La voiture électrique est-elle écologique ?

Vidéo

Sources

Climobil est un super site qui vous permettra de comparer des modèles de voiture électrique et de voiture thermique en ajustant vous même les paramètres clefs (n’hésitez pas à utiliser les paramètres avancés). Utilisez le !

En commentaires, j’ai eu plusieurs fois l’idée que le raffinage des carburants demandait beaucoup d’électricité. C’est FAUX. Les raffineries consomment 3,7 TWh (et pas juste pour les carburants automobiles !). Un petit article sur cette question: Vérification faite : Combien d’électricité pour un litre d’essence?

Analyses de la voiture électrique:
– La société de conseil, Ricardo, a fait une très grosse étude sur les impacts environnementaux de la voiture électrique en Europe. (J’ai récupéré en bas de cette page les données de l’étude.)
L’avis de l’ADEME de 2016 sur la voiture électrique (une étude plus récente et plus vaste est disponible sur le site de la FNH, lien en bas de page). L’avis de 2016 se base, en partie, sur une étude plus ancienne de l’ADEME.
Carbone 4 a aussi fait des études sur la voiture électrique.
– Knobloch, Florian, et al. Net emission reductions from electric cars and heat pumps in 59 world regions over time. Nature sustainability 3.6 (2020): 437-447.

Les données que j’ai utilisé dans mes calculs sur les émissions de CO2.
Spritmonitor permet d’accéder aux consommations de voitures renseignées par des utilisateurs (une actualité de PSA qui montre que Spritmonitor est proche des données réelles, voir la figure ici).
– L’ADEME propose une quantification des émissions de CO2 des différents carburants mais les données pour les émissions du diesel (B7) ne sont pas bonnes (et pas cohérentes avec le reste de la page). Je me suis donc basé sur ce guide méthodologique du Ministère de la Transition écologique et solidaire pour les émissions d’équivalent CO2 par litre de carburant.
– J’ai pris un rendement de 85% pour la charge en en discutant avec certains de mes relecteurs qui connaissent bien le sujet. On trouve une quantification similaire ici: Un an de mesure de charge et d’autonomie par un utilisateur de Zoé et là Quel est le rendement réel des voitures électriques (un peu plus de perte sur le réseau et un peu moins à la charge… presque la même chose au final).
– Les pertes sur le réseau électrique sont de 2,31% sur le réseau de transport et de 6,11 % sur le réseau de distribution (un article de connaissances des énergies sur le sujet).
– J’ai utilisé les facteurs d’émission de l’ADEME pour la production électrique: ici pour les moyens renouvelables & là pour le nucléaire et les fossiles.
– Pour estimer l’intensité carbone de différents pays, je me suis basé sur ElectricityBot pour l’année 2019 (qui utilisent des facteurs d’émission disponibles ici).
L’analyse du cycle de vie de Renault qui compare Zoé et Renault V (Analyse du cycle de vie comparative: nouvelle Zoé & Clio V – Groupe Renault – Janvier 2021).
La Belgique sera le seul pays qui reposera plus sur les énergies fossiles en 2030 qu’aujourd’hui. – Ember

Les deux passages de Guillaume Pitron que j’ai utilisé:
“Une voiture électrique pollue autant qu’un diesel” – Guillaume Pitron – Chaine YouTube de L’Obs
Guillaume Pitron dans la Terre au Carré (France Inter), le 7 décembre 2020.

Pollution de l’air:
Pollution de l’air: 48 000 morts par an. – Le Monde. L’étude de Santé Publique France a été actualisé récemment (Publié le 14 Avril 2021)
Rejets de polluants (pour quantifier ceux qui viennent des transports).
Non-exhaust Particulate Emissions from Road Transport.
Electric vehicles are far better than combustion engine cars when it comes to air pollution. Here’s why.
– Beddows, David CS, and Roy M. Harrison. PM10 and PM2. 5 emission factors for non-exhaust particles from road vehicles: Dependence upon vehicle mass and implications for battery electric vehicles. Atmospheric Environment 244 (2021): 117886.

Statistiques mobilité en France:
Circulation routière en France.
Consommation de carburant moyenne des voitures en France.
Consommation carburant moyenne des véhicules utilitaires légers en France.
38,2 millions de voitures en circulation en France.

Dégradation de la batterie:
Battery Aging in an Electric Vehicle
What can 6,000 electric vehicles tell us about EV battery health? – Une analyse intéressante qui montre certains facteurs qui dégradent la santé de la batterie.

