Adopter un véhicule électrique (Part V)
Adopter un véhicule électrique (Part V)
Est-ce qu’une voiture électrique est écologique ?
Vous êtes tenté par les économies et les autres avantages, mais vous avez entendu dire qu’elle n’est pas si écologique que cela et vous hésitez.
Au début, le VE a été moqué, traité de voiturette de golf anémique. Tesla a démontré qu’il n’en était rien. Puis on l’a affublé de tous les maux, en faisant circuler ce qu’on appelle maintenant des Infox, des fakes news[5] : « plus polluant que les diesels, responsable du travail d’enfants, construire de nouvelles centrales nucléaires, les batteries finiront dans les décharges….». La liste est longue.
Voyons ce qu’il en est réellement.
Le terme « zéro-émission » s’applique surtout à l’utilisation : lorsqu’un VE roule, il n’émet pas de gaz à effet de serre, ni de gaz nocifs pour la santé (particules ultrafines PM<0,1) responsables d’atteintes respiratoires, cardio-vasculaires et neurologiques. Mais la fabrication de n’importe quel véhicule implique une empreinte écologique non-négligeable.
Le besoin d’acquérir un véhicule individuel est à comparer d’abord avec d’autres solutions (marche à pied, vélo, covoiturage et transports en commun). Si la fabrication du châssis et de la carrosserie est identique entre un VE et un VT, le moteur électrique nécessite beaucoup moins de composants. C’est surtout la batterie qui attire l’attention.
La batterie Li-ion et ses composants :
1. Batterie 2. Moteur 3. Transmission 4. Freins 5. Électronique
La fabrication d’une batterie, aujourd’hui, représente une certaine empreinte écologique mais sur la durée de vie du véhicule, l’empreinte totale est 5 fois meilleure que celle d’un véhicule thermique. Ce rendement ne cesse de s’améliorer par l’utilisation croissante d’électricité provenant de sources décarbonées. Voir les prévisions pour 2030 des niveaux d’émission de CO2, sur le tableau N°1 ci-dessous.
Une batterie est composée de carbone graphite, de métaux (Cobalt, Nickel, Fer, Manganèse …) et d’un électrolyte liquide lithium-ion. La recherche sur les batteries progresse en permanence, tendant à supprimer complètement le Cobalt. C’est déjà le cas dans la dernière version des batteries Tesla. Supprimant ainsi ses points d’achoppements que sont son prix excessif et son extraction sujette à caution au Congo. A noter, que des tonnes de Cobalt sont utilisées chaque année comme catalyseur à la désulfuration du pétrole, lors de son raffinage, ainsi qu’à la fabrication du polyéthylène des bouteilles plastiques. La production annuelle de cobalt au début des années 1990 (avant l’avènement des VE) était de l’ordre de 40 000 tonnes.
Les « terres rares » ne sont ni des terres ni rares. Ce sont des métaux aux propriétés électromagnétiques, utilisés dans certains moteurs électriques. Des modèles de VE ont des moteurs uniquement constitués de bobinages de fils de cuivre, sans terres rares.
On retrouve ces mêmes matériaux dans les voitures thermiques (démarreur, pot catalytique), ainsi que dans de nombreux appareils domestiques (réfrigérateurs, aspirateurs, hauts parleurs, smartphones, tablettes …). Il faut en effet rester vigilant mais pragmatique : même si ce n’est pas encore parfait, c’est déjà beaucoup mieux que l’utilisation du pétrole.
Airbus de la batterie :
Pour ne plus être dépendante de la production asiatique de batteries, l’Europe s’est dotée d’un « Airbus de la batterie ». Elle va pouvoir contrôler tous les stades de la fabrication, de l’extraction des matériaux jusqu’à la livraison aux constructeurs automobiles.
Puis la gestion du cycle de vie de la batterie passe sous la responsabilité du constructeur. Il doit pouvoir la tracer pour la recycler en fin de vie. La vie utile d’une batterie d’une voiture électrique est garantie 8 ans ou 160.000 km, mais sa durée de vie peut aller jusqu’à 15 ans. Certains constructeurs parlent même d’un million de km.
Dès lors qu’elle subit une perte de capacité trop importante, une 2ème vie commence pour elle. Généralement pour favoriser les énergies renouvelables (ENR) en stockant leur production ou pour remplacer des groupes électrogènes à moteur essence. Ensuite, plusieurs années plus tard, les matériaux de la batterie sont recyclés[1] : la filière Européenne de recyclage ReLieVe se met en place pour une économie circulaire. Contrairement au pétrole, une fois les matières premières extraites elles sont réutilisées.
L’électricité :
Tableau N°1 : Comparaison des émissions de CO2 des véhicules en Europe. En moyenne, sur tout leur cycle de vie, les VE émettent 3 fois moins de CO2 que les VT. En France, c’est 4 fois moins, grâce à son électricité décarbonnée.
Pour alimenter une batterie, il faut de l’électricité. Même si cette électricité est produite à partir de centrales à carburants fossiles (charbon, fuel), le rendement d’un VE est meilleur que celui d’un VT[2]. Ainsi en Pologne, où l’électricité provient de centrales à charbon, le VE émet au total 25% de CO2 en moins qu’un VT diesel équivalent, sur son cycle de vie, de l’extraction des matières à sa destruction. C’est à dire que pour parcourir la même distance, un VE polonais consomme 25% de d’énergie fossile en moins qu’en VT. En France, c’est 79% en moins.
