Voitures électriques : quels sont les vrais impacts écologiques ?

Cycle de vie et impact écologique d’une voiture électrique

Pour évaluer l’impact écologique d’une voiture (y compris électrique), on mesure généralement le bilan carbone de chaque étape de son cycle de vie.

Concrètement, on distingue trois grandes phases dans l’existence d’un véhicule : 

• La fabrication. Elle comprend l’extraction et le traitement des matières premières, la construction des composants ainsi que l’assemblage. 
• L’utilisation. On entend, ici, les émissions de gaz à effet de serre lorsque la voiture est en marche. Mais également la pollution liée au carburant ou à la production d’électricité. 
• La fin de vie, avec un recyclage ou une réutilisation des composants. 

Pour la voiture électrique, l’Agence de la transition écologique (ADEME) a fait le calcul en 2022. Elle trouve que sur toute sa durée de vie, une VE en France a un impact carbone de 2 à 3 fois inférieur à celui d’une thermique. À condition, toutefois, d’avoir une batterie dont la capacité ne dépasse pas les 60 kWh.

Fabrication et impact écologique de la voiture électrique : la batterie, au nerf de la guerre

Un score honorable… Mais qui ne signifie pas pour autant que l’impact écologique d’une voiture électrique est nul. Notamment, la fabrication d’une VE n’a pas le meilleur des bilans carbone. La principale coupable : sa batterie.

Des matières premières critiques

Un premier enjeu central concerne les matières premières. En effet, l’extraction et le raffinage des métaux présents dans les batteries sont des procédés très polluants. Résultat : elles entraînent leur lot de conséquences néfastes sur l’environnement et la santé. Sans parler des conditions de travail dans les mines, plus que répréhensibles, dans certaines régions du monde.

En outre, le lithium, le cobalt, ou encore, le nickel des batteries sont des métaux dits « critiques ». Il s’agit de matières indispensables pour l’économie… Dont on ne peut garantir l’approvisionnement de manière fiable. Et ce pour deux raisons : la production est concentrée dans une poignée de pays et la demande globale augmente.

Face à ces défis, les pays européens et le secteur automobile sont encore en quête de solutions. Parmi elles, on peut citer le recyclage des batteries. Ou encore, le développement de technologies moins dépendantes de ces métaux. 

Attention toutefois, à ne pas confondre métaux critiques et “terres rares”. Ce qu’on qualifie de terres rares est en réalité une sous-catégorie de métaux… Qui ne sont pas si rares que ça, puisqu’on en trouve partout dans le monde. Cerise sur le gâteau : les batteries lithium-ion, majoritaires sur le marché, n’en contiennent pas.

Batteries et empreinte carbone

Une fois passée la question des matières premières, l’empreinte carbone d’une batterie ne s’arrête pas là. Il faut aussi compter son procédé d’assemblage et la fabrication des composants.

Or, mesurer l’impact écologique global d’une batterie de VE peut s’avérer complexe. Par exemple, les méthodes et les sources d’énergie utilisées pour la production diffèrent d’une usine à l’autre. Autant d’éléments qui peuvent significativement impacter le bilan.

Une étude de Carbone 4 s’est prêtée au jeu. Elle a trouvé qu’en fonction des matériaux et du procédé d’assemblage, l’empreinte carbone varie de… 60 %. En pratique, une batterie lithium-ion peut donc émettre de 77 à 221 kgCO2e/kWh. Soit un sacré grand écart. 

Enfin, avant de jeter votre dévolu sur un modèle donné, penchez-vous sur la capacité de stockage de la batterie. Une grande batterie augmentera, certes, l’autonomie du véhicule, mais aussi son poids. Ce qui, en retour, fera monter en flèche votre consommation d’électricité et votre impact écologique.

Bref, la fabrication d’une VE est loin d’être neutre. Au contraire, son impact environnemental serait même supérieur à celui d’une voiture thermique équivalente. Un constat que l’ADEME résume par la notion de « dette carbone à 0 km ». Autrement dit, avant de démarrer, la voiture électrique a déjà pollué.

L’impact écologique d’une voiture électrique se compense à l’usage

Mais, heureusement, il y a un mais : la dette carbone se compense généralement à l’utilisation. 

Moins de pollution atmosphérique

Et pour cause, les voitures électriques se passent intégralement de carburant. Par conséquent, elles n’émettent aucun polluant d’échappement. 

Adieu, donc, au CO2 et aux oxydes d’azotes (NOx) qui continuent de poser des problèmes de santé publique dans les métropoles. Les VE sont ainsi moins nocives pour la pollution atmosphérique. C’est d’ailleurs à ce titre qu’elles bénéficient d’une vignette Crit’Air verte. Un sésame qui les autorise à circuler librement dans les zones à faibles émissions (ZFE). 

Nuançons tout de même : les VE rejettent bien des particules, mais seulement “hors échappement”. Celles-ci résultent de l’usure des pneus, des plaquettes de frein, ou encore, du revêtement routier. 

À ce sujet, comment se situent-elles par rapport aux voitures thermiques ? Ça dépend. Par exemple, le freinage régénératif leur permet d’émettre moins de particules fines lorsqu’elles freinent. En revanche, les voitures électriques tendent à être plus lourdes, ce qui augmente l’abrasion des pneus. 

Toujours est-il qu’en matière de réduction de la pollution atmosphérique, les VE font partie de la solution. À deux conditions près :

• Maximiser la distance parcourue par le véhicule. En clair, plus vous roulez, plus vous “amortissez” la dette carbone de départ, et plus l’empreinte carbone par kilomètre diminue.
• Recharger sa VE avec de l’électricité propre.

