Les voitures électriques polluent-elles plus que les voitures thermiques ?

La voiture électrique est souvent présentée comme une alternative écologique aux véhicules thermiques, notamment pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et améliorer la qualité de l’air. Pourtant, son impact environnemental suscite de nombreuses questions : entre la production des batteries, l’origine de l’électricité utilisée pour la recharge et la gestion en fin de vie des batteries. Alors, les voitures électriques polluent-elles réellement moins que leurs homologues thermiques ? Pour répondre à cette question, IZI by EDF met la lumière sur le cycle de vie du véhicule électrique.

L’empreinte carbone des voitures électriques et thermiques : une analyse du cycle de vie

L’analyse du cycle de vie (ACV) d’un véhicule permet d’évaluer son impact environnemental, de la production à la destruction :

• Fabrication du véhicule : émissions de gaz à effet de serre générées par la fabrication de la carrosserie, le châssis, le moteur, la batterie notamment ;
• Utilisation du véhicule : pollutions causées par l’usure du véhicule, l’entretien et la recharge (lorsque l’énergie est carbonée) ;
• Fin de vie du véhicule : émissions liées au traitement du véhicule, au recyclage de la batterie notamment.

Si la phase de fabrication des voitures électriques génère plus d’émissions que celle des voitures thermiques, les voitures électriques compensent cet écart à l’usage après l’achat, grâce à leur efficacité énergétique et à l’absence d’émissions directes. 

Selon l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), une voiture électrique émet en moyenne deux à trois fois moins de CO2 sur l’ensemble de son cycle de vie qu’un véhicule thermique (1).

Cependant, cette moyenne cache des disparités selon le pays où l’électricité est produite et le mode de fabrication des batteries.

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La fabrication d’une voiture électrique : quels impacts environnementaux ?

L’empreinte carbone liée à la fabrication d’un véhicule thermique est significative, notamment à cause de l’extraction et du raffinage des matières premières (acier, aluminium, plastique). Toutefois, les voitures électriques entraînent elles aussi des impacts environnementaux importants. 

Sur la phase de fabrication, on estime qu’une voiture électrique a une empreinte carbone jusqu’à 3x supérieure à une voiture thermique équivalente, avant même d’avoir roulé. On parle alors de dette carbone à 0 kilomètres, de l’ordre de 5 à 15 tonnes équivalent CO2 selon le gabarit du véhicule, entre un modèle de type citadine, compacte et SUV électrique (1)… Là où un modèle de voiture compacte thermique (diesel) génère environ 4 tonnes équivalent CO2 lors de la phase de fabrication.

L’extraction des matières premières essentielles à la fabrication des batteries (lithium, cobalt, nickel) mobilise d’importantes quantités d’énergie et d’eau, tout en générant des émissions de gaz à effet de serre (GES), à l’origine du réchauffement climatique. L’exploitation minière suscite d’autant plus des inquiétudes sur la dégradation des écosystèmes.

Mais attention, cette empreinte carbone varie en fonction du mix énergétique du pays producteur. En Chine, où le charbon reste prédominant, l’empreinte carbone est plus élevée qu’en Europe, où les énergies nucléaires et renouvelables sont plus présentes, générant moins d’émissions de gaz à effet de serre. 

Des avancées technologiques visent néanmoins à améliorer l’efficacité de la production et à limiter l’impact environnemental des voitures électriques.

L’origine de l’électricité utilisée pour la recharge

Une fois fabriqué, un véhicule électrique roulant est susceptible d’émettre des pollutions à l’usage. En théorie, la voiture électrique génère moins de CO2 qu’une voiture thermique qui brûle de l’essence pour rouler. Mais en pratique, tout dépend de la source d’énergie utilisée pour la recharge du véhicule électrique.

En France, où l’électricité provient majoritairement du nucléaire et des énergies renouvelables, une voiture électrique émet environ 20 g de CO2 par kilomètre. À l’inverse, en Allemagne, où le mix énergétique inclut du charbon, ce chiffre grimpe à près de 150 g/km, soit une empreinte plus proche de celle d’un véhicule thermique (3). Dans un pays où l’électricité est peu carbonée, l’impact environnemental des véhicules électriques est donc nettement inférieur à celui des véhicules thermiques.

