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Avril 2019
Elle ne produit ni gaz à effet de serre ni polluants. Pour autant elle n'est pas écologique... mais elle demeure l'automobile la plus vertueuse. Voici pourquoi.
En France en 2018, d'après RTE (Réseau de transport d'électricité), chaque kWh d'électricité produit générait environ 61 g de CO2. Pour un SUV Kia e-Niro qui consomme en moyenne, d'après nos mesures, 17 kWh/100 km, cela représente donc des émissions de CO2 équivalentes à 10,4 g/km - sans compter les pertes liées au transport et à la recharge/décharge, qui peuvent augmenter de 30% l'énergie consommée, et donc le CO2. Et cela n'entraîne aucune pollution à l'échelle locale ; même s'il ne faut pas occulter la pollution liée à la production d'électricité, qu'il s'agisse des déchets nucléaires ou des centrales thermiques (charbon, fioul...).
De son côté, un SUV Peugeot 3008 BlueHDi 180 consomme officiellement (mesures normalisées) 4,8 l/100 km et rejette 129 g/km. Et nos mesures sur cycle mixte donnent 6,8 l/100 km, soit environ 180 g/km. Sans tenir compte des émissions liées à l'extraction, au raffinage et au transport de son carburant, le 3008 émet déjà en moyenne 17 fois plus de CO2 qu'un e-Niro ! Et même si l'on tient compte de l'ensemble des paramètres, l'électrique est plus vertueuse : comme l'a révélé une étude de l'organisation Transport & Environment, réalisée avec l'université de Bruxelles*, une voiture électrique émet cinq fois moins de CO2 qu'un petit modèle diesel, en tenant compte de la fabrication et du cycle de vie des véhicules.
(* Life Cycle Analysis of the Climate Impact of Electric Vehicles, Dr Maarten Messagie/Transport & Environment)
Batterie : un impact lourd sur l'Homme et la nature
La voiture électrique n'utilise pas de carburant d'origine fossile, mais elle tire son énergie d'une lourde batterie. Comptez 305 kg pour celle de la Renault Zoe ZE40 (41 kWh), et plus de 620 kg pour le plus gros dispositif de 100 kWh des Tesla Model S et X. La batterie d'une voiture électrique contient quelques kilos de lithium, mais aussi du cobalt et/ou du manganèse, entre autres. Tous trois sont des métaux. Plus des deux tiers des ressources en lithium sont issus des salars d'Amérique du Sud, principalement de Bolivie, du Chili et d'Argentine.
Son extraction et son traitement entraînent une pollution des sols, un assèchement des rivières, et accroissent intoxications et maladies graves pour les populations locales. Quant au cobalt, plus de la moitié de la production mondiale est issue de mines congolaises aux conditions de sécurité rudimentaires et qui exploitent souvent des enfants. Toutefois, les progrès laissent entrevoir des alternatives à ces matériaux, et les quantités nécessaires baissent progressivement. Et, concernant la voiture à moteur thermique, il ne faut pas non plus éluder les graves conséquences humaines et environnementales de l'extraction d'hydrocarbures.
Assemblage : peut mieux faire
La majorité des voitures électriques utilisent un moteur synchrone à aimants permanents. Ces aimants requièrent des terres rares, des métaux qui sont très majoritairement extraits et traités en Chine, et ce processus entraîne d'importants rejets toxiques. La solution est donc de réduire fortement la dépendance à ces terres rares - Toyota, par exemple, a conçu un aimant avec moitié moins de néodyme -, voire de s'en passer totalement : c'est ce que fait Renault, qui utilise un moteur à rotor bobiné, ou Tesla qui emploie des blocs à induction (sauf pour le moteur arrière de la Model 3). Par ailleurs, si un véhicule électrique est peu gourmand en énergie à l'usage, ce n'est pas le cas pour sa fabrication.
