Voiture électrique vs. voiture thermique : un bilan énergétique mitigé

L’émission de France inter du 17 septembre 2017 Le Téléphone sonne Peut-on avancer sans essence ? tentait de faire le tour de la question pour se déplacer sans pétrole… alors que les débats continuent de faire rage à Paris (après les pistes cyclables, autour désormais de la fin envisagée du véhicule thermique en 2030). Si la première alternative mise sur la table est l’électricité, de nombreuses questions se posent au-delà du simple « changement de moteur ».

Comme le dit JM Jancovici dans l’émission citée, la France n’est pas une île. Nous ne serons pas les seuls à nous embarquer dans la mobilité électrique pour nos 30 millions de véhicules particuliers. Il y a donc un enjeu considérable sur les ressources minérales, pour les batteries notamment.

Quiconque raconte qu’il suffit de mettre des voitures électriques sur nos routes plutôt que des véhicules thermiques ne connaît pas l’ensemble des enjeux ou les occultent sciemment. Car aujourd’hui, la voiture électrique c’est une voiture lourde, fonctionnant au charbon et au bilan ACV (Analyse de Cycle de Vie) pas bien meilleur que celui de la voiture thermique.

Mais si l’on accepte de repenser structurellement notre système énergétique (c’est bien tout l’enjeu de la transition énergétique, penser l’offre et la demande énergétique conjointement), les solutions sont là…

Dans le monde d’aujourd’hui, la principale source d’énergie primaire utilisée pour produire de l’électricité reste le charbon (40%), puis le gaz (20%). Cela signifie trivialement que la voiture électrique est d’abord une voiture à charbon, c’est-à-dire une voiture plus polluante que la voiture essence actuelle. Ainsi, il faut rappeler cet impératif de transformation du mix électrique mondial par des énergies décarbonées, au premier rang desquelles on trouve les énergies renouvelables à plus de 20%… « revenues » au niveau des années 70 et le nucléaire qui s’effondre à 10%.

Pas grand chose n’est plus dense et facile à stocker que le pétrole. 30 fois plus dense qu’une batterie en résumé. D’où son hégémonie dans tous nos usages énergétiques, et surtout dans la mobilité. Mais ce rapport de 1 à 30 est trompeur. Il pourrait laisser penser que les jeux sont faits et que la voiture électrique n’aura jamais la performance de son homologue thermique.

D’abord, des substitutions entre moyens de stockage sont possibles : électrochimique, air comprimé, hydrogène… et des progrès techniques sont envisageables. Mais ne faisons pas de pari technologique pour l’avenir, regardons plutôt en face nos ressource.

Le rendement du véhicule est électrique est 3 fois meilleur. Cela veut dire qu’il ne faut donc pas 10kWh pour 20km, comme pour la voiture essence, mais 3kWh pour ces mêmes 20km. Le rapport de poids d’énergie à embarquer n’est pas de 1 à 30, mais 1 à 10 pour une voiture de catégorie et taille équivalente.

Il y a un peu plus de 30 ans on faisait des voitures de 800kg, elles en font plus de 1200  aujourd’hui. Face aux enjeux environnementaux actuels, pas de raison que cette obésité se poursuive dans le secteur automobile. Et des matériaux plus légers sont aussi susceptibles d’être utilisés avec résistance équivalente, voire supérieure. On a donc un petit facteur 2 sur le poids et la taille. Les deux étant liés souvent.

Mais si l’on fait vraiment des objets de mobilité nouveau adapté à ces usages (le Twizy s’approche de cela, et le Twizy consomme 1kWh au 20km ! et la prochaine Gazelle devrait faire moins de 500kg selon le Figaro) et qu’on les partage, le potentiel est considérable. Et l’on ne se retrouve pas devant le problème de la densité énergétique des batteries comme une poule devant un couteau : les voitures sont plus petites, plus légères, plus efficaces.

On peut ainsi se rapprocher d’un besoin en énergie utile stocké nettement inférieur à la « donnée de départ », et proche du poids actuel du stockage énergétique d’un véhicule standard : de l’ordre de quelques dizaines de kilogrammes correspondant aux dizaines de litres mis dans le réservoir aujourd’hui, et non plusieurs centaines de kg de batterie électrochimique.

S’il faut donc rappeler que les principales contraintes à dépasser pour rendre le véhicule électrique vraiment vertueux sur le plan environnemental sont de décarboner massivement le système électrique, et réduire drastiquement le poids des batteries, et son corollaire : leur impact environnemental, il faut en même temps rappeler que les leviers sont multiples et complémentaires.

Alternatives Economiques