Une nouvelle L'analyse du P3 publiée cette semaine L'étude de l'OCDE montre que les VE d'aujourd'hui ont besoin de parcourir entre 95 000 et 120 000 km sur le réseau moyen de l'UE pour compenser leur empreinte de production plus élevée. Les innovations dans la fabrication des batteries, les énergies renouvelables et le recyclage pourraient réduire la distance de rentabilité à environ 50 000 km, voire moins de 30 000 km avec une charge renouvelable de 100%.

Par rapport à d'autres études, de l'ICCT, de l'AIE ou de Carbon Brief, la recherche allemande est plutôt conservatrice en ce qui concerne la situation actuelle, mais optimiste quant au potentiel de réduction de l'empreinte des batteries à environ 20 kg/kWh, ce qui correspond aux meilleurs scénarios prospectifs.

P3 Group GmbH est une société allemande de conseil en gestion et d'ingénierie, dont le siège se trouve à Stuttgart. Elle est fortement impliquée dans le conseil en matière d'automobile et de mobilité, conseillant les équipementiers (VW, BMW, Daimler, Tesla, etc.), les fournisseurs et les décideurs politiques sur la stratégie en matière de véhicules électriques.

La prochaine BMW iX3 à 21,5 km

Cependant, BMW, par exemple, affirme que sa prochaine La nouvelle Klasse iX3 50 xDrive atteint la parité carbone avec un véhicule à moteur à combustion interne comparable dans un délai d'environ 21 500 km lorsqu'elle est rechargée avec l'électricité moyenne du réseau européen, ~17 500km en utilisant exclusivement de l'électricité renouvelable. Cet objectif pourra être atteint en 2026.

Comment y parviennent-ils ? Grâce à l'utilisation d'énergies renouvelables et à une part importante de matériaux recyclés, BMW a réduit les émissions de CO₂e dans la chaîne d'approvisionnement d'environ 35% par rapport aux modèles de la génération précédente.

Les batteries de la prochaine génération (Gen6) contiennent environ 50% de cobalt, de lithium et de nickel secondaires (recyclés) et permettent de réduire de 42% les émissions par wattheure par rapport aux cellules Gen5.

L'usine de Debrecen (Hongrie) est la première usine BMW à fonctionner entièrement avec de l'électricité non fossile, réduisant les émissions de production à seulement 0,1 tonne de CO₂e par voiture, soit deux tiers de moins que les usines plus anciennes. Enfin, selon BMW, l'iX3 est exemplaire en matière de circularité de la conception, puisqu'elle utilise globalement un tiers de matériaux secondaires.

L'interdiction de l'ICE est-elle contre-productive ?

C'est un argument que l'on entend souvent pour défendre la technologie des moteurs à combustion interne par rapport aux voitures électriques. “Les VE ne sont pas vraiment plus écologiques si l'on tient compte de la production des batteries et des émissions de l'électricité.”

Les critiques affirment que les VE ont une empreinte de production si importante (en particulier les batteries fabriquées en Chine avec de l'électricité produite à partir de charbon) qu'il faut trop de temps pour les “amortir” par rapport aux moteurs à combustion interne efficaces. C'est précisément ce sur quoi se concentre cette dernière étude P3 et d'autres.

Et l'approche conservatrice de l'étude P3 pourrait faire le jeu des défenseurs du moteur à combustion interne. En chiffres, l'étude P3 part du principe que la production de batteries de VE est actuellement à l'origine d'environ 55 kg de CO₂e/kWh. Pour un VE de taille moyenne de 80 kWh, cela représente ~4,4 t de CO₂e pour la seule batterie.

Améliorations futures

Cela signifie que les VE atteignent la parité carbone par rapport aux moteurs à combustion interne après environ 95 000 km sur le réseau européen actuel, ou 40 à 70 000 km avec une charge renouvelable de 100%. Néanmoins, avec des améliorations telles qu'une production d'énergie renouvelable de 100%, des processus de production plus écologiques et davantage de recyclage, les émissions liées à la production de batteries pourraient tomber à ~20 kg CO₂e/kWh (soit une réduction de ~60%).

Selon P3, cela réduit le seuil de rentabilité des VE à environ 50 000 km sur le mix européen, ou à moins de 30 000 km avec la recharge renouvelable. Cela semble prudent par rapport à ICCT/Carbon Brief (~18-21k km) et au cas de la France de BNEF (~25k km).

Elle est plus proche des hypothèses de réseaux plus anciens ou plus riches en charbon. En ce qui concerne les énergies renouvelables 100%, de nombreuses sources trouvent en effet des distances bien inférieures à 30 000 km, souvent de l'ordre de quelques dizaines de milliers.