En conséquence, comme le rappelait l'Ademe dans une étude * : "Sur l'ensemble de son cycle de vie, la consommation énergétique d 'un véhicule électrique est globalement proche de celle d 'un véhicule diesel. " La réalisation de la batterie requiert même davantage d'énergie que celle de tous les autres composants du véhicule réunis. Il faut ainsi deux fois plus d'énergie pour produire (matière première, transport des pièces, assemblage) une auto électrique qu'une voiture thermique.
(* Les potentiels du véhicule électrique, Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie, 2016.)
Pièces et entretien : le thermique humilié
Le moteur d'une voiture électrique compte peu de pièces et peut, en théorie, parcourir plus d'un million de kilomètres sans nécessiter de gros entretien. Ce n'est pas le cas d'un moteur thermique, qui comporte de nombreuses pièces à remplacer régulièrement (pièces moteur, embrayage et transmission, système de dépollution), et une huile moteur à renouveler périodiquement (4 litres en moyenne).
Grâce à la récupération d'énergie au freinage, un véhicule électrique peut parcourir plus de 150 000 km avec ses plaquettes de frein (qui sont source de particules), quand il faudra parfois les changer tous les 30 000 km sur une voiture thermique qui roule beaucoup en ville. À l'usage, et même sans tenir compte de l'énergie utilisée et des émissions du moteur, un modèle électrique a donc un plus faible impact sur l'environnement qu'un véhicule thermique. Et, bonus pour ses usagers, la voiture électrique coûte ainsi moins cher en entretien !
Rendement : un moteur au top, mais...
Le rendement d'un moteur thermique ne dépasse pas 45%. Seule une faible proportion de l'énergie du carburant est donc transformée en action mécanique. Un litre de carburant contient de 10 kWh (pour l'essence) à 11 kWh (pour le gazole) d'énergie. Une citadine diesel très frugale, qui ne consomme que 4 l/100 km réclame ainsi près de 45 kWh pour parcourir 100 km. À l'inverse, le moteur électrique affiche un rendement la plupart du temps supérieur à 90%.
Les Tesla Model S et X (les modèles les plus gourmands du marché) demandent en moyenne 25 kWh pour 100 km. C'est deux fois plus qu'une Zoe menée avec douceur, mais cela équivaut à une consommation inférieure à 2,5 l/100 km ! Le problème, c'est que la densité énergétique d'une batterie est bien inférieure à celle du carburant : là où une batterie de 100 kWh pèse actuellement plus de 600 kg, il suffit d'un réservoir de 9 litres pour stocker la même quantité d'énergie avec du gazole... Enfin, au-delà de la consommation, il faut rappeler que si une voiture électrique occupe autant d'espace qu'une voiture à moteur thermique - elle n'est donc pas une solution aux bouchons -, son mode de propulsion permet de réduire fortement le bruit automobile en ville et sur route.
Recyclage et réemploi : une filière qui tarde à se mettre en place
Pour les véhicules en fin de vie (environ 1,5 million chaque année), la loi impose un taux de 95 % de recyclage - qui inclut également la réutilisation et la valorisation. Concernant les modèles électriques, c'est surtout le retraitement de la batterie qui est critiqué. En effet, jusqu'à récemment, le lithium était peu recyclé en raison d'une forte disponibilité, d'un coût d'extraction peu élevé et d'un faible taux de collecte. Mais les tensions sur les approvisionnements et le parc grandissant de véhicules électriques (VE) en bout de course pourraient changer la donne. Depuis le début de la décennie, la filière française du recyclage se met doucement en place.
Elle démonte les VE obsolètes (encore peu nombreux), et collecte et recycle désormais presque entièrement les batteries hors d'usage : le lithium, mais aussi le cobalt, l'aluminium, le cuivre... Ce processus reste compliqué, coûteux et gourmand en énergie, mais si la batterie n'est pas endommagée, il est également possible de lui donner une deuxième vie, cette fois pour un usage stationnaire. Renault, Nissan ou encore Tesla les utilisent ainsi pour stocker l'électricité issue des énergies renouvelables, alimenter les bornes de recharge rapide, etc. Un problème subsiste toutefois à ce jour : l'absence de réel marché de seconde main pour les pièces et batteries de voitures électriques...