Réseau électrique:
Bilan électrique 2019 – RTE
Enjeux du développement de l’électromobilité pour le système électrique. – RTE (2019)
Prospective du réseau public de distribution d’électricité. – Enedis
Dépendance entre température et consommation.
– D’après cette page web, les besoins d’électricité pour l’éclairage et l’électroménager sont de 3 kWh par jour et par personne.
– Pour avoir une idée du stockage, vous pouvez regarder la quantité d’énergie stockée par les barrages hydroélectriques (tous et non uniquement les STEPs).
– Pour les barrages réversibles (STEPs – Stations de transfert d’énergie par pompage) qui sont LE moyen de stockage des surplus d’électricité aujourd’hui, cette page de l’Encyclopédie de l’Énergie devrait vous donner les ordres de grandeur.
Dreev, une filière d’EDF, met déjà en place (à petite échelle) l’injection d’électricité de la voiture électrique vers le réseau.

Retrofit:
L’avis de l’ADEME sur le retrofit (2021).
– Plusieurs entreprises proposent du retrofit: Phoenix mobility, Ian Motion, Transition one et Retrofuture-EV (spécialisation dans les vieilles voitures).
Rétrofit : pourquoi et comment changer sa voiture thermique en électrique ? – Aumobile-magazine (l’autonomie paraît sous-estimé au vu des sites des constructeurs).
Rétrofit : légalisation de la conversion des véhicules thermiques à l’électrique – Aumobile-magazine
– Deux pages du gouvernement sur lesujet: Mettez un moteur électrique dans votre voiture : c’est le rétrofit ! et « Le rétrofit répond aux enjeux de la mobilité et de la transition énergétique ».

Hybride rechargeable: deux documents critiques basés sur des consommations réelles :
Real-world usage of plug-in hybrid electric vehicles: Fuel consumption, electric driving, and CO2 emissions
Plug-in hybrids: Is Europe heading for a new dieselgate ?

Couts:
EVs will be cheaper than petrol cars in all segments by 2027, BNEF analysis finds
– Une analyse qui va un peu plus loin que la mienne: Nouvelle Renault ZOE vs Clio V : laquelle est la moins chère ? – Automobile propre. Et un exercice similaire en anglais: EV vs. Gas: Which Cars Are Cheaper to Own?
– Une étude plutôt optimiste sur le coût de la voiture électrique aux US: Electric vehicle ownership costs: Today’s electric vehicles offer big savings for consumers.
– Un site de promotion de la voiture électrique permet de calculer le coût de la recharge (avec des hypothèses différentes des miennes). Un article sur le coût de la recharge – Automobile propre.
– Pour aller plus loin: Palmer, Kate, et al. “Total cost of ownership and market share for hybrid and electric vehicles in the UK, US and Japan.” Applied energy 209 (2018): 108-119.
– Données utilisées: Prix du kWh, Coût Clio V diesel (17 000 €), Coût Clio V essence (15 000 €), Coût Renault Zoé (35 500 € avant remise écologique).

Recharge des voitures électriques:
Utilisation et recharge: Enquête comportementale auprès des possesseurs de véhicules électriques – Enedis.
Simulateur de temps de recharge. Un article sur le temps de charge d’une voiture électrique.
Le droit à la prise (vous pouvez installer une prise pour une place de parking privative dans une propriété). Et un article concernant l’équipement des bâtiments neufs.
La prise renforcée Green up (également discutée sur automobile-propre).
Les différents types de prises.
5 choses à savoir pour bien choisir sa wallbox.
Trouver les bornes de recharge publiques pour les voitures électriques.
Le gouvernement vise 100 000 bornes de recharge fin 2021.
[Analyses] Infrastructures de recharge pour véhicule électrique. – Ministère de la transition écologique et solidaire.

Autonomie:
A Better Routeplanner vous permettra de planifier votre trajet en véhicule électrique en fonction des points de recharge disponibles.
un passage de site montre que l’autonomie limitée des voitures électriques ne concernera qu’une faible proportion des trajets.
Enjeux du développement de l’électromobilité pour le système électrique. – RTE (2019)

Sur la nécessité de réduire et faire évoluer les transports au-delà d’un simple remplacement par l’électrique:
Cycling is ten times more important than electric cars for reaching net-zero cities (un vulgarisation de cet article scientifique: Brand, Christian, et al. “The climate change mitigation effects of daily active travel in cities.” Transportation Research Part D: Transport and Environment 93 (2021): 102764.)
How green is cycling? Riding, walking, ebikes and driving ranked
– de Blas, Ignacio, et al. “The limits of transport decarbonization under the current growth paradigm.” Energy Strategy Reviews 32 (2020): 100543.

