Voitures électriques : une étude majeure dévoile leur impact réel sur le climat

La bataille entre voitures thermiques et électriques : une étude américaine tranche le débat

La question de la transition vers les véhicules électriques suscite des débats passionnés, parfois houleux, dans le monde automobile. D’un côté, les partisans de l’électromobilité y voient la solution idéale pour réduire notre empreinte carbone. De l’autre, les sceptiques considèrent qu’elle ne fait que déplacer la pollution vers les usines de production. Une nouvelle recherche menée par l’Université du Michigan en collaboration avec Ford, publiée le 25 août dans la revue Environmental Science & Technology, apporte un éclairage précieux sur cette controverse. Cette analyse exhaustive a examiné minutieusement diverses combinaisons de motorisations et catégories de véhicules tout au long de leur cycle de vie complet, de leur fabrication à leur mise au rebut.

Du début à la fin de vie : quel type de véhicule pollue le moins ?

Le secteur des transports routiers représente une part considérable des émissions de gaz à effet de serre, comptant pour 28 % du total aux États-Unis selon l’étude dirigée par Greg Keoleian, professeur à l’Université du Michigan. Ce domaine constitue donc naturellement une priorité dans la lutte contre le dérèglement climatique.

Le professeur Keoleian affirme que « l’électrification du parc automobile est une stratégie fondamentale pour l’action climatique ». Il estime qu’elle est cruciale pour « atténuer les conséquences climatiques futures comme les inondations, les feux de forêt ou les périodes de sécheresse, qui s’intensifient et deviennent plus fréquentes ».

Pour établir un panorama complet, son équipe a analysé 35 combinaisons différentes de motorisations et de types de véhicules : berlines, SUV et pick-up, déclinés en versions essence (ICEV), hybride (HEV), hybride rechargeable (PHEV) et entièrement électrique (BEV).

Les chercheurs ont adopté une méthodologie « cradle-to-grave » (du berceau à la tombe), prenant en compte la fabrication des véhicules, leur utilisation quotidienne et leur fin de vie. Cette approche évite l’écueil de se concentrer uniquement sur les émissions à l’échappement, ce qui aurait inévitablement faussé les résultats. L’impact environnemental de la production des batteries, particulièrement significatif, a donc été intégré dans les calculs.

Pour la première fois, une tendance claire et uniforme se dégage : quel que soit le comté américain étudié, un véhicule électrique présente systématiquement un bilan carbone inférieur à celui d’un modèle thermique équivalent sur l’ensemble de son cycle de vie.

Prenons l’exemple emblématique du pick-up, très populaire aux États-Unis. Un pick-up essence émet en moyenne 486 g de CO₂ par mile (302 g/km). La version hybride réduit ces émissions d’environ 23 %, tandis que la version 100 % électrique les diminue de près de 75 % !

Même en charge, l’avantage persiste. Lorsqu’un pick-up électrique transporte 1,1 tonne de marchandises, ses émissions n’augmentent que d’environ 13 %, alors que celles d’un pick-up thermique grimpent de plus de 22 %. Ainsi, le modèle électrique émet moins de 30 % du CO₂ d’un modèle essence comparable, même quand ce dernier roule à vide.

Les compactes électriques se révèlent les championnes incontestées de l’étude : avec seulement 81 g de CO₂ par mile (50,3 g/km), leur empreinte représente moins de 20 % de celle d’un pick-up thermique. Cette différence s’explique tant par la motorisation que par le gabarit et l’autonomie des véhicules.

Les chercheurs soulignent que les modèles électriques les plus vertueux sont les petites berlines équipées de batteries offrant environ 322 km d’autonomie. Lorsque cette capacité augmente à 483 km ou 644 km, le poids et l’empreinte carbone des batteries s’accroissent mécaniquement, ce qui alourdit le bilan environnemental global. Néanmoins, même dans ce cas, les véhicules électriques restent plus écologiques que tous les modèles thermiques, bien que l’avantage soit plus marqué pour les voitures compactes que pour les modèles surdimensionnés.

Gabarit, utilisation, géographie : trois facteurs déterminants

Au-delà des moyennes générales, les chercheurs mettent en évidence que l’empreinte carbone d’un véhicule dépend également d’un ensemble de paramètres techniques et comportementaux. Un SUV ou un pick-up présente un profil environnemental différent d’une compacte, non seulement en raison de sa consommation quotidienne plus élevée, mais aussi parce que sa batterie doit être dimensionnée en conséquence.

Les véhicules conçus pour offrir une autonomie très importante nécessitent une production plus énergivore, ce qui alourdit leur bilan carbone initial. Cependant, cela ne remet pas en question la supériorité de l’électrique : il demeure invariablement plus écologique qu’un équivalent essence ou hybride. La question pertinente concerne plutôt le surdimensionnement : quel intérêt de s’encombrer d’une batterie massive garantissant 600 km d’autonomie si l’on n’exploite qu’une faible partie de sa capacité énergétique ?

Cela nous amène à une autre considération : l’usage réel du véhicule. L’étude révèle que les hybrides rechargeables peuvent présenter un profil environnemental très favorable, à condition d’être rechargés régulièrement et utilisés principalement en milieu urbain. Dans ce scénario idéal, leur facteur d’utilisation électrique augmente et leurs émissions totales se rapprochent de celles d’un véhicule 100 % électrique.

Ce tableau change radicalement lorsqu’ils sont employés fréquemment pour de longs trajets ou lorsque leurs propriétaires négligent de les recharger suffisamment. Dans ces conditions, leur empreinte écologique se rapproche davantage de celle d’une hybride conventionnelle.

Dernier facteur souligné par les chercheurs : la localisation géographique. Recharger une voiture dans une région alimentée par l’hydroélectricité ou le nucléaire diffère considérablement d’une recharge sur un réseau encore fortement dépendant du charbon.

L’équipe a comparé des comtés aux profils énergétiques contrastés. À Seattle, où l’électricité provient presque exclusivement de l’hydroélectricité, les émissions d’un véhicule électrique atteignent des niveaux extrêmement bas. À Cincinnati, dans le Midwest, encore tributaire du charbon, elles sont nettement plus élevées.

Toutefois, même dans ces régions énergétiquement « défavorables », les véhicules électriques conservent leur avantage : l’étude n’a identifié aucun scénario où un modèle essence ou hybride surpasserait un électrique sur l’ensemble de son cycle de vie. La dépendance au charbon réduit certes le bénéfice climatique des voitures électriques, mais ne suffit pas à les reléguer derrière les thermiques.

Sur le plan des émissions de CO₂, les chercheurs ne laissent aucune échappatoire aux défenseurs du thermique ; l’électrique maintient sa suprématie. On peut néanmoins regretter que l’étude n’ait pas davantage approfondi les « externalités » liées à la production des batteries. La consommation d’eau par les mines de lithium, les conditions de travail déplorables dans certains pays producteurs de cobalt ou la dépendance croissante aux métaux finis comme le nickel méritent attention. Peut-on pour autant affirmer que ces lacunes invalident les résultats ? Non, car ce serait confondre deux problématiques distinctes : l’une relevant de la climatologie (la comparaison des émissions carbone), l’autre de la politique industrielle et sociale (l’exploitation des ressources, les conditions de travail). Si le thermique est condamné par les chiffres du carbone, l’électrique n’est pas exempt de critiques lorsqu’on considère les impacts sociaux et écologiques de l’extractivisme dont dépend la fabrication de ses batteries.