L'avis de L'Auto Journal
Une voiture électrique n'est pas "propre" : elle nécessite beaucoup de matières premières et d'énergie pour sa fabrication et son fonctionnement. Elle doit progresser sur les conséquences pour l'homme et l'environnement des ressources exploitées pour sa fabrication et son alimentation en énergie. Mais son moteur n'émet ni NOx ni particules, elle limite fortement le bruit en zone urbaine et, comme le rappelle l'organisation Transport & Environment : "La performance environnementale des véhicules électriques est d'ores et déjà meilleure que celle des véhicules à carburant conventionnel. L'analyse du cycle de vie montre que même lorsqu'ils sont alimentés par l'électricité à plus forte intensité de gaz à effet de serre d'Europe, l'empreinte carbone des véhicules électriques est plus faible". Les modèles électriques sont donc globalement plus vertueux que les véhicules thermiques.
Quelles alternatives au 100% électrique ?
D'un côté la voiture thermique, de l'autre l'auto électrique ? Le marché et la technologie ne sont pas si binaires : il existe des solutions intermédiaires et des alternatives.
D'abord, les moteurs traditionnels sont progressivement électrifiés, le plus souvent grâce à une architecture hybride 48 V, qui permet d'abaisser consommation et émissions polluantes pour un coût raisonnable. Plus chères et plus lourdes, les hybrides rechargeables combinent la possibilité de rouler en 100 % électrique (quelques dizaines de kilomètres) et de faire de longs parcours grâce au moteur thermique. Enfin, il existe des carburants alternatifs moins polluants (GNV, GPL, E85), et la pile à combustible reste une technologie prometteuse, même si ses perspectives pour un usage automobile semblent à ce jour restreintes.
News.autojournal
Elle ne produit ni gaz à effet de serre ni polluants. Pour autant elle n'est pas écologique... mais elle demeure l'automobile la plus vertueuse. Voici pourquoi.
En France en 2018, d'après RTE (Réseau de transport d'électricité), chaque kWh d'électricité produit générait environ 61 g de CO2. Pour un SUV Kia e-Niro qui consomme en moyenne, d'après nos mesures, 17 kWh/100 km, cela représente donc des émissions de CO2 équivalentes à 10,4 g/km - sans compter les pertes liées au transport et à la recharge/décharge, qui peuvent augmenter de 30% l'énergie consommée, et donc le CO2. Et cela n'entraîne aucune pollution à l'échelle locale ; même s'il ne faut pas occulter la pollution liée à la production d'électricité, qu'il s'agisse des déchets nucléaires ou des centrales thermiques (charbon, fioul...).
De son côté, un SUV Peugeot 3008 BlueHDi 180 consomme officiellement (mesures normalisées) 4,8 l/100 km et rejette 129 g/km. Et nos mesures sur cycle mixte donnent 6,8 l/100 km, soit environ 180 g/km. Sans tenir compte des émissions liées à l'extraction, au raffinage et au transport de son carburant, le 3008 émet déjà en moyenne 17 fois plus de CO2 qu'un e-Niro ! Et même si l'on tient compte de l'ensemble des paramètres, l'électrique est plus vertueuse : comme l'a révélé une étude de l'organisation Transport & Environment, réalisée avec l'université de Bruxelles*, une voiture électrique émet cinq fois moins de CO2 qu'un petit modèle diesel, en tenant compte de la fabrication et du cycle de vie des véhicules.
