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Classés  dans  la  catégorie  des  véhicules  à  combustion  interne,  ces  véhicules  émettent  néanmoins substantiellement moins de CO2. En effet, comme l'ont estimé Hekkert et al., les 

émissions de CO2 tout au long du cycle de vie des véhicules fonctionnant au gaz (VGNC et 

VGNL) sont inférieures de 25% et 18% à celles de leur équivalent fonctionnant à l’essence24 

La technique la plus répandue pour stocker du gaz naturel dans les véhicules au gaz est le gaz  naturel comprimé (GNC). Le gaz naturel est comprimé à environ 1% de son volume (haute  pression  entre  200  et  250  bar)  avant  d’être  distribué  aux  stations‐service  d'où  il  peut  être  facilement transféré aux véhicules à gaz naturel comprimé (VGNC).   

 

Le GNC est couramment utilisé pour les voitures particulières qui peuvent en moyenne stocker  environ  20  kilogrammes  de  GNC  (le  gaz  naturel  en  tant  que  carburant  est  mesuré  en  kilogrammes, 1 kg de gaz ayant environ la même valeur d'énergie que 1,4 litre de diesel). Cela  permet une autonomie de route d’environ 400 kilomètres. Néanmoins, les véhicules GNC sont  plus généralement équipés de deux réservoirs, un pour le GNC et l’autre pour l’essence, pour  un seul moteur conçu pour pouvoir brûler les deux types de carburants (moteur Bi‐Fuel). Ils  disposent  ainsi  d’une  autonomie  pouvant  se  situer  entre  600  et  1000  km  selon  certains  constructeurs25.     Les véhicules au gaz naturel liquide (GNL‐LNG) permettent une plus grande autonomie de  déplacement (comparable aux VCI essence et diesel). Le GNL est stocké dans des réservoirs  cryogéniques qui le maintiennent à l’état liquide à très faible température (‐120°C à ‐160°C)  et possède une densité énergétique 2,4 fois plus forte que celle du CNG26. L'avantage du GNL 

comparativement  aux  autres  technologies  de  propulsion  alternatives  est  qu'il  offre  une  densité  d'énergie  comparable  à  l’essence  et  au  diesel,  augmentant  dès  lors  la  portée  et  réduisant  la  fréquence  de  ravitaillement.  La  particularité  de  cette  technologie,  reste        

23  ICCT,  Developing  hydrogen  fuelling  infrastructure  for  fuel  cell  vehicles:  A  status  update,  Briefing,  October  2017,  Url.: 

https://www.theicct.org/sites/default/files/publications/Hydrogen‐infrastructure‐status‐update_ICCT‐ briefing_04102017_vF.pdf, p.2.  24 HEKKERT, M.P., HENDRIKS, F.H.J.F., FAAIJ, A.P.C., NEELIS, M.L., “Natural gas as an alternative to crude oil in automotive fuel  chains well‐to‐wheel analysis and transition strategy development”, Energy Policy, vol. 33, 2005, p. 579‐594.  25 TOTAL, Tout sur le GNC, Url. : http://total.link.be/be/B2C_RTL_FR/Tout_savoir_GNC.PDF, p.9.  26 TUNÉR, M., “Combustion of Alternative Vehicle Fuels in Internal Combustion Engines ‐ A report on engine performance  from combustion of alternative fuels based on literature review”, Lund University, Department of Energy Sciences, Division 

of  Combustion  Engines,  Suède,  2015,  URL : 

 

notamment  la  taille  de  l’équipement  nécessaire  qui  fait  que  celle‐ci  est  actuellement  exclusivement utilisée pour les poids lourds et véhicules utilitaires lourds. En conséquence, si  le  stock  mondial  de  véhicules  à  gaz  naturel  a  connu  une  croissance  rapide  au  cours  de  la  dernière  décennie,  passant  de  1,3  million  en  2000  à  23  millions  en  201627,  il  s’agit 

principalement de poids lourds et non de véhicules personnels.      

Nous constatons la coexistence de diverses technologies de propulsion alternatives censées  répondre  en  partie  aux  inquiétudes  environnementales,  climatiques,  de  santé  publique  (particules fines) mais aussi de sécurité d’approvisionnement. Mais ces nouvelles technologies  posent  à  leur  tour  un  certain  nombre  de  questions :  ces  types  de  véhicules  émettent‐ils  réellement moins de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques dès lors que sont  prises en compte les émissions sur l’ensemble du cycle de vie du véhicule ? Ces technologies  connaissent‐elles  ou  sont‐elles  amenées  à  connaître  un  succès  commercial et  un  large  déploiement ou constituent‐elles uniquement des marchés de niches ? Le prix étant un facteur  déterminant dans le choix du type de véhicules, peut‐on raisonnablement s’attendre à une  baisse du prix d’achat des VZE ?  Si une étude approfondie de ces questions dépasserait de loin l’objet de la présente étude, il  nous paraissait néanmoins nécessaires de brosser un succinct état des lieux de la littérature  afin d’apporter quelques pistes de réflexions quant à l’intérêt et quant aux potentialités de  développement de ces nouvelles technologies.      1. VZE et environnement 

Il  est  de  plus  en  plus  courant  d’entendre  dans  les  débats  publics  que  les  VZE,  véhicules  électriques  en  tête,  n’auraient  pas  un  impact  environnemental  comparativement  aussi  positif qu’il n’y paraitrait en première analyse. Nous ne pouvions dès lors faire l’économie  d’un succinct état des lieux des débats, de la littérature à ce sujet et des principaux écueils  couramment rencontrés dans certaines analyses adressées au grand public. 

