La mobilité électrique, une solution adaptée contre le changement climatique ?

Beaucoup ont constaté dans nos métropoles françaises l’émergence rapide des véhicules électriques. Voitures, vélos, ou encore trottinettes électriques en libre partage font désormais partie du paysage urbain. L’électrification de nos modes de transports semble être une avancée séduisante pour réduire rapidement nos émissions de CO2 et ainsi améliorer la qualité de l’air et l’impact des villes sur le climat. Cependant regarder de plus près comment sont produits et rechargés les batteries électriques amènent à faire le constat suivant : Concernant la lutte contre le réchauffement climatique, les véhicules électriques représentent une réponse mitigée.

Une empreinte carbone loin d’être nulle

Deux éléments sont à considérer dans l’approche environnementale des véhicules électriques : les rejets de carbone dans l’atmosphère depuis l’usine jusqu’à la décharge, mais aussi la source d’énergie de l’électricité utilisée par les batteries.

Pour le premier point il convient de considérer l’ensemble du coût carbone des véhicules électriques à savoir l’émission d’énergies « grises » (indirectes) notamment nécessaires à leur constructions (nécessité de métaux rares dont l’impact en CO2 lié à leur extraction est très important) et à leur recyclage (aujourd’hui les batteries au lithium-ion se recyclent très difficilement) et à leur transport (les batteries sont assemblées en Chine, et les métaux rares viennent principalement de Chine, d’Afrique et d’Amérique du Sud)1.
Les véhicules électriques ont néanmoins l’avantage sur les véhicules thermiques. En effet ils représentent un bilan carbone de 32 tonnes contre le double pour un véhicule conventionnel.
Cependant les bénéfices liés à l’électrification du parc automobile pourraient être annulés par l’augmentation du poids des voitures. En analyse de cycle de vie, une petite voiture thermique peut émettre moins de GES qu’un SUV électrique [Meilhan 2019].

Le second point nécessite de prendre en considération le mix énergétique de la production d’électricité des pays où sont utilisés les véhicules électriques. L’électricité est un vecteur d’énergie, il convient de considérer la matière dont elle est produite. Ainsi si la France dispose d’une électricité « propre » en grande partie du fait de son parc nucléaire et de ses barrages électriques, ce n’est pas le cas des pays où l’électricité est principalement issue de centrales gaz ou charbon. Là-bas, c’est-à-dire presque partout dans le monde, l’électrification massif du parc automobile est encore un non-sens environnemental et climatique.

D’autres alternatives ?

Une approche de ce type nécessite de revenir au besoin lui-même : pourquoi la mobilité électrique ?

Si la réponse est la diminution de l’utilisation du pétrole, pour des raisons environnementales ou d’indépendance énergétique, alors oui l’électricité trouve sa pertinence, notamment car nous disposons en France d’un mix énergétique particulièrement décarboné. Mais en matière d’innovation dans la mobilité il existe d’autres pistes que les voitures électriques dotées de batteries lithium-ion pour réduire l’impact carbone :

  • Les batteries au sodium (développées par la startup française Tiamat) dont l’empreinte écologique (et donc la dépendance au métaux rares) est tout autre car le sodium est une ressource relativement abondante et dont l’extraction/transformation est peu émettrice de CO2. Cette technologie serait particulièrement adaptée aux véhicules électriques légers (trottinettes, vélo).
  • La solution lithium-souffre est surtout envisagée pour les batteries de téléphones portables, l’objectif étant de prolonger sensiblement l’autonomie des dites batteries (jusqu’à 5 jours selon les scientifiques).
  • L’hydrogène : bien qu’encore très onéreux à l’achat et nécessitant des infrastructures importantes (c’est toute une filière à mettre en place à grande échelle : génération d’hydrogène, transport, distribution, et filière automobile), l’hydrogène peut être un carburant propre et particulièrement intéressant qui pourrait amplement répondre aux besoins de la mobilité propre. Il faut noter néanmoins que si l’utilisation de pile à combustibles n’émet pas de CO2, actuellement environ 90% de la production mondiale d’hydrogène est réalisée à partir d’énergie fossile, on parle alors d’hydrogène gris ou noir. Parmi les 10% restants, une partie peut être produit via électrolyse, une technologie permettant la conversion de l’électricité en hydrogène. A noter qu’ici encore, lorsque l’on parle d’électricité, il convient de regarder à partir de quelle énergie (nucléaire, fossile, renouvelable) celle-ci est elle-même générée.

Enfin il convient également d’évoquer des options qui prônent non pas un renouveau industriel massif, associé au développement des véhicules et batteries électriques en Europe, mais plutôt la sobriété, du moins en termes d’émission de carbone.

  • On retiendra ici les propositions faites par le Shiftproject qui, pour respecter les accords de Paris, ont émis l’hypothèse iconoclaste de faire avancer la recherche vers des véhicules thermiques afin d’arriver à une consommation de 2 L/100 km. Cela imposerait une contrainte forte aux utilisateurs : un véhicule économe en pétrole est également limité dans sa capacité d’accélération et sa vitesse (peut-on envisager en France ou en Allemagne de ne plus pouvoir dépasser les 80 km ?).
  • Autre proposition : inciter la mobilité « douce » en développant les infrastructures adéquates. Pistes cyclables (voir les propositions en lien avec le Grand Paris), bornes de vélo en libre partage et/ou bornes de recharge électrique pour vélo, peuvent compléter un mix de solutions pertinent.

Nous avons une carte à jouer

Au niveau de notre dépendance en matière première, le paradoxe en matière de mobilité serait de passer d’une dépendance envers les pays producteurs d’énergies fossiles vers une dépendance envers les pays producteurs de métaux (et terres) rares. Dans ce contexte la France et l’Europe commencent à développer des filières de recyclage (et de seconde vie) locales et propres. Parmi les initiatives notables, Screlec, éco-organisme français, prévoit la création d’une filière de recyclage des batteries des trottinettes électriques : jusqu’à 70% des métaux (dont le zinc, le plomb ou encore le nickel) peut être valorisé. Beaucoup d’industriels, comme tout récemment le groupe Véolia, ont également annoncé des ambitions en matière de recyclage véhicules et batteries électriques. Si les initiatives se multiplient la filière doit encore se structurer dans un contexte international tendu.

Enfin concernant plus spécifiquement le lithium, métal quoique peu représenté dans la composition des batteries lithium-ion mais stratégique pour leur production : celui-ci pourrait être entièrement extrait des sous-sols français (alsacien) sans émission significative de CO2. Cette découverte a été réalisée par ESG, filiale de ES (groupe EDF), lors de l’exploitation de ses installations de géothermie profondes fonctionnant sur le principe de stimulation des roches naturellement fracturées.

Sur le plan des alternatives aux batteries électriques lithium-ion dont le marché est majoritairement dominé par la Chine, la France a une carte à jouer : nous l’avons vu de nombreuses solutions compétitives et écologiques existent. Elles répondent à des besoins variés en termes de mobilité et à une démarche qui s’inscrit dans la durée.

 

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[1] Une voiture électrique ou hybride peut contenir jusqu’à 11kg de métaux rares, soit 2 fois plus qu’une voiture thermique. Cette différence s’explique principalement par la batterie électrique (de type lithium-ion) qui représente environ 40% de la valeur (prix) du véhicule [Guillaume Pitron, la guerre de l’énergie et des métaux rares].

 

Auteur de l’article

Point de vue de Géraud DOUCET manager au sein du secteur Energie, Utilities de Magellan Consulting

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