Et si la voiture électrique était un désastre écologique ?

"Voiture propre", "véhicule zéro émission"… Dans les termes destinés à la désigner, la voiture électrique passe souvent pour la solution ultime contre la pollution. Le scandale des Diesel truqués a fini par instiller dans l'esprit du grand public l'idée que la voiture électrique est la solution d'avenir, à moyen terme, pour rouler de manière propre. Pour preuve, selon une étude d'OFI Asset Management, 45 % des acheteurs de voiture électrique (33 % des acheteurs de Tesla) mettent en avant le critère écologique lors de leur achat, et il s'agit du principal cité. Il en va de même pour les hybrides rechargeables, où cette caution verte est mise en avant à 40 %.

Pour autant, la voiture électrique a un impact réel sur l'environnement. Sa fabrication et la production de l'électricité utilisée pour la mouvoir en sont les principales causes, variables selon les modèles et les pays. Voilà qui a conduit en 2014 le Jury de Déontologie Publicitaire à épingler les services d'autopartage Autolib' et BlueLy, ainsi que Renault pour sa Zoé, pour des annonces mettant trop en avant le caractère écologique de leurs produits.

CO2 : la grande illusion de l'électrique "zéro émissions"

Le CO2 n'est certes pas à proprement parler un polluant. Mais ce gaz à effet de serre constitue un des mètre-étalons pour mesurer l'impact écologique d'un moyen de transport. Les compagnies aériennes et de transports publics informent pour la plupart leurs voyageurs de la masse de CO2 qui sera émise durant leur trajet. Et c'est bel et bien ce gaz qui sert de base de calcul au système de bonus-malus écologique qui s'applique aux voitures neuves vendues en France (lire notre article sur le ). Ce dernier offre d'ailleurs un net avantage aux voitures électriques, avec un crédit d'impôt de 6.000 €.

Par définition, la voiture électrique n'émet rien au niveau local. Mais sa production se révèle nettement plus énergivore, et donc émettrice de gaz à effet de serre, que celle d'une voiture thermique. En cause : la batterie, qui compte pour moitié dans les besoins énergétiques liés à la fabrication d'une voiture électrique. Selon l'ADEME (Agence De l'Environnement et la Maîtrise de l'Énergie), il faut environ 70.000 MJ pour fabriquer une voiture essence ou Diesel, 120.000 MJ pour construire une électrique.

Le problème concerne la fabrication de la batterie, qui est produite dans quasiment tous les cas en Chine (pour ce qui concerne leur cœur, c'est-à-dire les cellules). Or, l'Empire du Milieu fait encore très largement appel aux ressources fossiles pour produire son énergie, ce qui grève inévitablement le bilan carbone de la voiture électrique. En termes de CO2, un véhicule électrique doit donc parcourir au moins 40.000 km pour compenser le surcroît émis lors de sa fabrication.

Le chiffre de 40.000 km correspond à l'hypothèse que la production de l'électricité utilisée lors de la vie du véhicule ne génère pas de CO2. C'est par exemple le cas pour la Norvège, pays justement très en pointe sur la mobilité électrique, puisqu'il fait appel à plus de 95 % d'électricité issue d'énergies renouvelables (principalement des centrales hydro-électriques). C'est également le cas en France, du fait du recours au nucléaire, mais celui-ci laisse en suspens d'autres questions écologiques. En Allemagne, où les énergies fossiles représentent près de 60 % des sources d'électricité (dont 40 % pour le charbon), ce point mort est beaucoup moins facile à atteindre. En effet, la production d'électricité nécessaire à l'utilisation de la voiture électrique fait qu'elle n'est pas plus vertueuse qu'une voiture thermique équivalente avant environ 160.000 km ! De quoi commencer à remettre en cause sa pertinence, d'autant que le mix de production énergétique de l'Allemagne se rapproche de la moyenne mondiale.