Une étude de l’ICCT (International Council on Clean Transportation) souligne que même dans un pays où l’électricité est fortement carbonée, un véhicule électrique reste globalement moins polluant qu’un véhicule thermique après un certain nombre de kilomètres parcourus. En moyenne, une voiture électrique devient plus avantageuse en termes d’émissions de CO2 après 30 000 à 50 000 km, selon les conditions de production et de recharge (3).

La capacité de la batterie, adaptée à l’usage du véhicule électrique

On l’a dit, une voiture électrique a un impact carbone 2 à 3x inférieur à celui d’un modèle équivalent thermique, sur l’ensemble du cycle de vie, à condition que sa batterie ne dépasse pas une capacité de 60 kWh, seuil fixé par l’Ademe (1).

L’empreinte carbone d’un véhicule électrique est en effet influencée par son poids, lui-même principalement déterminé par la taille de sa batterie. Plus la batterie est importante, plus le véhicule est énergivore, réduisant ainsi les bénéfices environnementaux. 

Lorsque la capacité de stockage augmente, notamment au-delà de 60 kWh (batterie offrant une autonomie de 450 km environ), l’avantage environnemental n’est selon l’Ademe pas garanti (1). Par rapport à une berline compacte diesel, une citadine électrique compense son empreinte carbone en environ 15 000 km, tandis qu’un SUV électrique haut de gamme nécessite près de 100 000 km pour atteindre cette neutralité (1).

Il est donc essentiel de choisir une capacité adaptée aux besoins quotidiens (des trajets domicile-travail par exemple) en privilégiant des modèles de véhicules plus compacts et légers. 

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L’impact sur la qualité de l’air : l’avantage des voitures électriques

Contrairement aux véhicules électriques, les voitures thermiques émettent directement du CO2 et des polluants atmosphériques. Une voiture essence moyenne émet environ 150 g de CO2/km, tandis qu’un véhicule diesel en rejette environ 130 g/km (3). Sur une durée de vie estimée à 200 000 km, cela représente entre 26 et 30 tonnes de CO2 (4). De plus, les moteurs thermiques émettent des oxydes d’azote (NOx) et des particules fines, contribuant à la pollution de l’air et aux maladies respiratoires.

Les voitures électriques, en revanche, n’émettent pas directement ces polluants lorsqu’elles roulent. Cette absence d’émissions contribue à améliorer la qualité de l’air, notamment dans les zones urbaines.

Cependant, l’usure des pneus et des freins reste une source de pollution particulaire. Le freinage régénératif, caractéristique des véhicules électriques, permet toutefois de limiter l’abrasion des plaquettes de frein, réduisant ainsi les particules fines.

Le recyclage des batteries : un défi à relever

La fin de vie des batteries pose un enjeu majeur pour la transition vers la mobilité électrique. Les technologies de recyclage de batterie progressent, mais elles restent pour l’heure encore trop coûteuses et ne permettent pas de récupérer intégralement les matières précieuses.

En Europe, des réglementations imposent toutefois des taux de recyclage minimaux, et des initiatives se multiplient pour optimiser la réutilisation des matériaux.

Par ailleurs, certaines batteries connaissent une seconde vie dans le stockage stationnaire d’énergie, prolongeant leur utilité avant leur recyclage final. L’objectif : réduire l’extraction de nouvelles ressources et l’impact environnemental global et tendre vers une économie circulaire.

Les voitures électriques ne sont pas exemptes de pollution, mais elles restent, sur l’ensemble de leur cycle de vie, plus respectueuses de l’environnement que les voitures thermiques, à condition que l’électricité utilisée pour leur recharge soit peu carbonée et que le recyclage des batteries progresse. Leur impact environnemental initial, lié à la fabrication des batteries, est un défi à relever, notamment en réduisant la dépendance aux énergies fossiles et en développant des technologies de recyclage plus efficaces. Pour maximiser leurs bénéfices, elles doivent s’inscrire dans une politique de mobilité durable, combinée à une réduction globale de la dépendance à la voiture individuelle au profit des transports en commun et des mobilités douces.

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