Risques des batteries lithium ion (un sujet que je n’ai pas abordé): Voiture électrique, risques incendies.

La thèse d’Aurélien Bigo: Les transports face au défi de la transition énergétique. Explorations entre passé et avenir, technologie et sobriété, accélération et ralentissement.

Autres analyses du cycle de vie sur le sujet des voitures électriques:
– Helmers, Eckard, Johannes Dietz, and Martin Weiss. Sensitivity Analysis in the Life-Cycle Assessment of Electric vs. Combustion Engine Cars under Approximate Real-World Conditions. Sustainability 12.3 (2020): 1241.
– Ambrose, H., & Kendall, A. (2016). Effects of battery chemistry and performance on the life cycle greenhouse gas intensity of electric mobility. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 47, 182-194.
– Bauer, C., Hofer, J., Althaus, H. J., Del Duce, A., & Simons, A. (2015). The environmental performance of current and future passenger vehicles: Life cycle assessment based on a novel scenario analysis framework. Applied energy, 157, 871-883.
– Cox, B., Mutel, C. L., Bauer, C., Mendoza Beltran, A., & van Vuuren, D. P. (2018). Uncertain environmental footprint of current and future battery electric vehicles. Environmental science & technology, 52(8), 4989-4995.
– Ellingsen, L. A. W., Singh, B., & Strømman, A. H. (2016). The size and range effect: lifecycle greenhouse gas emissions of electric vehicles. Environmental Research Letters, 11(5), 054010.
Life Cycle Analysis of the Climate Impact of Electric Vehicles. – Transport & Environment
– Miotti, M., Hofer, J., & Bauer, C. (2017). Integrated environmental and economic assessment of current and future fuel cell vehicles. The International Journal of Life Cycle Assessment, 22(1), 94-110.
– Nordelöf, A., Messagie, M., Tillman, A. M., Söderman, M. L., & Van Mierlo, J. (2014). Environmental impacts of hybrid, plug-in hybrid, and battery electric vehicles—what can we learn from life cycle assessment?. The International Journal of Life Cycle Assessment, 19(11), 1866-1890.
– PSI/EMPA/ETHZ. (2016). Thelma Project: Opportunities and challenges for electric mobility: an interdisciplinary assessment of passenger vehicles.
– Peters, J. F., Baumann, M., Zimmermann, B., Braun, J., & Weil, M. (2017). The environmental impact of Li-Ion batteries and the role of key parameters–A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 67, 491-506.

Autres:
Malus poids, émissions de CO₂ : intéressons-nous enfin aux véhicules intermédiaires ! – The Conversation (article dont j’ai tiré l’image montrant pleins de petits véhicules).
– Source de la photo où on voit la place que prend un bus, des vélos et des voitures.
Quel carburant émet le plus de CO2, l’essence ou le gasoil ? – Futura-sciences
Production électrique de l’éolien en 2020 (39,7 TWh)
Évolution de la production électrique en France depuis 1980.
Immatriculations voitures électriques – Avere
Immatriculation des voitures électriques en France.
– Un debunk d’une désinformation qui avait pas mal tourné sur l’impact des voitures électriques. Comparing the lifetime green house gas emissions of electric cars with the emissions of cars using gasoline or diesel.
– L’électrique ailleurs: Uganda: E-mobility on a pay as you go model to boost sector.
– France Stratégie: Comment faire enfin baisser les émissions de CO2 des voitures.
Voiture électrique : les utilisateurs satisfaits de leur investissement

10 réflexions au sujet de “La voiture électrique est-elle écologique ?”

  1. Bonjour,

    J’ai adoré votre dernière vidéo sur les voitures électriques. Et je vous félicite pour ce travail phénoménal.
    Cependant j’aimerai que vous considériez les points suivants, peut être que l’un d’entre eux pourrait encore faire pencher la balance significativement:

    1. Surement le plus important pour moi est lorsque que vous dites qu’il faudra 100 TWh/an pour remplacer les 28 Milliard de litres d’essence. Ok, cela veut aussi dire qu’il faudra raffiner 28 Milliard de litres en moins (a mon avis, cette énergie n’est pas négligeable, et vous ferez surement un calcul plus précis que moi).