Dans certains pays comme l'Australie, la Pologne, le Japon ou les Pays-Bas, le recours aux énergies fossiles pour produire l'électricité dépasse les 80 %. C'est également le cas en Chine, pays qui semble aujourd'hui tout miser sur la voiture électrique pour diminuer la pollution dans les centre-ville. Or dans ce cas, l'avantage en termes de CO2 passe du côté de la voiture à moteur thermique. Mazda, qui compte proposer dès 2019 des voitures électriques tout autant que des modèles à moteur essence ou Diesel, estime que dans ces pays, l'utilisation d'une voiture électrique serait responsable de l'émission d'environ 200 g de CO2 par kilomètre parcouru, contre un peu moins de 160 g pour une voiture essence (en prenant en compte la fabrication du carburant) ou 100 g pour une voiture carburant au GPL. De quoi remettre en cause le calcul des incitations liées au CO2. Bien entendu, le problème est identique en ce qui concerne les hybrides rechargeables.

Particules : pas d'avantage significatif de l'électrique

La pollution aux particules fines, particulièrement visible par faible vent, est un fléau dont le moteur Diesel est le plus souvent jugé responsable. Certes, c'est le cas, mais les filtres à particules ont permis de notablement réduire les nuages noirs. Et ils ne sont pas seuls : du fait d'un certain laxisme dans les normes européennes, les moteurs essence peuvent émettre parfois jusqu'à dix fois plus de particules que les Diesel (lire notre article sur l'essence et l'hybride pires que le Diesel en termes d'émissions de particules). De quoi conduire à la quasi-généralisation des filtres à particules dès le 1er septembre 2018.

Reste qu'aujourd'hui, du fait justement de la mise en place des normes de pollution européenne, les gaz d'échappement ne sont plus la principale source de particules fines. L'abrasion des pneus et des plaquettes de frein compte en effet pour 90 % de ces émissions. Les voitures électriques présentent l'avantage d'un frein régénératif qui permet de moins solliciter les plaquettes de frein. Mais à volume égal, elles sont plus lourdes que leurs homologues essence ou Diesel. Les particules en provenance des pneus sont en conséquence plus abondantes, si bien que le niveau global d'émissions de particules d'une voiture électrique rejoint peu ou prou celui d'une voiture thermique. Et si les manufacturiers annoncent des gommes plus "propres", il n'y a guère de raison pour que celles-ci soient réservées aux voitures électriques.

Reste que la nocivité des particules entre en jeu. Sur ce point, l'électrique a un potentiel avantage. Le doute est permis sur l'abrasion des pneus et des plaquettes de frein mais pas sur celle des gaz d'échappements, déclarés cancérigènes par l'OMS depuis 2012. Et ce ne pourrait être qu'un début, comme le suggère l'article du radiologue Thomas Bourdel, qui estime que le Diesel émet des nanoparticules, encore non réglementées, très nocives pour la santé. Sur ce point, l'essence et l'électrique semblent donc présenter un avantage certain.

NOx et hydrocarbures imbrûlés : l'électrique déplace la pollution

Les émissions d'oxydes d'azote semblent une spécificité des moteurs Diesel, du fait des très hautes températures atteintes lors de la combustion dans le cylindre. Mais celle-ci se retrouve également dans les centrales au charbon, qui produisent l'électricité destinée à alimenter… Les voitures électriques ! Si celles-ci n'émettent donc pas de NOx localement, elles sont indirectement à l'origine d'émissions dans les centrales au charbon, du moins dans les pays ayant massivement recours à cette émission. De quoi sérieusement nuancer le bilan, très en faveur de l'électrique dans certains pays (Norvège, France), nettement moins dans d'autres (Chine, Pologne).


Dans le cas des hybrides rechargeables, les émissions de NOx et hydrocarbures imbrûlées sont directement liées au type de moteur thermique (essence ou Diesel) utilisé. En mode électrique, le bilan en fonction des pays est logiquement équivalent à celui des modèles 100 % électriques. Mais le problème vient de l'utilisation de ces véhicules. Comme le soulignait Lexus lors du lancement de la dernière génération du RX 450h, la plupart des clients choisissent ces modèles uniquement pour leurs avantages fiscaux, sans jamais profiter du mode électrique. Le bilan est clairement défavorable, puisque le poids mort de la batterie entraîne une surconsommation et, partant, une augmentation des émissions polluantes par rapport à un modèle thermique équivalent.