Le VE peut également être rechargée par des sources d’énergies non-carbonées, dont la production n’émet aucun gaz à effet de serre. Ni particules ultrafines.
Depuis bientôt 60 ans, l’équivalent de 30.000 barils de pétrole sont perdus chaque jour, dans le delta du Niger.
Par contre, aucun véhicule thermique ne peut rouler sans pétrole ni émissions. Le transport de ce pétrole peut parfois provoquer des marées noires, des conflits armés et des pollutions à l’étranger, tout en déséquilibrant le budget national.
Vehicle To Grid (V2G) :
V2G : Selon les horaires, le VE sert de stockage au trop plein d’électricité ou se recharge. En cas de panne du réseau, le VE peut alimenter la maison. Le propriétaire est rémunéré pour ce service.
La voiture électrique à batterie permet d’envisager de nouvelles approches de production d’énergie. Il n’y a pas besoin de construire de nouvelles centrales nucléaires. Actuellement, un million de VE consommeraient 0,5% de la production d’électricité de France. Et si tout le parc automobile de l’hexagone passait à l’électrique, Enedis estime que les besoins énergétiques ne dépasseraient pas 15% de la production d’électricité actuelle[3]. Ce pourcentage sera probablement moins important, notamment grâce à la technologie « V2G » qui permet d’augmenter la part des énergies renouvelables. Avec cette technologie, déjà présente au Japon, les batteries des véhicules, qui sont à 90 % de leur temps à l’arrêt, sont utilisées comme stockage intermédiaire d’électricité. La durée de vie des batteries n’est pas impactée, et les propriétaires sont rémunérés. L’électricité stockée vient soutenir le réseau électrique aux heures de pointe de consommation du petit matin et du début de soirée. EDF espère beaucoup de ce dispositif dans un proche avenir. Certains VE sont déjà prêts pour le V2G. Rouler en utilisant une énergie électrique de fabrication locale, contribue à améliorer la balance commerciale de la France, impactée par les importations de pétrole.
Et l’hydrogène ?
De la fabrication, au transport puis à l’utilisation, les énergies fossiles et l’hydrogène ont un rendement catastrophique. 70 % à 80 % de leur énergie part en chaleur. Sur 10 litres de carburant, seuls 2 à 3 litres servent à faire avancer le véhicule.
L’hydrogène est en effet une solution en apparence séduisante, car faire un plein est rapide et il n’émet aucun gaz polluant à l’échappement. Mais il faudrait construire de couteuses stations de recharge (un million d’euros par station) sur tout le territoire, alimentant chacune seulement une quinzaine de voitures par jour. Alors que les prises électriques sont omniprésentes, notamment chez soi où se fait la majorité des recharges.
L’hydrogène est actuellement produit (95%) par reformage de méthane, chauffé à plus de 1.000 degrés, procédé très polluant et très énergivore. Chaque année sont émis dans l’atmosphère 830 millions de tonnes de CO2, uniquement pour la fabrication de l’H2 utilisé par l’industrie.
On peut aussi produire cet hydrogène par électrolyse de l’eau, avec beaucoup, beaucoup d’eau. Mais entre la production, la compression, le transport, la distribution, le rendement n’est que de 25%. Concrètement, cela signifie qu’une voiture à hydrogène consomme trois fois plus d’électricité pour la même distance qu’une voiture à batterie. Nous ne pouvons pas nous permettre ce genre de gaspillage d’énergie. Il est plus simple de mettre l’électricité directement dans les batteries, avec le réseau électrique déjà existant.
En attente d’un bond technologique important, l’H2 va rester encore longtemps cantonné à l’industrie, aux transports lourds (Camions, avions, bateaux…) et au stockage des ENR. Avec les nouveaux VE acceptant des puissances de charge de 250 à 350 kW (jusqu’à 500 kW pour les camions) et l’arrivée de la prochaine version de batteries « sèches », permettant de faire un plein en moins de 10 minutes, l’Hydrogène risque de devenir obsolète avant même d’avoir été déployé.
Epilogue :
Cette série d’articles touche à sa fin, et nous espérons avoir répondu à vos interrogations à ce sujet. L’univers du VE ne vous est plus totalement inconnu. N’hésitez pas à prendre la calculette et faire une estimation du Coût Annuel de Détention. Et je peux vous assurer qu’une fois au volant de votre VE, vous vous direz « Mais pourquoi je ne l’ai pas acheté avant ? »
Pour en savoir plus, consulter le forum, la page Face Book et le blog de l’association ACOZE France (Association des Conducteurs de Véhicules Zéro-Émission). N’hésitez pas à poser des questions, nous sommes là pour y répondre. Bonne route.
[1] https://blog.acoze.org/flyer-ce-quil-faut-savoir-avant-dacheter-une-voiture-electrique/
2 https://blog.acoze.org/lacoze-en-visite-euro-dieuze-industrie-recyclage-des-batteries/
3 https://www.transportenvironment.org/what-we-do/electric-cars/how-clean-are-electric-cars
5 https://www.huffpost.com/entry/koch-electric-vehicles_n_56c4d63ce4b0b40245c8cbf6
