Automobile : peut-on passer au tout électrique ?

Les voitures électriques sont perçues comme l’avenir de la mobilité, mais le sont-elles vraiment ? Car si le véhicule électrique a moins d’impact sur le climat qu’un véhicule essence ou diesel, il n’est pas écologique pour autant. Les batteries notamment sont responsables d’importantes émissions de CO₂.

La situation en France et dans le monde

En 2018, près de 2 millions de voitures électriques ont été vendus dans le monde, portant le parc mondial à 5 millions : la moitié a été vendue en Chine (un million), une bonne partie du reste en Europe (385 000) et aux Etats-Unis (361 000). Mais 5 millions de voitures électriques, cela ne représente que… 0,4% du parc automobile mondial ! Le chemin est encore long avant de supprimer totalement les voitures thermiques (à l’essence et au diesel), qui rejettent quotidiennement des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, contribuant ainsi au changement climatique.

En France, la vente des véhicules thermiques sera interdite en 2040. Ce qui sonne comme une excellente nouvelle. En effet, dans notre pays, les transports routiers, camions compris, contribuent à hauteur de 30% aux émissions de gaz à effet de serre. Il est donc urgent d’agir. Pour les remplacer, les voitures électriques font figure de favorites. Début 2019, un peu plus de 220 000 véhicules électriques et hybrides rechargeables circulaient sur les routes françaises. Certains prédisent qu’en 2035, ce chiffre atteindra… 16 millions ! Mais, est-il possible de faire passer tout le parc automobile à l’électrique ? Et puis, est-ce vraiment souhaitable ? Car les voitures électriques n’ont pas que des avantages.

Beaucoup de fausses informations circulent sur les voitures électriques. Certaines, excessivement favorables, sont véhiculées par les fabricants automobiles qui ont intérêt à vanter leurs produits pour mieux les vendre, d’autres, défavorables, sont relayées par la puissante industrie pétrolière qui a tout intérêt à maintenir la suprématie des voitures à essence. Il est important de démêler le vrai du faux.

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C’est quoi au juste une voiture électrique ?

Les voitures électriques sont des véhicules équipés d’un moteur électrique. Ce moteur est alimenté par des batteries rechargeables sur le réseau électrique domestique ou sur des bornes de recharge installées dans les villes. L’autonomie dépend de la puissance de leur batterie, calculée en kilowatts-heure (kWh). Plus la batterie a la capacité de stocker de l’énergie, plus le nombre de kWh est élevé. Pour des trajets en ville et un rechargement quotidien, une petite batterie suffit, d’autant qu’elle coûte moins cher. En France actuellement, les batteries sont en général de 40 kWh, ce qui garantit une autonomie d’environ 200 km. Si des « super-chargeurs » permettent de réalimenter les batteries en 30 minutes, cette charge chez soi sur une prise classique peut, selon les modèles, prendre jusqu’à 15 heures ! Les voitures électriques n’émettent aucun gaz d’échappement, elles ne polluent donc pas l’air ambiant. Un moteur électrique nécessite très peu d’entretien comparativement à un moteur à essence ou diesel et peut avoir une durée de vie supérieure.

Il existe d’autres types de voitures électriques, comme les voitures hybrides. Celles-ci sont équipées de deux moteurs : un moteur thermique (à essence ou diesel) et un moteur électrique. Elles fonctionnent avec l’un ou l’autre selon les conditions de circulation. Les batteries se rechargent dès que l’on arrête d’accélérer. Les voitures hybrides rechargeables, quant à elles, ont l’avantage de pouvoir en outre se recharger sur le réseau électrique : on peut ainsi les utiliser en mode tout électrique sur les petits trajets. Le moteur essence ne prend le relais que lorsque les batteries sont déchargées. Les hybrides permettent de faire des économies de carburant de 10 à 40% par rapport à un véhicule thermique.

Moins de pollution

La voiture électrique a un énorme avantage : contrairement aux voitures thermiques, elle n’utilise pas de carburants fossiles. Cela signifie qu’elle n’émet ni soufre, ni oxydes d’azote, ni composés organiques volatils (COV). Ces rejets polluants, qui affectent le cœur et les poumons, sont responsables chaque année de millions de décès dans le monde.

Cependant, les véhicules électriques n’empêchent pas les émissions d’autres particules fines, nocives elles aussi : il s’agit de celles issues de l’abrasion des pneus, du revêtement routier et des freins. Pour donner une idée, ce type de rejets représentait tout de même 41% des particules en suspension émises en 2012 par le trafic routier en région parisienne.