    2. Cela veut aussi dire qu’il faudra moins d’énergie pour transporter ces 28 milliard de kg. D’ailleurs vous prenez en compte les pertes pour le transport de l’électricité. Alors qu’il ne me semble pas avoir vu les pertes pour le transport de l’essence. (Et est ce que l’on parle du transport du pétrole par les supertankers, et de l’énergie d’extraction ?). (Et encore un side comment, la dangerosité des camions citernes … quand on a vu la vidéo du camion explosait sur un pont en Italie … de vrai missiles en libre circulation!).

    3. Et dernièrement, bon, plus politique… l’électricité est facile a produire dans tous les pays du monde, et comme vous l’indiquez dans la vidéo selon les moyens que le pays veut/peut. Dans tous les cas sans dépendre de tensions géopolitiques (voir jusqu’à des guerres). Ca redonne une liberté nationale … et la liberté n’a pas de prix.

    J’espere que cela apportera qq Watts au débat.
    Dans tous les cas, merci beaucoup.
    Bonne journée,
    Philippe.

    Répondre
    • Bonjour,

      Pour 1 et 2. Il s’agit d’une erreur de vulgarisation mais pas d’une erreur de raisonnement. J’ai ajouté une petite précision dans le commentaire épinglé.

      “Précision: La comparaison au début prend bien en compte l’amont pour le carburant (extraction, raffinage, distribution comme précisé autour de 3:49). La figure à 6:32 a donc bien le même périmètre pour électrique/thermique. Si on prenait les seules émissions directes on aurait autour de 2,54 kg(CO2)/l pour l’essence et 2,90 kg(CO2)/l pour le gazole. Avec les émissions en amont, j’ai trouvé des facteurs à 2,80 kg(CO2)/l pour l’essence et 3,17 kg(CO2)/l pour le gazole (4:24)… Bref, ça aurait peut-être mérité un détail mais ce que je montre n’est pas faux.”

      Pour 3. Certes… mais à la condition que ça ne pousse pas à d’autres formes de dépendances. Il peut y avoir des dépendances technologiques (aujourd’hui, la majorité des batteries sont produites en Chine) ou à certaines matières premières (et notamment les éléments qui permettent de produire les batteries). Aujourd’hui, à cause de (mauvais) choix stratégiques/politiques et à cause de la petite taille du marché, certains éléments clefs pour produire les batteries (ou le savoir faire) sont dans les mains d’un nombre limité de pays/d’entreprises. C’est un point dont j’ai plus longuement parlé dans la précédente vidéo où je défendais l’idée qu’il fallait assumer l’extraction de ces matériaux en France et en Europe.

      Bonne journée,
      Rodolphe.

      Répondre
  2. Bonjour,

    Merci beaucoup pour ces vidéos très intéressante mais il y a deux points que personne n’aborde:

    1) On ne parle jamais de l’empreinte carbone du réseaux électrique pour la recharge des voitures, cela implique les nouvelles lignes électrique (aérienne ou souterraine) ainsi de la borne de recharge. Sachant que le cuivre commence à manquer (les matières premières ont doublé de prix ces derniers mois) et que l’électricité est généré avec du charbon.

    2) On parle d’empreinte carbone mais pas d’empreinte écologique et sociétaux. Ces données sont très difficiles à avoir (à par les articles chocs!) et je n’ai pas forcément le temps de le faire. Est-ce possible de faire une analyse? Mes amis ont souvent cet argument mais il est difficile d’argumenter par le manque d’information. Exemple d’un argument: Les voitures à batterie ne sont pas plus écologique due aux pollutions de l’extraction des matières première est de la dilapidation des ressources en eau potable pour les batteries ainsi de l’expulsion de peuple natif (essentiellement pour le lithium). Une comparaison des pollutions (hors carbone) et des empreintes sociétaux entre la voiture thermique et à batterie serai fort intéressante.

    Je sais que les informations du point 2 sont plus ou moins présentes dans toutes les vidéos mais il est difficile de motivé quelqu’un de voir 6 vidéos pour avoir une idée de comparaison. Des articles, plus ou moins sérieux, sont rapidement lues et ne présente souvent que les aspects négatifs.

    En espèrent susciter de l’intérêt pour ces problématiques.
    Merci et bonne journée,
    Olivier

    Répondre
    • Bonjour,

      1) Si les voitures électriques n’augmentent pas la pointe de consommation, elles ne nécessitent pas nécessairement de renforcement du réseau. Pour les questions des prises et du réseau de recharge, il n’y a pas grand chose de disponible en termes de quantifications (parce qu’il n’y a pas grand chose). Pour le cuivre, j’ai l’impression qu’on est encore loin de contraintes géologiques (ce qui ne veut pas dire qu’on ne peut pas avoir de problèmes de flux: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.est.9b03883

      2) J’ai abordé une bonne partie de ces points dans cette vidéo et, surtout, dans la vidéo précédente: https://www.lereveilleur.com/voiture-electrique-un-probleme-de-batterie/

      Sur le sujet, je vous recommande aussi le documentaire A Contresens.

