La voiture électrique : un hic dans la transition énergétique ?

La voiture électrique : un hic dans la transition énergétique ?

11 juillet 2019
Mobilité transition énergétique transport voitures électriques
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Fin 2018, seuls 200.000 véhicules électriques et hybrides rechargeables étaient immatriculées en France sur un parc automobile total d’environ 40 millions de véhicules. Mais les fortes croissances des ventes, comme les objectifs nationaux d’un million de voitures rechargeables en 2022 et d’arrêt des ventes de véhicules thermiques en 2040, interrogent. Quels seront les impacts sur le mix énergétique et le système électrique ? Quand on sait que la fabrication des batteries nécessite terres rares et quantité d’énergie, un tel déploiement est-il vraiment compatible avec la lutte contre le changement climatique ? Chez les constructeurs automobiles, les producteurs d’énergie et les opérateurs de réseaux et d’installations électriques, les ingénieurs sont déjà au travail. Le point sur les enjeux énergétiques que cache le développement de la voiture électrique.

Pour atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, la France doit fortement réduire les émissions du secteur des transports responsable de près de 40 % des émissions de gaz à effet de serre, dont 95 % sont imputables à la mobilité routière. Dans ce contexte, le développement des véhicules électriques associé à un parc de production d’électricité peu carboné est aujourd’hui la principale solution envisagée.

Néanmoins, rappelle RTE, opérateur du réseau de transport d’électricité sur le territoire, « le développement massif du véhicule électrique constitue un défi. Outre les problématiques liées à l’accessibilité des bornes de recharge ou à l’évolution industrielle de la filière automobile, la maîtrise de la sécurité d’approvisionnement en électricité, des impacts environnementaux et des coûts pour la collectivité et pour l’utilisateur sont des facteurs de nature à faciliter l’intégration de la mobilité électrique ».

Avantage ou frein à la transition énergétique ?

Premier défi souvent souligné par les experts, si des millions de véhicules électriques circulent sur les routes dans 10 ou 15 ans, la production d’électricité sera-t-elle suffisante ?

Dans sa dernière étude sur le sujet, publiée en mai 2019, RTE se veut rassurant, même dans l’hypothèse d’un déploiement très rapide de la mobilité électrique à horizon 2035. Il n’a aucun «  doutes sur la capacité du système électrique à produire la quantité d’énergie nécessaire à la recharge de plusieurs millions de véhicules, dans un contexte de baisse de consommation observée sur les autres usages. Ainsi, la consommation annuelle de 15,6 millions de véhicules électriques représenterait environ 35 à 40 TWh d’électricité, soit moins de 8% de la production d’électricité totale en France ».

Toutefois, pour que le choix d’une mobilité électrique soit validé, cette électricité devra être décarbonée. Grâce à son parc nucléaire, la France a des atouts non négligeables. Mais une question se pose : la croissance en cours des énergies éoliennes et solaires, par nature intermittentes, couplée à celle des usages électriques, des voitures notamment, pourra-t-elle se faire de manière équilibrée ?

Les nombreux rapports publiés depuis 2018 par l’Ademe, l’European Climate Foundation, l’Opecst ou RTE rappellent non seulement que « les atouts environnementaux du véhicule électrique sont intrinsèquement liés à la mise en œuvre de la transition énergétique », mais aussi que la digitalisation doit permettre de piloter plus finement la demande. Pour les experts, la mise en place de smart grids permettra ainsi de différer la recharge des véhicules électriques à des moments où le réseau ne connaît pas de saturation ou pour absorber des pics de production d’électricité renouvelable. Pour eux, cette dernière possibilité serait même un atout pour une gestion flexible du système électrique, en utilisant les véhicules électriques comme des moyens de stockage intermédiaires.

Une « large majorité des véhicules qui réalisent des trajets « locaux » (70% des véhicules en semaine, 48% le dimanche) ou ne sont pas utilisés (28% des véhicules en semaine, 50% le dimanche) disposeront de plus de latitude pour piloter leur recharge », souligne RTE. Des propriétaires équipés de panneaux photovoltaïques en autoconsommation pourraient par exemple placer leur véhicule en charge grâce à des signaux leur permettant de mieux utiliser l’énergie produite sur leur toit. Et cette même logique peut être employée avec le système électrique, au niveau de points de charges raccordés au réseau : on parle alors de « vehicule to grid » (V2G).

Avec le développement d’outils intelligents, la voiture électrique s’avèrerait donc à l’usage compatible avec la transition énergétique française. Selon le scénario le plus probable retenu par RTE, le mariage mix électrique décarboné (alliant nucléaire et EnR)/ véhicules électriques serait le plus efficace. Et, avec la mise en place d’un pilotage très fin des recharges au moment de la production d’énergie intermittente, ces choix permettraient d’éviter le rejet de 26 millions de tonnes de CO2 dans l’atmosphère.

Batterie : la bête noire ?

Pour évaluer l’impact écologique et énergétique du véhicule électrique, il faut prendre en compte tout son cycle de vie. Et en la matière bien des problèmes demeurent. A commencer par sa fabrication. « L’impact sur le climat d’un véhicule électrique se situe principalement lors de la phase de production (75 %), détaille la dernière étude réalisée par l’Ademe et la Fondation pour l’Homme. Les émissions des gaz à effet de serre associées sont dues d’une part à la fabrication du véhicule (carrosserie, production d’acier, de plastiques) et d’autre part à celle de la batterie. Pour cette dernière, les émissions sont associées à l’énergie consommée pour extraire, épurer et transformer les ressources minérales qui servent à la production des cellules de la batterie ». Une production aujourd’hui majoritairement assurée en Chine où l’électricité utilisée provient principalement du charbon.

A cette problématique s’ajoute une donne géopolitique particulière. Si les batteries aujourd’hui commercialisées contiennent du néodyme, du cobalt ou encore du graphite et du lithium, des métaux rares qu’on trouve essentiellement en Chine, en République démocratique du Congo ou en Amérique du Sud. Ce qui pose la question de la dépendance des constructeurs.

Sans évolution majeure concernant la composition des batteries, leur fabrication gourmande en énergie, et le lieu même de leur production, l’impact du véhicule électrique pourrait ainsi être pire que celui des véhicules thermiques selon certains experts.

Cependant des pistes d’amélioration conséquentes sont déjà largement explorées par les chercheurs et ingénieurs. « Cela passera par la mise en place d’une économie circulaire, de la conception des batteries (écoconception et développement de nouvelles chimies) au recyclage, en passant par l’optimisation des usages des véhicules et la réutilisation des batteries en seconde vie », avancent ainsi l’Ademe et la Fondation pour l’Homme et la Nature dans leur rapport.

Les constructeurs automobiles européens ont conscience des enjeux. « Il est urgentissime d’avoir un champion européen de la batterie », a ainsi déclaré Carlos Tavares, lors du dernier Mondial de l’Auto à Paris. Chez Renault comme chez PSA, cela ne sera possible qu’avec la seconde génération de batteries, « vers 2028 ou 2030 ». Ils semblent en effet croire au potentiel des batteries solides, utilisant des métaux plus disponibles sur la planète et dont l’autonomie serait largement accrue.

Fabriquées à partir d’autres matériaux et en Europe, les batteries contribueraient alors à faire de la voiture électrique un moyen de transport quasi idéal. A moins que les technologies de piles à combustible hydrogène ne prennent le dessus. En la matière, bien des innovations et des esprits ingénieux sont encore nécessaires pour inventer la mobilité durable et responsable de demain.

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