Impossible de parler automobile aujourd’hui sans réveiller les passions, dont certaines un peu houleuses : pour ses défenseurs, la voiture électrique est la clé de la transition énergétique ; pour d’autres, elle ne fait que délocaliser la pollution vers les sites de production. Un sujet que nous avons déjà abordé au mois d’avril dans cet article, et que nous avons aujourd’hui l’occasion de creuser un peu plus grâce à cette nouvelle étude publiée le 25 août dans Environmental Science & Technology par l’Université du Michigan.
Celle-ci a été réalisée en partenariat avec Ford sur le sol américain et a passé au crible des dizaines de combinaisons de motorisations et de catégories de véhicules. Les chercheurs ont ainsi pu étudier l’ensemble du cycle de vie de ces véhicules : depuis leur production jusqu’à leur mise au rebut. Alors, qui sort gagnant de ce gigantesque comparatif ?
De la fabrication à l’usage : qui pollue le moins ?
Les transports routiers (avec l’industrie, l’agriculture/foresterie, la production de chaleur/électricité) figurent parmi les « mauvais élèves » écologiquement parlant, et restent parmi les principaux émetteurs de gaz à effet de serre. Dirigée par Greg Keoleian, professeur à l’Université du Michigan, l’étude rappelle que ce secteur pèse à lui seul 28 % des émissions aux États-Unis. Ce qui en fait naturellement l’un des premiers postes à décarboner de toute urgence.
« L’électrification des véhicules est une stratégie clé pour l’action climatique », souligne le chercheur. Elle est, selon lui, indispensable pour « limiter les impacts climatiques futurs tels que les inondations, les incendies de forêt ou les épisodes de sécheresse, qui s’intensifient et deviennent plus fréquents ».
Pour dresser un tableau le plus exhaustif possible, son équipe a passé en revue 35 combinaisons de motorisations et de classes de véhicules : berlines, SUV et pick-up, déclinés en version essence (ICEV), hybride (HEV), hybride rechargeable (PHEV) et 100 % électrique (BEV).
Pour rester au plus proche des réalités de terrain, ils ont adopté une approche dite cradle-to-grave (« du berceau à la tombe »), qui prend en compte la fabrication des véhicules, leur utilisation et leur fin de vie. Une méthodologie qui évite l’écueil simpliste de n’analyser que les émissions à l’échappement, ce qui aurait produit des résultats forcément biaisés. Les batteries, dont la production est particulièrement polluantes, ont donc été intégrées dans le calcul.
Pour la première fois, ils ont réussi à dégager une tendance uniforme : quel que soit le comté des États-Unis étudié, un véhicule électrique affiche toujours un bilan carbone inférieur à celui d’un modèle thermique comparable, et cela sur l’ensemble de son cycle de vie.
Prenons l’exemple d’un pick-up, véhicule fortement apprécié outre-Atlantique. Un pick-up qui tourne à l’essence émet en moyenne 486 g de CO₂ par mile parcouru (soit 302 g de CO₂ / km). La version hybride abaisse ce total d’environ 23 %, quant à la déclinaison 100 %, cette réduction atteint près de 75 % !
Même chargé, l’écart se creuse. Lorsqu’un pick-up électrique transporte 1,1 tonne de marchandise, ses émissions n’augmentent que d’environ 13 %, là où un pick-up thermique voit les siennes grimper de plus de 22 %. Ce qui veut dire que le premier reste en dessous de 30 % des émissions d’un modèle essence équivalent, y compris lorsque ce dernier circule à vide.
Les compactes électriques, sans surprise, sont les meilleures élèves de l’étude : avec 81 g de CO₂ par mile parcouru (50,3 g de CO₂ / km), leur empreinte tombe sous les 20 % de celle d’un pick-up thermique. Un écart qui s’explique par la motorisation, mais aussi par le gabarit et l’autonomie des véhicules.
Les chercheurs notent ainsi que les modèles électriques les plus sobres sont les petites berlines équipées de batteries limitées à approximativement 200 miles (322 km) d’autonomie. Dès que cette capacité grimpe à 300 (483 km) ou 400 miles (644 km), le poids et l’empreinte de production des batteries augmentent mécaniquement, ce qui relève le total des émissions sur l’ensemble du cycle de vie. Même dans ce cas, les voitures électriques restent mieux classées que toutes les motorisations thermiques, mais l’avantage est plus marqué quand on privilégie des modèles compacts plutôt que surdimensionnés.