      Merci,
      Rodolphe.

      Répondre
  3. Bonjour! Merci pour tout ce travail. Je suis dans le cas très concret d’un remplacement d’une thermique en bout de souffle (200,000km) et je suis un « petit » rouleur (10-15k par an). Je vais acheter d’occasion dans tous les cas, que je parte sur elec ou thermique. Je suis encore très partagé sur l’un ou l’autre. Ta vidéo dit qu’il me faudrait un bon paquet de milliers de Km pour rentabiliser le coût carbone de la fabrication d’une elec… D’où l’intérêt du coup d acheter une elec d’occasion, non? Elle aura déjà commencer cette rentabilisation. Disons minimum 50,000 km. Qu’en dis tu ? Pertinent ? Merci!

    Répondre
    • Bonjour,
      Je suppose que j’arrive trop tard (désolé !). Une voiture électrique qui a déjà un peu roulé me semble une bonne idée oui. Après >10 km par an me parait okay. En dessous, c’est plus compliqué…

      Répondre
  4. Vos références sont réellement une mine d’informations c’est hallucinant !
    Malgré tout pour avoir ouvert deux liens ,
    le premier sur le pompage turbinage
    le deuxième sur l’impact carbone comparé 2018 2030 des différents pays d’Europe
    je suis assez étonné des informations

    Sur le pompage turbinage aucune information sur le rendement qui est quand même assez médiocre .

    Concernant l’impact carbone des différents pays 2018-2030 et plus précisément ” Share ot electricity production from fossil fuels [%| ” on trouve quasiment en tête le Danemark qui est pourtant le mauvais élève de l’Europe.
    En toute transparence d’ailleurs car ce pays propose un moyen précis et ludique de connaître la consommation et les différents moyens de production pour l’assurer à chaque instant.
    Ayant très souvent utilisé ce site il ne me semble pas que le Danemark entre dans le bloc de tête surtout qu’il dépend largement de ses deux voisins scandinaves très forts en hydraulique; c’est donc à eux que revient tout le mérite.
    Bien cordialement

    Répondre
    • Il n’y a pas le rendement du pompage turbinage parce que je n’ai pas utilisé cette page pour ça. Où est-ce que vous avez vu que ça a un mauvais rendement ? De mémoire (j’ai une vidéo dédiée), on est quand même à >80% voire >90% pour les mieux optimisés ?

      Pour le lien 2018-2030 (l’étude n’est pas de moi évidemment), on voit qu’en 2018 (point noir), le Danemark ne s’en sort pas très bien (ils ont du charbon dans leur mix) mais si ils suivent les engagements qu’ils ont pris, ils auront peu de ressources fossiles en 2030. Effectivement, il dépend de ces voisins scandinaves pour l’équilibrage et on peut critiquer le cadre national pour l’analyse mais ça n’en change pas les résultats. (On peut aussi dire qu’on regarde ici des promesses, on verra en 2030 ce qu’il en est).

      Répondre
  5. Bonjour,

    Bravo, vous faites vraiment un travail remarquable. Avec les références, c’est parfait.

    Il y a un point qui m’intrigue depuis longtemps et que je ne pense pas avoir vu. Comment financer les routes, les infrastructures la sécurité si on ne paie plus les ~60% de taxes sur les carburants.

    J’imagine que l’on aura autre forme de taxe ( e.g. une taxe au kilomètre comme en Australie). Dans ce cas la voiture électrique sera moins rentable. Dans les calculs de rentabilité ne faudrait-il pas tout compter hors taxe. Car si l’Etat perd, c’est la population qui perd.

    Répondre
    • Bonjour,

      Question complexe et qui sort des sujets que je maitrise. Certes, il y a une perte puisque les taxes sur le carburant sont importantes. Mais il peut y avoir des gains par ailleurs: moins de problèmes de santé liés à la pollution de l’air, rééquilibrage potentiel de la balance commerciale.. etc. Je crains que ce soit un peu plus difficile que juste regarder l’argent qui ne sera pas récupéré par les taxes. Il faudrait chercher si des économistes se sont déjà penchés sur cette question !

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