Décarbonation et équilibre du réseau électrique

Car, oui, pour que la voiture électrique tienne ses promesses écologiques, l’électricité qui l’alimente doit être décarbonée.

À cet égard, la France est plutôt bonne élève. En 2023, son mix électrique était décarboné à 92 %. Une performance qui s’explique surtout par la présence du nucléaire (65 % de la production d’électricité). Même si les renouvelables se défendent, l’hydraulique (12 %) et l’éolien (10 %) se disputant les deux autres places du podium. Le gaz n’arrive qu’en 4ᵉ position (6 %) et la production d’électricité issue du charbon est devenue anecdotique (0,17 %). 

Au niveau européen aussi, la production d’électricité a tendance à se verdir. Autrefois dominantes dans le mix électrique, les sources fossiles ne représentent plus que 29 % du mix. 

L’ombre au tableau ? En cas de surcharge, ce sont généralement ces sources qui viennent à la rescousse. Ce qui amène une autre question : alors qu’on prévoit 15 millions de VE dans l’hexagone d’ici à 2035, risque-t-on des déséquilibres sur le réseau électrique ? 

Le gestionnaire du réseau RTE n’a pas l’air de s’en inquiéter, en tout cas. Il estime que même en comptant tous les modes de transport électriques, cela ne représentera que 10 % de la consommation d’électricité française. Bref, pas de quoi s’affoler, ni de quoi construire des centrales nucléaires consacrées aux VE. 

Il émet seulement une réserve. Si l’ensemble des VE se branchent au courant simultanément, le réseau pourrait effectivement être tendu. Un scénario toutefois peu probable, et qui peut être maîtrisé.

C’est pourquoi RTE plaide pour un minimum de pilotage “intelligent” de la charge. Une solution qui permettrait de gérer les pics de demande, profiter de la charge bidirectionnelle, jongler avec des sources d’énergies renouvelables locales, etc.

Le recyclage pour réduire l’impact écologique d’une voiture électrique

Vient, enfin, la question de la fin de vie. Que faire pour réduire l’impact écologique d’une voiture électrique lorsqu’elle arrive à bout de souffle ? En deux mots : recycler et reconditionner, en particulier les batteries. 

Le reconditionnement consiste à réemployer des batteries dont la capacité maximale a diminué mais qui ne sont pas encore en fin de vie. Particulièrement pour des activités demandant moins de puissance, comme l’éclairage public ou le stockage d’énergie renouvelable.

Quant au recyclage, son objectif est d’extraire les matières premières dans le but de les réutiliser.  Aujourd’hui, les batteries lithium-ion sont recyclables à 50 %. Elles pourraient l’être jusqu’à 80 %, voire 90 %, avec de nouveaux procédés. Toutefois, en pratique, seules 5 % d’entre elles sont recyclées. 

La raison est simple : les VE sont trop récentes. Si bien que les filières industrielles du recyclage et du reconditionnement n’ont pas atteint leur maturité. 

Plus pour longtemps ? En tout cas, l’Union européenne est déterminée à accélérer l’émergence de ces activités. De nouvelles règles obligeront notamment les fabricants de batteries à récupérer 90 % du nickel et du cobalt ainsi que 50 % du lithium d’ici à 2027. Des exigences qui s’appliqueront à toutes les batteries vendues dans l’UE. 

Au-delà du recyclage, gardez à l’esprit qu’une manière simple d’agir en faveur de l’environnement est de garder votre véhicule le plus longtemps possible. D’où l’importance d’un entretien régulier. 

Quid de l’impact écologique des voitures hybrides ?

Qu’en est-il, enfin, de l’impact écologique d’autres véhicules dotés d’une motorisation électrifiée, comme les voitures hybrides ? 

Les voitures hybrides rechargeables sont parfois présentées comme un bon compromis. Les acheteurs de VH sont séduits par la possibilité de faire le plein à la pompe lors de longs déplacements. Le tout, en ayant la possibilité de profiter des avantages de l’électrique sur des trajets quotidiens.

Néanmoins, leur efficacité environnementale dépend fortement de leur bonne utilisation. En effet, les VHR combinent deux moteurs relativement puissants, et sont donc lourdes. Résultat : elles sont particulièrement friandes en carburant lorsque leur batterie est déchargée. Elles deviennent donc polluantes. Par conséquent, on estime que le gain de carbone ne serait que de 15 à 20 % contre 60 à 70 % pour une VE.

D’autres types de véhicules à ‘carburants alternatifs impliquent une forme d’électrification. Citons les voitures à hydrogène, présentées comme le futur de la mobilité décarbonée… Sous réserve de dépasser des difficultés majeures. Pour n’en citer qu’une : la production d’hydrogène repose encore largement sur des combustibles fossiles.

Pour résumer, en dépit de ses défauts, la voiture électrique demeure, à ce jour, un véhicule pertinent dans le cadre de la transition écologique. C’est d’ailleurs pour cela que le gouvernement propose des aides à l’achat, ou encore, que les entreprises se penchent sur l’électrification de leur flotte. 

Mais aucune solution n’est miracle. L’ADEME appelle ainsi à privilégier les transports en commun, lorsque c’est possible. Elle encourage, en parallèle, à promouvoir la fabrication de modèles plus légers et la démocratisation de l’éco-conduite.