies renouvelables ne cesse d’augmenter. L’énergie utilisée pour la fabrication de véhicules électriques peut donc être produite de façon de plus en plus respectueuse de l’environnement. Ce scénario ne s’applique pas aux véhicules thermiques, dont le procédé de fabrication s’appuie majoritairement sur des carburants fossiles associés à une empreinte carbone élevée.
L’élément déterminant, en fin de compte, c’est la quantité de CO2 produite par le modèle de voiture en question tout au cours de son cycle de vie.
Comparons à présent quelques modèles. Le LIST a développé le site www.climobil.lu qui rend cette démarche très simple.
Si l’on compare, par exemple, une Golf à moteur essence avec une Golf à moteur électrique, qui ont toutes les deux été construites en 2017, présentent une puissance similaire et utilisent le bouquet énergétique luxembourgeois, on constate que la voiture électrique démarre avec un bilan carbone plus élevé en raison du procédé de fabrication plus énergivore. Mais, comme moins de CO2 est émis en cours d’utilisation, elle devance la voiture thermique dès un kilométrage d’environ 48 000 km. À partir de ce moment, la voiture électrique présentera une empreinte carbone globale plus faible. Si l’on part du principe qu’une voiture fait plus de 250 000 km, la différence à la fin du cycle de vie est considérable.
Si l’on compare une BMW série 3 avec une Tesla modèle 3, la Tesla présente un meilleur bilan carbone que la BMW dès 37 000 km. Pour explorer vous-même le site, rendez-vous sur www.climobil.lu.
Conclusion : si l’on tient compte du cycle de vie complet, c’est bien la voiture électrique qui émet moins de CO2 que la voiture thermique.
De façon générale, le bilan carbone de la voiture électrique est meilleur à partir d’un kilométrage compris entre 25 000 et 100 000 km, selon le modèle que l’on compare et le pays en question. *Sources : ADEME 2022 link: AVIS VE.pub (nextinpact.com) & climobil.lu.
Voici un graphique de l’étude de l’ADEME de 2022, qui compare une voiture diesel compacte avec différents types de voitures électriques (de puissances et de tailles différentes).
En Suède, où la part d’énergies renouvelables dans la production d’électricité est plus importante, la voiture électrique devance déjà plus tôt la voiture thermique. En Pologne, où la part de carburants fossiles est plus élevée, ce moment intervient plus tard.
Tout au long du cycle de vie, une voiture électrique permet une économie de CO2 de l’ordre de 50 %.
Ce chiffre est valable pour le Luxembourg. En Europe, il est d’environ 25 à 75 %, selon le pays et le bouquet énergétique.
Un autre message important pour conclure : dans une telle comparaison, il est indispensable de tenir compte non seulement de la situation actuelle, mais aussi des évolutions futures.
C’est d’ailleurs ce que fait le site Internet du LIST !
Le moteur électrique connaîtra encore des évolutions considérables, les batteries deviendront de plus en plus efficaces et le marché du recyclage se développera.
En outre, la part d’énergies renouvelables dans le bouquet énergétique augmentera.
On ne s’attend toutefois plus à de grandes améliorations technologiques pour ce qui est des moteurs thermiques. Et les combustibles fossiles... restent des combustibles fossiles.
Commentaire de Thomas Gibon
Bien sûr, vous pouvez aussi faire le plein de biodiesel renouvelable avec votre voiture, mais, à grande échelle, il ne pourra jamais couvrir tous les besoins en carburant et ne jouera qu’un rôle mineur. De plus, les biocarburants ont des impacts potentiels sur le climat qui dépendent de la matière première utilisée (quelle culture ? quelle fréquence de récolte ? quels procédés agricoles ?) et principalement des changements directs et indirects d’affectation des sols.
Pour conclure, on peut affirmer que les voitures électriques ne constituent pas une solution idéale. Il serait bien entendu préférable de recourir moins souvent à la voiture de façon générale. Mais ça, c’est une autre discussion 😊
« Ziel mir keng! » est diffusé le dimanche soir sur RTL Tëlee après le « Wëssensmagazin Pisa ». Il s’agit d’une collaboration entre RTL et le Luxembourg National Research Fund. Vous pouvez aussi visionner les épisodes sur RTL Play.
Auteur : Jean-Paul Bertemes (FNR)
Examen par les pairs, vérification des sources et des chiffres : Dr Thomas Gibon (LIST)
Édition : Michèle Weber, Lucie Zeches, Olivier Catani
Vidéo : FNR & SKIN
Graphiques : SKIN
