Le véhicule électrique

Lundi 1er juin 2015, par Alain Argenson (ECN 62) // Transports

La loi sur la transition énergétique pour une croissance verte prévoit, dans son article 10, l’installation d’ici 2030 de 7 millions de bornes rechargeables pour les véhicules électriques.

Pourquoi ?

Pour développer en nombre le véhicule électrique avec pour objectif :
- De renforcer les moyens de lutte contre la pollution de l’air
- De réduire notre dépendance aux hydrocarbures

Ce choix est-il justifié ?

L’ADEME a commandé une étude, publiée en 2012, pour établir une comparaison des véhicules électriques (VE) et des véhicules thermiques (VT) essence et Diesel, en France et en Allemagne.

L’objectif de cette étude était d’évaluer, selon la méthodologie des Analyses de Cycle de Vie ou ACV (c’est-à-dire : construction, utilisation, fin de vie), la pertinence environnementale relative du véhicule électrique par rapport au véhicule thermique, sur le segment des véhicules particuliers (VP) et sur les véhicules utilitaires légers (VUL), en 2012 et à l’horizon 2020, à l’échelle française et européenne, pour des véhicules dédiés à des déplacements de proximité.

« Le développement des véhicules automobiles électriques est un sujet particulièrement délicat à traiter en ACV car il combine de grandes incertitudes (choix technologiques en particulier sur les batteries, usages, évolution des bouquets électriques…) à d’importantes conséquences en termes de politique publique (politique énergétique et performance nationale en termes de Gaz à Effet de Serre, politique de la ville, éventuel enjeu d’indépendance sur les matières critiques). »

Périmètre de l’étude

L’unité fonctionnelle retenue pour cette étude est basée sur des trajets inférieurs à 80 km par jour et pendant une durée de vie de 150 000 km sur 10 ans.

Il est considéré que les véhicules (et batteries) étudiés sont produits sur le territoire métropolitain français.

Indicateurs environnementaux et énergétiques pris en compte :
- La consommation d’énergie primaire totale,
- Le potentiel de changement climatique,
- Le potentiel d’épuisement des ressources fossiles,
- Le potentiel d’acidification,
- Le potentiel d’eutrophisation de l’eau,
- Le potentiel de création d’ozone photochimique.

Résultats

Nous nous intéresserons uniquement aux résultats de l’étude pour la France.

Pour mettre en perspective les résultats d’ACV, une « normation » est proposée pour le cas Français pour évaluer le poids relatif des différents indicateurs.

Il en résulte que les impacts majoritaires des véhicules thermiques actuels sont concentrés sur la consommation d’énergie primaire totale, le potentiel de changement climatique et le potentiel d’épuisement des ressources fossiles.

La substitution d’un VP thermique par un VP électrique dans le cas du scénario de référence France 2012 permettrait d’améliorer significativement les impacts sur le potentiel de changement climatique et sur le potentiel d’épuisement des ressources fossiles. En revanche, la contribution d’un VE à la consommation d’énergie primaire totale n’est pas moins importante que celle d’un VT à cause de la fabrication des batteries.

La plupart des interprétations faites pour le scénario de référence de 2012 sont valables pour le scénario 2020.

Matières critiques et nuisances locales

Des matières considérées comme critiques sont mobilisées pour la production des batteries des véhicules électriques, mais aussi dans les pots catalytiques des véhicules thermiques ou la fabrication de carburants.

Il ressort de cette analyse que le développement du véhicule électrique en Europe à l’horizon 2020 ne constitue pas une menace pour l’approvisionnement des matériaux critiques identifiés dans l’étude.

Le gain potentiel en pollution atmosphérique locale représenté par le développement du véhicule électrique en milieu urbain dépend fortement de la taille du parc : à horizon 2020, la taille projetée du parc (1,8%) s’avère encore trop faible pour qu’un impact significatif sur la qualité de l’air d’une ville de 500 000 habitants puisse être validé.

De même, si le véhicule électrique représente un bénéfice en termes de nuisances sonores, la taille du parc envisagé en 2020 ne permet pas de conclure à un effet sensible sur une ville de 500 000 habitants.

Conclusion

L’importance cruciale de l’alimentation électrique souligne la nécessité, en cas de déploiement significatif du véhicule électrique, de mettre en place un système incitatif de « réseau intelligent » ou « smart grid », afin d’éviter de surajouter aux pics de consommation existants, et de recourir aux modes de production d’électricité « de pointe », plus coûteux économiquement et souvent plus impactant en termes d’environnement.

La forte contribution de la fabrication de la batterie au bilan environnemental global du véhicule électrique souligne l’intérêt d’explorer des technologies alternatives de batteries.

La conclusion de cette étude est que l’avantage du véhicule électrique sur le véhicule thermique semble évident en France mais ne l’est pas en Europe si le mix électrique n’est pas décarboné. L’avenir du véhicule électrique est lié aussi aux progrès dans le développement de son concurrent : l’hydrogène.

La construction d’un réseau de 7 millions de bornes de recharge est donc un pari audacieux.

Les batteries peuvent-elles servir de moyen de stockage de l’électricité comme le propose en particulier Jeremy Rifkin ?

Soit un parc de 7 millions de véhicules parcourant 15000km par an. La consommation électrique, pour 20kWh/100km, sera d’environ 20TWh, soit 60GWh par jour en moyenne. La capacité moyenne des batteries étant de 30kWh le stock journalier est de 210GWh soit disponible 150GWh à condition que 100% des véhicules électriques soient prêt à se soumettre à une charge journalière suivie d’une réversion sur le réseau. En France la consommation moyenne journalière d’électricité est de 1400GWh. Si 20% des possesseurs de véhicules électriques « jouent le jeu » cela représente 2% de la consommation journalière moyenne. Ce stockage est marginal mais la mise en place de « réseau intelligent » permettra peut-être cette utilisation.

Retrouvez également cet article dans le Flash n°45.


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