Autre point : on oublie souvent la pollution sonore, mais dans de nombreuses villes, le bruit des voitures est devenu infernal et perturbe des millions d’habitants. La voiture électrique étant silencieuse, c’est un confort important à prendre en compte.

Des émissions de CO₂ fortement réduites

Un véhicule électrique émet-il plus ou moins de CO₂  qu’un véhicule thermique ? C’est sur ce point qu’il y a souvent controverse.

Un point est sûr : une voiture électrique n’émet pas de CO₂ lorsqu’on roule. A l’usage, c’est donc 0 gramme de CO_2. Mais c’est une autre histoire si l’on prend en compte le cycle de vie entier du véhicule, en intégrant toute l’énergie consommée du berceau à la tombe, autrement dit durant l’extraction des matières premières, la fabrication, le transport ou encore le recyclage. Environ un tiers des émissions de gaz à effet de serre du véhicule électrique provient de sa production, contre moins de 10% pour un véhicule diesel. Cela est dû notamment à la fabrication des batteries et surtout à l’extraction, très énergivore, des métaux rares entrant dans leur composition.

Le point positif, c’est que ces émissions de CO₂ liées à la fabrication sont progressivement compensées lorsque le véhicule électrique se met à rouler. On estime qu’au bout de 30 000 à 50 000 km, soit environ 4 ans d’utilisation, son bilan écologique devient meilleur que celui d’une voiture thermique.

Mais attention, le comparatif n’est pas terminé : durant la phase d’usage, il faut vérifier d’où vient l’électricité qui alimente la batterie. En effet, dans des pays comme la Pologne ou la Chine qui produisent la majorité de leur électricité à partir du charbon, les véhicules électriques entraîneront de nouvelles émissions de CO₂ à chaque recharge. Ce qui n’est pas le cas dans des pays comme la France ou la Suède, où l’électricité est « décarbonée » puisqu’elle vient essentiellement du nucléaire et des énergies renouvelables.

Tout compte fait, à la fin de sa vie, une voiture électrique roulant en France aura émis deux à quatre fois moins de CO₂ qu’un véhicule thermique. Un avantage qui se maintient même si la batterie a été fabriquée en Chine en utilisant de l’électricité carbonée. En revanche, une voiture électrique roulant en Chine aura un bilan carbone bien moins bon, tant que son électricité viendra du charbon.

Des batteries peu écologiques et mal recyclées

Aujourd’hui, la quasi-totalité des batteries sont produites en Asie dans des pays où la production d’électricité utilise principalement le charbon. Pour améliorer leur bilan environnemental, on pourrait rapatrier leur construction en Europe, et la rendre plus propre et moins énergivore. Quelques grandes usines de fabrication de batteries existent d’ailleurs déjà en Europe, cinq autres devaient être construites en 2020.

Une batterie de voiture électrique pèse très lourd : généralement entre 250 et 500 kilos. Elle nécessite de nombreux métaux comme le nickel, le lithium, le cobalt ou le manganèse. N’y a-t-il pas un risque de pénurie de ces métaux rares ? Dans une étude, la Commission européenne assure qu’il n’y a aucune crainte à avoir et que ces matières premières sont suffisamment abondantes pour couvrir la demande.

Mais le problème est ailleurs : l’extraction et le traitement de ces métaux ont en effet de lourds impacts pour l’environnement et la biodiversité, dans les territoires de production. En République démocratique du Congo, premier producteur de cobalt, ce minerai est extrait dans des conditions souvent déplorables, recourant parfois au travail des enfants, tandis que le lithium prélevé en Australie, au Chili ou en Argentine tire dangereusement sur les ressources en eau.

Le recyclage des batteries est donc un point essentiel, puisqu’il permet d’extraire moins de minerai et de limiter leurs effets sur le lieu d’extraction. Mais à ce stade, seul 50% du poids de la batterie est recyclé en Europe, alors qu’en théorie, on est capable d’en recycler 95%.

La taille des batteries influe sur leur impact. Plus une batterie est puissante, plus elle nécessite de matières premières et plus sa fabrication génère de gaz à effet de serre. Les automobilistes doivent donc estimer leurs besoins au plus juste : si on ne fait que de courts trajets, de moins de 40 km par jour, une petite batterie suffit largement.

