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Les voitures électriques sont-elles vraiment vertes ?

Après avoir essayé différents modèles comme la Renault Zoé et la Tesla Model 3, j’ai finalement décidé de sauter le pas et de passer commande d’une Volkswagen ID.3 pour remplacer ma Golf TDI. J’ai toujours aimé les Volkswagen et ce choix n’est donc pas vraiment une surprise.

J’ai choisi un véhicule électrique car je crois qu’il s’agit là de l’avenir de l’automobile et que cela me semble le choix logique compte tenu de mes besoins. Et également car les sensations de conduite sont vraiment excellentes. Mais ce choix s’est vite confronté à un certain scepticisme de la part de quelques personnes de mon entourage (salut Kilian ;-).

La critique la plus fréquemment émise concerne le fait que les voitures électriques ne seraient finalement pas si écologiques que ça. Cet argument m’a fait réfléchir et j’ai effectué quelques recherches afin de pouvoir répondre à cette question.

Le cycle de vie

Cycle de vie d’un véhicule électrique

Une voiture, qu’elle soit électrique ou non, suit un certain cycle de vie. Il-y-a tout d’abord l’étape de fabrication avec la collecte des matières premières nécessaires, l’usinage des composants et enfin l’assemblage du véhicule. Vient ensuite l’étape de l’utilisation et de l’entretien du véhicule avec le carburant nécessaire, les consommable et les éventuelles pièces de rechange. Finalement, la dernière étape est celle de l’élimination ou, espérons-le, du recyclage du véhicule.

La fabrication

L’étape de la fabrication d’un véhicule électrique est sensiblement la même que pour un véhicule classique. Vous avez besoin d’une énorme surface sur laquelle déployer vos chaînes de montage afin d’assembler les véhicules.

Chaine de montage de la Volkswagen ID.3

Ce qui change surtout pour un véhicule électrique, ce sont les composants qui doivent être assemblés. Les deux principaux étant le ou les moteurs ainsi que la batterie. Contrairement à un véhicule classique, il n’y a pas d’axe de transmission ni de boite à vitesse. Le moteur électrique est installé directement sur l’essieu et entraine directement l’axe des roues. Aucun changement de vitesse n’est nécessaire car il suffit de faire varier électroniquement le couple du moteur électrique. La batterie vient quant à elle s’installer entre les éléments du châssis, sous l’habitacle.

Mais je m’égare un peu, la question était de savoir si un véhicule électrique est vraiment écologique. A cette étape, la principale question porte sur les matières premières nécessaires.

Pour la fabrication du moteur électrique, les ressources sont relativement abondantes et facilement accessibles, à l’exception peut-être du néodyme, du dysprosium ou du samarium, des terres rares, utilisées dans certains aimants permanents. Mais les véhicules 100% électriques n’utilisent pas d’aimants permanents dans leurs moteurs principaux et ne contiennent donc pas de terres rares.

Terres rares

On reproche également souvent aux batteries de contenir de grandes quantités de terres rares. Ce n’est pas le cas ! En fait, les batteries des véhicules électriques récents sont basées sur la même technologie de batteries lithium-ions que l’on retrouve dans nos appareils portables. Certes ces batteries contiennent bien des métaux comme le lithium, le cobalt et le nickel mais ce ne sont pas des terres rares ! Les réserves actuelles de lithium sont suffisantes pour construire des milliards de véhicules électriques en ne tenant compte ni du recyclage, ni des améliorations technologiques. La part actuelle de cobalt dans les batteries est de l’ordre de 12% et devrait baisser rapidement à 6% avec les progrès en cours, l’objectif à long terme étant de s’en passer totalement.

Il ne faut pas oublier également concernant les terres rares, que celles-ci sont également utilisées dans les véhicules classiques : 26% des terres rares extraites sont utilisées en tant que catalyseurs dans l’industrie pétrolière et dans les pots catalytiques des véhicules à moteurs thermiques. Entre 20% et 23% le sont pour la fabrication d’aimants permanents qui se retrouvent partout où la taille d’un moteur électrique a de l’importance, y-compris dans l’automobile : lève-vitre, rétroviseurs, sièges réglables, essuie-glaces, …

Finalement, ce qui compte vraiment sur le sujet des matières premières, au-delà de leur disponibilité, c’est la manière dont leur extraction est réalisée. 40% des terres rares importées en Europe viennent de Chine, le solde provenant principalement des Etats-Unis (34%) et de Russie (25%). Les terres rares ont mauvaise réputation car la Chine est l’un des principaux fournisseurs mondiaux et n’a pas toujours été très regardante concernant le bilan écologique et humain de son développement industriel. Cette situation est néanmoins entrain d’évoluer et la Chine fait de gros efforts afin de redorer son image.

L’utilisation

C’est réellement pendant la phase d’utilisation d’un véhicule électrique que ses avantages sont flagrants.

Le coût au kWh de l’électricité, en 2021 à Sierre, est de l’ordre de 15 centimes. Pour prendre un exemple, la batterie d’une Volkswagen ID.3 dispose d’une capacité maximale de stockage de 58 kWh. Il en résulte un coût pour un « plein » de l’ordre de 9 francs ! Et c’est sans compter avec le fait que lorsque vous freinez, en descente ou en arrivant à un rond-point, vous récupérez de l’énergie.