(* Life Cycle Analysis of the Climate Impact of Electric Vehicles, Dr Maarten Messagie/Transport & Environment)
Batterie : un impact lourd sur l'Homme et la nature
La voiture électrique n'utilise pas de carburant d'origine fossile, mais elle tire son énergie d'une lourde batterie. Comptez 305 kg pour celle de la Renault Zoe ZE40 (41 kWh), et plus de 620 kg pour le plus gros dispositif de 100 kWh des Tesla Model S et X. La batterie d'une voiture électrique contient quelques kilos de lithium, mais aussi du cobalt et/ou du manganèse, entre autres. Tous trois sont des métaux. Plus des deux tiers des ressources en lithium sont issus des salars d'Amérique du Sud, principalement de Bolivie, du Chili et d'Argentine.
Son extraction et son traitement entraînent une pollution des sols, un assèchement des rivières, et accroissent intoxications et maladies graves pour les populations locales. Quant au cobalt, plus de la moitié de la production mondiale est issue de mines congolaises aux conditions de sécurité rudimentaires et qui exploitent souvent des enfants. Toutefois, les progrès laissent entrevoir des alternatives à ces matériaux, et les quantités nécessaires baissent progressivement. Et, concernant la voiture à moteur thermique, il ne faut pas non plus éluder les graves conséquences humaines et environnementales de l'extraction d'hydrocarbures.
Assemblage : peut mieux faire
La majorité des voitures électriques utilisent un moteur synchrone à aimants permanents. Ces aimants requièrent des terres rares, des métaux qui sont très majoritairement extraits et traités en Chine, et ce processus entraîne d'importants rejets toxiques. La solution est donc de réduire fortement la dépendance à ces terres rares - Toyota, par exemple, a conçu un aimant avec moitié moins de néodyme -, voire de s'en passer totalement : c'est ce que fait Renault, qui utilise un moteur à rotor bobiné, ou Tesla qui emploie des blocs à induction (sauf pour le moteur arrière de la Model 3). Par ailleurs, si un véhicule électrique est peu gourmand en énergie à l'usage, ce n'est pas le cas pour sa fabrication.
En conséquence, comme le rappelait l'Ademe dans une étude * : "Sur l'ensemble de son cycle de vie, la consommation énergétique d 'un véhicule électrique est globalement proche de celle d 'un véhicule diesel. " La réalisation de la batterie requiert même davantage d'énergie que celle de tous les autres composants du véhicule réunis. Il faut ainsi deux fois plus d'énergie pour produire (matière première, transport des pièces, assemblage) une auto électrique qu'une voiture thermique.
(* Les potentiels du véhicule électrique, Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie, 2016.)
Pièces et entretien : le thermique humilié
Le moteur d'une voiture électrique compte peu de pièces et peut, en théorie, parcourir plus d'un million de kilomètres sans nécessiter de gros entretien. Ce n'est pas le cas d'un moteur thermique, qui comporte de nombreuses pièces à remplacer régulièrement (pièces moteur, embrayage et transmission, système de dépollution), et une huile moteur à renouveler périodiquement (4 litres en moyenne).
Grâce à la récupération d'énergie au freinage, un véhicule électrique peut parcourir plus de 150 000 km avec ses plaquettes de frein (qui sont source de particules), quand il faudra parfois les changer tous les 30 000 km sur une voiture thermique qui roule beaucoup en ville. À l'usage, et même sans tenir compte de l'énergie utilisée et des émissions du moteur, un modèle électrique a donc un plus faible impact sur l'environnement qu'un véhicule thermique. Et, bonus pour ses usagers, la voiture électrique coûte ainsi moins cher en entretien !
Rendement : un moteur au top, mais...
Le rendement d'un moteur thermique ne dépasse pas 45%. Seule une faible proportion de l'énergie du carburant est donc transformée en action mécanique. Un litre de carburant contient de 10 kWh (pour l'essence) à 11 kWh (pour le gazole) d'énergie. Une citadine diesel très frugale, qui ne consomme que 4 l/100 km réclame ainsi près de 45 kWh pour parcourir 100 km. À l'inverse, le moteur électrique affiche un rendement la plupart du temps supérieur à 90%.