La voiture électrique n’est plus si chère

A l’achat, une voiture électrique est plus chère qu’une voiture thermique, notamment en Europe, car les constructeurs investissent peu sur cette technologie. Mais cela est en train d’évoluer, d’autant que les Etats versent de généreuses subventions à ceux qui optent pour l’électrique. En outre, il faut tenir compte du prix du plein (trois fois moins cher qu’un plein d’essence) et du faible coût d’entretien, moindre que pour un véhicule thermique. Au bout du compte, le coût total d’un véhicule est désormais proche, voire inférieur, à celui d’un diesel ou d’une essence dès 4 ans de possession.

Va-t-elle faire disjoncter notre réseau électrique ?

Pour encourager le déploiement du véhicule électrique, le gouvernement français s’est engagé à mettre en place, d’ici 2022, 100 000 bornes de recharge accessibles au public, soit une borne pour dix voitures. Mais si en 2035, la France comptait bel et bien 16 millions de voitures électriques, cela ne risquerait-il pas de faire disjoncter notre réseau électrique ? RTE, la filiale d’EDF en charge du transport d’électricité, assure que le réseau français pourra sans aucune difficulté supporter cette nouvelle charge, qui consommera 8% de la production électrique française. Enfin…  à condition que tout le monde ne recharge pas sa voiture en même temps, le soir à 18 heures en rentrant du travail !

L’idéal serait d’utiliser les moments de charge des voitures électriques pour équilibrer le réseau électrique. C’est ce qu’on appelle la gestion intelligente de la charge. A ce jour, l’électricité ne peut être stockée en grande quantité et à faible coût. Difficile donc d’utiliser l’électricité produite par les énergies renouvelables intermittentes comme le solaire ou l’éolien. Si on a un pic de production éolien en pleine nuit, on perd cette énergie car on a nulle part pour la stocker. La mission principale de RTE est donc de jongler 24 heures sur 24 pour équilibrer la production et la consommation d’électricité en France.

Le véhicule électrique pourrait être utilisé comme un moyen de stockage hyper flexible. Par exemple, pourquoi ne pas programmer sa charge entre midi et deux, lorsque la production d’énergie solaire est plus importante ? Ou la nuit entre 2 heures et 4 heures, lorsque la consommation domestique est au plus bas ? Et pourquoi ne pas puiser dans la batterie de ce même véhicule lors d’un pic de consommation ? Ainsi utilisé, le véhicule électrique pourrait aider à lisser les périodes de forte consommation et les pics de production dus aux énergies renouvelables. L’utilisateur serait rémunéré chaque fois qu’il rendrait ainsi service au système électrique.

Un véhicule particulier n’est utilisé, en moyenne, que 4% du temps. Le reste du temps, il  est  stationné, à domicile ou sur le lieu de travail. Un nombre important de véhicules électriques pourrait donc être raccordé au réseau en quasi-permanence. Vehicle-to-grid (V2G) : c’est le nom donné à cette possibilité de réinjecter sur le réseau, en cas de pic de consommation, l’énergie des batteries automobiles qui ne roulent pas. Cela pourrait offrir une capacité de stockage équivalente à 9 jours de production photovoltaïque.

Alors, on passe au 100% électrique ?

Le véhicule électrique a donc moins d’impact sur le climat qu’un véhicule thermique mais il n’est pas écologique pour autant. Pour compenser la « dette CO₂ » due à la fabrication des batteries, la phase d’usage des véhicules électriques doit être la plus longue possible : on devrait les mettre en auto-partage ou les utiliser plus de 20 ans.

Problème : une batterie n’est conçue que pour durer une dizaine d’années. Il faudra donc la remplacer en cours de route. C’est pour cela que les constructeurs automobiles louent les batteries et les remplacent quand elles faiblissent trop. Une fois retirées du service automobile, elles doivent absolument connaître une deuxième vie : récupération des matériaux, en particulier des métaux rares, ou utilisation comme stockage d’énergie pour injecter de la puissance dans le réseau électrique lors des périodes de forte consommation ou lorsque les énergies renouvelables font défaut.

Mais il ne faut pas croire que le milliard de véhicules roulant aujourd’hui sur la planète fonctionnera demain à l’électricité. Déplacer une seule personne dans un véhicule de plus d’une tonne n’est pas durable, qu’il fonctionne au pétrole ou au courant électrique. Il est indispensable d’alléger les véhicules, d’augmenter leur taux de remplissage, d’en diminuer le nombre, de favoriser le vélo et les transports en commun… En résumé, il faut repenser la mobilité et changer nos comportements.