Voiture électrique : l’impact carbone des batteries au cœur d’une étude suédoise

S’appuyant sur les résultats d’une quarantaine d’études menées à l’échelle internationale, l’IVL, l’agence suédoise pour la recherche et l’environnement, dresse un bilan de la production des batteries lithium-ion et pointe du doigt plusieurs axes d’amélioration.

Si les voitures électriques affichent clairement de gros avantages environnementaux à l’usage par rapport aux véhicules thermiques, qu’en est-il de leur production en amont ? Pour répondre à la question, l’IVL, l’agence suédoise pour la recherche et l’environnement, s’est intéressée à un composant au coeur de toute voiture électrique : sa batterie.

« Les voitures électriques et hybrides ont des avantages majeurs par rapport aux véhicules essence et diesel, en particulier en ce qui concerne les émissions locales et les niveaux de bruit. Mais il est également important d’évaluer l’ensemble du tableau et de minimiser l’impact environnemental au stade de la production » souligne Lisbeth Dahllöf, chercheur à l’IVL, en introduction du rapport qui s’appuie sur les résultats d’une quarantaine d’études menées à l’échelle internationale.

150 à 200 kilos de CO2 par kWh

Selon les auteurs du rapport, chaque kWh de batteries produit engendrerait en moyenne l’équivalent de 150 à 200 kilos de CO2 émis dans l’atmosphère. Des chiffres qui tiennent compte d’un mix énergétique mondial malheureusement toujours favorable aux énergies fossiles qui représentent en moyenne 50 à 70 % de l’électricité produite selon les territoires.

En se basant sur cette moyenne, une voiture électrique dotée d’une batterie de 30 kWh engendrerait entre 4.5 et 6 tonnes de CO2 tandis qu’une batterie 100 kWh comme celle qui équipe la Tesla Model S P100D occasionnerait plus de 17 tonnes de CO2. Des émissions que la voiture électrique devra compenser lors de sa phase de roulage avec une logique mathématique simple : plus la taille de la batterie est importante, plus il faudra rouler.

En se basant sur la moyenne d’émissions de CO2 en Europe de l’ordre de 130 g CO2/kg et avec un calcul on avoue un peu simpliste qui mériterait d’être affiné, il faudrait ainsi parcourir environ 45.000 km pour compenser l’impact carbone d’une batterie 30 kWh et 130.000 km pour celui d’une batterie 100 kWh.

Energies vertes….

Si les chiffres d’une telle étude restent toujours profondément discutables, ils rappellent l’importance de lier l’automobile à la problématique énergétique. L’un ne peut fonctionner sans l’autre et c’est en cycle de vie qu’il convient de raisonner.

Sur la partie production, il y a clairement matière à progresser en augmentant la part d’énergies vertes. Un point sur lequel l’IVL consacre une partie de son étude où il met en exergue les fortes disparités des mix-énergétiques en fonction des pays. En estimant une moyenne de 586MJ (162 kWh) d’électricité nécessaire pour produire 1 kWh de batterie, l’étude révèle que l’électricité peut représenter jusqu’à 70 % du CO2 émis lors de la production. En prenant l’exemple du mix électrique suédois, dont 56.7 % provient des ENR et 42.2 % du nucléaire, les auteurs estiment que l’impact carbone lié à la production des batteries serait immédiatement réduit de 60 %. Et au-delà de l’énergie en provenance du réseau, les industriels peuvent également jouer un rôle dans cette transition. Chez Tesla, un projet de ferme solaire de 70 Megawatts a été annoncé en tout début d’année pour fournir une partie de l’électricité consommée par la Gigafactory.

« Pour un avenir durable, il est important que la production de batteries de voitures électriques soit aussi économe en énergie que possible et produite avec de l’électricité qui soit totalement ou sans émission de carbone très faible » soulignent les auteurs du rapport qui invitent les autorités à obliger les constructeurs à publier des chiffres sur les émissions « globales » de leurs modèles. De quoi mieux informer le consommateur sur l’impact carbone global de la voiture qu’il s’apprête à acheter, qu’elle soit électrique ou thermique.

…et consommation raisonnée

Second élément important : la taille de la batterie en elle-même. Alors que les constructeurs n’ont de cesse de faire monter en capacité leurs modèles, ne faut-il pas davantage adapter le dimensionnement aux usages ? Sur ce point, le consommateur final à aussi sa part de responsabilité puisqu’il crée cette demande de véhicules à « forte autonomie ».

Après tout, pourquoi chercher des 300-400 kilomètres d’autonomie réelle qui ne seront utilisés que de façon très épisodique par la plupart des conducteurs… Ne faut-il pas plutôt s’orienter vers des modèles limités à 100 à 150 kilomètres d’autonomie réelle couplés à des range-extender comme celui embarqué à bord de la BMW i3 ou de la Chevrolet Volt ? Des systèmes comme l’EP Tender ne permettraient-ils pas de répondre aux longs trajets occasionnels ? On vous laisse méditer – en consultant éventuellement l’étude complète – et nous donner votre avis…