Sources d’énergie électrique utilisées par Oiken

L’électricité vendue par Oiken est, par défaut, issue à 100% d’énergies renouvelables et locales et il n’y a donc pas de CO2 rejeté dans l’atmosphère pour la produire. Ce n’est pas forcément le cas de tous les constructeurs mais Volkswagen produit ses voitures électriques avec un bilan carbone neutre. Ce qui signifie, dans le cas de mon ID.3, que sa production et son alimentation en énergie disposent d’un bilan carbone neutre. En comparaison, sur l’ensemble de son cycle de vie, une Golf TDI émet en moyenne 140g de CO2 par kilomètre parcouru.

Il serait néanmoins un peu trop optimiste de dire qu’un véhicule électrique ne rejette pas de CO2 durant son utilisation car il faut également tenir compte de l’énergie grise nécessaire à la production des consommables comme les pneus, les fluides ou encore les balais d’essuie-glaces. Mais ces consommables sont également utilisés sur les véhicules classiques et certains sont moins sollicités sur les véhicules électriques comme par exemple les plaquettes de frein grâce à la récupération de l’énergie de freinage par le moteur.

Un autre avantage économique et écologique des véhicules électriques est la forte réduction des besoins d’entretien. Il n’y a pas d’huile à changer et une voiture électrique est composé en moyenne de 6000 pièces de moins qu’une voiture thermique. Il-y-a donc moins d’éléments mécaniques en mouvement et donc moins d’usure et donc moins de pannes et de pièces à remplacer qui ont elles-aussi un coût économique et environnemental. Et le fait de ne rejeter aucun gaz d’échappement et de freiner en récupérant l’énergie améliore aussi la qualité de l’air en diminuant les gaz polluants et les particules fines.

Mais je vous vois venir en me disant que je n’ai pas encore parlé de la batterie. Comme vous avez pu le constater avec votre téléphone mobile, une batterie ne nécessite que peu d’entretien. Les garanties des constructeurs sont également plutôt généreuses avec par exemple Volkswagen qui garantit une capacité d’au-moins 70% pendant 8 ans ou 160’000 kilomètres.

L’élimination

Une fois que votre véhicule a fait son temps, vient celui de son élimination. Et c’est effectivement là que se trouvent les plus grosses interrogations concernant les véhicules électriques.

Sans tenir compte du cas des batteries sur lequel je vais revenir, un véhicule électrique n’est pas très différent d’un véhicule thermique. On peut aujourd’hui réutiliser certaines pièces détachées et recycler le reste pour arriver finalement à un taux de recyclage d’environ 95%. Ce taux est en constante mais lente augmentation car la problématique du recyclage doit être prise en compte dès la conception du véhicule pour qu’il soit peut-être possible de le recycler un jour à 100%.

Le recyclage des batteries est sans doute le plus gros problème

Concernant les batteries maintenant. Comme pour les pièces détachées, les cellules individuelles des batteries peuvent être réutilisées plutôt que recyclées. On peut par exemple les utiliser dans des installations solaires ou comme tampon de régulation sur les réseaux électriques. Pour les cellules qui ne sont plus suffisamment performantes, il faut les broyer pour en extraire les matières premières.

Il existe aujourd’hui des usines pilotes qui sont capables de récupérer entre 90 et 96% des matériaux contenus dans les batteries avec un degré de pureté suffisant pour permettre leur utilisation dans la fabrication de nouvelles batteries. Ces procédés ne sont malheureusement pas encore rentables, faute de volumes suffisants. Mais cette situation devrait évoluer rapidement avec l’augmentation du parc de véhicules électriques et l’on sait au-moins déjà aujourd’hui qu’un recyclage efficace est possible. Il ne s’agit donc pas d’un pari fou sur l’avenir.

En conclusion

Vous l’aurez compris, je suis plutôt un défenseur de la mobilité électrique et l’on pourra peut-être me reprocher d’avoir un peu trop confiance dans les constructeurs. C’est probablement un peu vrai mais je pense tout de même que nous pouvons dès aujourd’hui tirer les conclusions suivantes :

  • La production de véhicules électriques, en tout cas chez certains constructeurs, permet d’atteindre un bilan carbone neutre.
  • Les véhicules électriques utilisent moins de terres rares que les véhicules thermiques et l’utilisation des métaux tels que le lithium ou le cobalt est constamment optimisée car très critiquée.
  • Le bilan écologique de l’utilisation d’un véhicule électrique est sans commune mesure avec celui d’un véhicule thermique, pour autant que l’on fasse attention à l’origine de l’électricité utilisée. Mais ce n’est pas un problème en Suisse.
  • Le recyclage d’un véhicule électrique, à l’exception de sa batterie, est similaire à un véhicule classique.
  • Le recyclage ultime (après réutilisation) des cellules des batteries électrique est techniquement possible et sera économiquement rentable quand un volume suffisant sera disponible.

J’espère que cet article vous aura aidé à mieux comprendre les problématiques liées aux véhicules électriques. Et pour répondre à la question initiale de savoir si une voiture électrique est réellement écologique je pense que l’on peut répondre par l’affirmative, tout en gardant à l’esprit que toute activité humaine a un impact sur l’environnement. Notre objectif doit être de minimiser cet impact et passer d’un parc de véhicules thermiques à un parc de véhicules électriques est un moyen d’y parvenir.

Sources

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