Charge sur le réseau électrique : la grande inconnue


La multiplication des voitures électriques à l'avenir induira mécaniquement une charge plus importante sur le réseau électrique. Notre confrère Pascal Nguyên a étudié cette problématique, estimant que le passage massif à la voiture électrique voulu par la classe politique entraînerait une augmentation annuelle de la consommation électrique à l'échelle de la France, de l'ordre de 28 TWh à 34 TWh. Voilà qui correspond aux besoins en électricité d'un pays comme le Danemark ou d'une région comme la Normandie. Si la quantité d'électricité annuelle produite sera suffisante, le problème viendra des pics de charge.

La charge rapide fait appel à des puissances élevées (120 kW aujourd'hui, bientôt 350 kW), qui ne peuvent être assurées pour tout le monde en même temps. Si on imagine un modèle de fonctionnement avec des stations de charge rapide en bordure d'autoroute, il y a fort à parier que les puissances délivrées devront être bridées en cas d'affluence, rallongeant d'autant le plein. Voilà qui semble peu en rapport avec le principe même de l'automobile individuelle, dont le but est de minimiser les contraintes lors des déplacements.

A l'avenir, les fournisseurs d'énergie installeront sans doute des tarifs favorables en heures creuses pour les charges domestiques, alors que des travaux seront à prévoir sur le réseau. Quant à la connexion des voitures au réseau domestique (Smart Grid), qui permettrait de lisser la demande, elle est diversement envisagée par les experts de l'énergie. Certains imaginent déjà qu'il s'agit d'une révolution qui permettra même de diminuer la production d'électricité, alors que d'autres n'y voient aucun avenir, étant donné que le nombre de voitures connectées au réseau à un instant T est trop imprévisible. Sans compter qu'elle impose de ne pas utiliser sa voiture pendant les heures pleines, puisque sa batterie se décharge pour un usage domestique, réduisant d'autant son autonomie résiduelle.

Métaux rares : le pétrole de la voiture électrique

Aujourd'hui, le point crucial d'une voiture électrique est sa batterie. C'est elle qui détermine un certain nombre de caractéristiques de la voiture, dont l'autonomie et, parfois, la puissance. C'est également l'élément le plus coûteux. Aujourd'hui, la quasi-totalité des cellules de batteries destinées au marché automobile sont produites en Chine, ce qui donne lieu à de nombreux partenariats stratégiques. Il en est ainsi de Volkswagen, qui mise beaucoup sur le véhicule électrique pour les prochaines années, notamment pour des raisons d'image. Le constructeur allemand a annoncé très récemment un partenariat avec le spécialiste chinois en la matière CATL.

La dépendance à la Chine est en partie due aux métaux rares qui composent les batteries. C'est le cas du lithium, indispensable puisqu'il est l'élément principal du couple redox qui entre en jeu dans la batterie, mais également du cobalt, du nickel et du manganèse. La production de ces métaux passe par l'extraction minière, très polluante localement (les déchets solides et liquides sont rejetés dans les cours d'eau) et qui implique des dommages importants dans les sols et eaux, avec de graves conséquences sanitaires sur les populations environnantes, souvent employées à vil prix dans ces mines.

Pour tous les métaux nécessaires à la fabrication des batteries, il est prévu une augmentation forte de la demande (qui devrait doubler entre 2018 et 2021) pour le secteur automobile. Le plus critique est sans conteste le cobalt. Aujourd'hui, la République Démocratique du Congo assure 60 % de la production mondiale et détient 50 % des ressources. De quoi entraîner une grande dépendance de la voiture électrique envers un pays qui prend conscience de sa position de force. Le Congo pourrait vite devenir le royaume pétrolier de la voiture électrique. Ce alors même qu'une bonne part d'acheteurs de voitures électriques, en particulier en Amérique du Nord, estime qu'acheter une voiture électrique permet d'assurer l'indépendance de leur pays, en réduisant les besoins en pétrole. La voiture électrique n'est pas à une ironie près : malgré son image verte, son avantage écologique reste à démontrer et elle ne garantit pas plus que la voiture thermique une quelconque indépendance énergétique.