Les Tesla Model S et X (les modèles les plus gourmands du marché) demandent en moyenne 25 kWh pour 100 km. C'est deux fois plus qu'une Zoe menée avec douceur, mais cela équivaut à une consommation inférieure à 2,5 l/100 km ! Le problème, c'est que la densité énergétique d'une batterie est bien inférieure à celle du carburant : là où une batterie de 100 kWh pèse actuellement plus de 600 kg, il suffit d'un réservoir de 9 litres pour stocker la même quantité d'énergie avec du gazole... Enfin, au-delà de la consommation, il faut rappeler que si une voiture électrique occupe autant d'espace qu'une voiture à moteur thermique - elle n'est donc pas une solution aux bouchons -, son mode de propulsion permet de réduire fortement le bruit automobile en ville et sur route.
Recyclage et réemploi : une filière qui tarde à se mettre en place
Pour les véhicules en fin de vie (environ 1,5 million chaque année), la loi impose un taux de 95 % de recyclage - qui inclut également la réutilisation et la valorisation. Concernant les modèles électriques, c'est surtout le retraitement de la batterie qui est critiqué. En effet, jusqu'à récemment, le lithium était peu recyclé en raison d'une forte disponibilité, d'un coût d'extraction peu élevé et d'un faible taux de collecte. Mais les tensions sur les approvisionnements et le parc grandissant de véhicules électriques (VE) en bout de course pourraient changer la donne. Depuis le début de la décennie, la filière française du recyclage se met doucement en place.
Elle démonte les VE obsolètes (encore peu nombreux), et collecte et recycle désormais presque entièrement les batteries hors d'usage : le lithium, mais aussi le cobalt, l'aluminium, le cuivre... Ce processus reste compliqué, coûteux et gourmand en énergie, mais si la batterie n'est pas endommagée, il est également possible de lui donner une deuxième vie, cette fois pour un usage stationnaire. Renault, Nissan ou encore Tesla les utilisent ainsi pour stocker l'électricité issue des énergies renouvelables, alimenter les bornes de recharge rapide, etc. Un problème subsiste toutefois à ce jour : l'absence de réel marché de seconde main pour les pièces et batteries de voitures électriques...
L'avis de L'Auto Journal
Une voiture électrique n'est pas "propre" : elle nécessite beaucoup de matières premières et d'énergie pour sa fabrication et son fonctionnement. Elle doit progresser sur les conséquences pour l'homme et l'environnement des ressources exploitées pour sa fabrication et son alimentation en énergie. Mais son moteur n'émet ni NOx ni particules, elle limite fortement le bruit en zone urbaine et, comme le rappelle l'organisation Transport & Environment : "La performance environnementale des véhicules électriques est d'ores et déjà meilleure que celle des véhicules à carburant conventionnel. L'analyse du cycle de vie montre que même lorsqu'ils sont alimentés par l'électricité à plus forte intensité de gaz à effet de serre d'Europe, l'empreinte carbone des véhicules électriques est plus faible". Les modèles électriques sont donc globalement plus vertueux que les véhicules thermiques.
Quelles alternatives au 100% électrique ?
D'un côté la voiture thermique, de l'autre l'auto électrique ? Le marché et la technologie ne sont pas si binaires : il existe des solutions intermédiaires et des alternatives.
D'abord, les moteurs traditionnels sont progressivement électrifiés, le plus souvent grâce à une architecture hybride 48 V, qui permet d'abaisser consommation et émissions polluantes pour un coût raisonnable. Plus chères et plus lourdes, les hybrides rechargeables combinent la possibilité de rouler en 100 % électrique (quelques dizaines de kilomètres) et de faire de longs parcours grâce au moteur thermique. Enfin, il existe des carburants alternatifs moins polluants (GNV, GPL, E85), et la pile à combustible reste une technologie prometteuse, même si ses perspectives pour un usage automobile semblent à ce jour restreintes.
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