En fin de compte, selon des sources fiables (ICCT, AIE, BNEF, UCS), les VE battent les ICE en termes d'émissions sur l'ensemble du cycle de vie dans pratiquement toutes les régions, le seuil de rentabilité se situant généralement entre 15 et 35 km sur des réseaux européens propres (comme la France, avec beaucoup de nucléaire) ou moyens, et plus longtemps là où la production d'électricité est encore largement tributaire du charbon.

Tesla Model Y versus VW Tiguan 1.5 TSI

Au fur et à mesure que les chaînes d'approvisionnement en batteries se décarbonisent (et que les règles de l'UE relatives au carbone dans les batteries entrent en vigueur), la distance de rentabilité et l'écart de cycle de vie total continueront de s'améliorer en faveur des BEV.

Nous avons mis l'IA à contribution en parcourant les principaux rapports récents. Nous lui avons demandé de les visualiser à l'aide d'une comparaison plausible pour aujourd'hui, en utilisant une Tesla Model Y (pack de 75 kWh) comme exemple de BEV et un VW Tiguan 1.5 TSI comme SUV à essence représentatif.

Sur le réseau européen moyen d'aujourd'hui, un SUV BEV de classe Y est généralement amorti en 14 à 17 km (souvent au cours de la première année de conduite en Europe). Avec la recharge renouvelable, c'est ~10-13k km. Même avec des hypothèses pessimistes concernant les batteries, il faut encore parcourir bien moins de 40 000 km pour atteindre le seuil de rentabilité.

En faisant le même exercice avec les chiffres du réseau belge, un SUV BEV de classe Y rembourse ses émissions de fabrication plus élevées en environ 15 000 km selon des hypothèses raisonnables - et même avec des hypothèses de batterie très conservatrices, encore ≤ 30 000 km. Cela correspond bien au kilométrage typique de la première année pour de nombreux conducteurs (de voitures de société) en Belgique, ceux qui utilisent le plus les VE.

Absence de plusieurs dimensions environnementales essentielles

Cependant, en se concentrant uniquement sur les émissions de dioxyde de carbone pendant le cycle de vie d'une voiture, le seuil de rentabilité CO₂ ne tient pas compte de plusieurs dimensions environnementales essentielles dans le débat VE contre moteur à combustion interne.

Les VE, par exemple, ne produisent pas d'émissions toxiques ou nocives, mais les voitures à moteur à combustion interne en produisent toujours, malgré tous les efforts déployés pour les filtrer. Il n'y a pas d'émissions de NOₓ, de PM₂.₅ ou de CO à l'échappement. Ces émissions contribuent fortement à la pollution atmosphérique urbaine et ont de graves répercussions sur la santé.

Les VE émettent également des particules non polluantes dues à l'usure des pneus et des freins, mais le freinage régénératif réduit la poussière de freinage par rapport aux moteurs à combustion interne. Enfin, les VE sont trois à quatre fois plus efficaces d'un réservoir à l'autre, comme le montrent les études. Environ 70 à 80% de l'électricité utilisée est transformée en mouvement, alors que pour les voitures à moteur à combustion interne, environ 20 à 25% de l'énergie de l'essence est transformée en mouvement.

Voie circulaire ou empreinte constante

Les VE ont une voie de circularité, ce qui n'est pas le cas des moteurs à combustion interne. Les VE ont une demande initiale en minéraux plus élevée, ce qui a un impact sur l'environnement, mais ils sont plus recyclables au final. Les batteries sont recyclables, bien que les taux de recyclage soient encore faibles, mais s'améliorent à mesure que l'UE et la Chine imposent des réglementations.

Les voitures à moteur à combustion interne sont plus mûres pour le recyclage des métaux, mais le pétrole est brûlé et n'est jamais récupérable. La chaîne des carburants des véhicules à moteur à combustion interne est intrinsèquement gaspilleuse, avec une énorme empreinte sur l'extraction et le raffinage du pétrole, qui alimente une demande constante chaque année.

En fin de compte, il semble que les VE soient globalement meilleurs dans presque toutes les dimensions environnementales une fois qu'ils sont sur la route - mais leurs impacts miniers initiaux (lithium, cobalt, nickel) nécessitent une gestion prudente via des chaînes d'approvisionnement propres, le recyclage et des chimies alternatives (comme le LFP ou le sodium-ion). Les véhicules à moteur à combustion interne, en revanche, ont des impacts chroniques et continus liés à la production de carburant, à la combustion et à la pollution de l'air.