Taille, usage, localisation : trois paramètres décisifs
Outre ces grands écarts de chiffres et ces moyennes, les chercheurs soulignent que l’empreinte carbone d’un véhicule s’explique également par un ensemble de paramètres techniques et comportementaux. Un SUV ou un pick-up n’a pas le même profil qu’une compacte, non seulement parce qu’il consomme davantage au quotidien, mais aussi car sa batterie doit être dimensionnée en conséquence.
Les modèles conçus pour proposer une autonomie très élevée demandent une production plus énergivore, ce qui alourdit leur bilan carbone dès le départ. Mais cela ne gomme pas l’avantage de l’électrique : il reste systématiquement plus sobre qu’un équivalent essence ou hybride. La bonne question à se poser est celle du surdimensionnement : à quoi bon se traîner une grosse batterie assurant 600 km d’autonomie si c’est pour n’en tirer qu’une faible proportion de sa densité énergétique ?
Nous voilà donc arrivés à une autre problématique : l’usage que l’on fait de son véhicule. Prenons l’exemple des hybrides rechargeables, qui, selon l’étude, peuvent afficher un profil très favorable… à condition d’être branchés régulièrement et utilisés surtout en ville. Dans ce cas, leur facteur d’utilisation électrique grimpe, et leurs émissions totales se rapprochent de celles d’un véhicule 100 % électrique.
Un tableau qui change très rapidement dès qu’ils sont utilisés trop constamment pour abattre de longs trajets ou que leurs propriétaires tendent à ne pas assez les recharger. Dans un tel cas, leur empreinte est plus proche d’une hybride classique.
Dernier point relevé par les chercheurs : la localisation. Recharger une voiture dans une région alimentée par l’hydroélectricité ou le nucléaire n’a rien à voir avec une recharge sur un réseau encore très dépendant du charbon.
Les chercheurs ont comparé des comtés aux profils énergétiques opposés. À Seattle, où l’électricité provient quasi exclusivement de l’hydroélectricité, les émissions d’un véhicule électrique chutent à des niveaux extrêmement bas. À Cincinnati, dans le Midwest, encore dépendant du charbon, elles sont nettement plus élevées.
Même dans ces régions « défavorables » énergétiquement, les véhicules électriques conservent l’avantage : l’étude n’a identifié aucun scénario dans lequel un modèle essence ou hybride faisait mieux sur l’ensemble de son cycle de vie. La dépendance au charbon réduit tout de même le bénéfice climatique des voitures électriques, mais ne suffit pas à les faire passer derrière les thermiques.
Sur le terrain du CO2, les chercheurs ne laissent aucune échappatoire aux défenseurs du thermique ; l’électrique reste et restera devant. Il est en revanche bien dommage qu’elle ne se soit pas penchée davantage sur ce que l’on nomme les « externalités » rattachées à la production des batteries. L’eau consommée par les mines de lithium, les conditions de travail indignes dans certains pays détenant du cobalt ou la trop grande dépendance qui se crée au nickel et autres métaux épuisables. Peut-on pour autant affirmer que ces failles dans l’analyse invalident ces résultats ? Non, car ce serait confondre deux débats, ce qui serait intellectuellement malhonnête : l’un relève de la science climatique (la comparaison des émissions carbone entre thermique et électrique), l’autre de la politique industrielle et sociale (l’exploitation des ressources, les conditions de travail). Le thermique a été condamné par les chiffres, mais l’électrique n’en ressort pas blanchi si l’on ignore les dégâts sociaux et écologiques de l’extractivisme dont il dépend pour alimenter ses véhicules.
- Une vaste étude américaine confirme que les voitures électriques consomment émettent moins de carbone que les modèles essence ou hybrides, et ce dans toutes les régions.
- La taille des véhicules, leur usage et la source d’électricité conditionnent fortement leur impact, avec un net avantage pour les modèles compacts.
- L’analyse, en revanche, ne prend pas en compte les coûts humains et environnementaux liés à l’extraction des métaux pour les batteries.
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