Pour correctement estimer l'impact et le rôle que peuvent jouer les VZE dans la poursuite  des objectifs environnementaux et climatiques mondiaux, il est important de regarder non  seulement  les  émissions  lors  de  leur  utilisation  mais  également  les  émissions  de  CO2 

dégagées tout au long du cycle de vie, c’est‐à‐dire depuis l’extraction des matières premières  nécessaires à l’élaboration du véhicule et de ses divers composants jusqu’à sa destruction  en fin de vie. 

Les méthodologies d’analyse sur l’ensemble du cycle de vie reposent sur une modélisation  complexe  assortie  d'un  certain  nombre  de  données  et  d'hypothèses  (notamment  sur  l’intensité  carbone  du  carburant  ou  de  l’électricité  utilisée,  l’origine  des  composants,  les  distances parcourues, la durée de vie du véhicule, le kilométrage parcouru, etc.), ouvrant la  porte à d’éventuelles simplifications.  

      

27  NGV  GLOBAL,  Current  natural  gas  vehicle  statistics,  2017,  Url.:  http://www.iangv.org/current‐ngv‐stats/,  accès  le 

 

Le cadre européen attribuant à chaque type de carburants (essence, diesel, GPL, GNC) une  valeur  par  défaut  sur  la  base  des  émissions  produites  tout  au  long  de  son  cycle  de  vie28

d’évidents effets de moyenne peuvent biaiser la finesse de l’analyse et doivent amener à  certaines  précautions  dans  les  comparaisons.  Á  titre  illustratif,  selon  L.  Buffet  de  l’ONG  Transport & Environment, le problème de la méthode de calcul de l’UE « est qu’elle attribue  une intensité carbone moyenne au pétrole brut, d’où qu’il vienne. Un raffineur européen qui  n’utilisera pas de sable bitumineux, et dont les hydrocarbures auront une moindre intensité  carbone, sera désavantagé par rapport à l’un de ses confrères qui en utilise »29 Si des effets de moyenne peuvent donc jouer sur les carburants d’origine fossile, une logique  comparable s’applique pour l’électricité. En effet, le facteur le plus critique dans l’estimation  des  émissions  sur  l’ensemble  du  cycle  de  vie  s’avère  être  l'intensité  en  carbone  de  l'électricité utilisée pour construire et alimenter le véhicule et à ce niveau‐là, il n’y a pas non  plus  de  valeur  standard  applicable :  un  véhicule  ‐  ou  l’un  de  ses  composants‐  produit  en  Chine n’aura pas le même bilan carbone que s’il est produit en Europe, et a fortiori s’il l’est  en Suède ou en France (voir Fig n°05). Il en va donc de même pour l’endroit où il est utilisé  et rechargé. Si une plus grande partie de la production des VZE et/ou de certains composants  particulièrement  sensibles  tels  que  les  batteries  devaient  être  installées  en  territoire  européen, il y a fort à penser que nous constaterions une baisse des émissions de CO2 sur  l’ensemble du cycle de vie. Ce secteur étant en plein développement, il serait prudent de  relativiser la pertinence sur le long terme des conclusions des articles les plus pessimistes  sur l’intérêt environnemental des VZE.      Fig. n°05 ‐ Intensité d’émissions de CO2 dans le cadre de la production d’électricité en 2014  Pays  Grammes CO2 /kWh Suède  10,5   France  34,8  Danemark  166,6  Belgique  211,5  Moyenne EU28  275,9  Allemagne  424,9  Pologne  670,6  Chine (2011)30  800  Chine (cible 2020)31  600 

Source :  EEA,  URL :  https://www.eea.europa.eu/data‐and‐maps/indicators/overview‐of‐the‐ electricity‐production‐2/assessment; Xin Li, 2017  Il est également important dans ces analyses de bien s’assurer de comparer des véhicules de  catégories similaires. Á titre purement illustratif des potentiels biais en la matière, comparer  une TESLA S – véhicule d’une puissance de 386Kw – avec une petite VCI citadine dernière         28 Commission européenne, « Action pour le climat : réduire la teneur en carbone des carburants destinés aux transports »,  Communiqué de presse, URL : http://europa.eu/rapid/press‐release_IP‐14‐1095_fr.htm.  29 LARAMÉE DE TANNENBERG, V., “Bruxelles publie enfin sa méthode de calcul de l’intensité carbone des carburants”, Journal  de  l’environnement,  7  octobre  2014,  URL:  http://www.journaldelenvironnement.net/article/bruxelles‐publie‐enfin‐sa‐

methode‐de‐calcul‐de‐l‐intensite‐carbone‐des‐carburants,50865. 

30 XIN, L., KONSTANTINOS, J., CHALVATZISA, B., DIMITRIOS, P., “China’s electricity emission intensity in 2020 – an analysis at 

provincial  level”,  at:  9th  International  Conference  on  Applied  Energy,  ICAE2017,  21‐24  August  2017,  Cardiff,  UK,  URL:  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610217361714. 

 

génération,  comme  le  fit  maladroitement  le  Financial  times32  en  ne  reprenant  que 

partiellement les résultats d’une étude du MIT, ne permet nullement de tirer des conclusions  scientifiquement valables et tend à renforcer une perception négative des VZE.  

De même, il faut également s’assurer que ces analyses comparatives utilisent des données  d'émissions réelles obtenues grâce aux dernières méthodologies de test des émissions de  CO2  et  non  pas  de  plus  anciennes  dont  les  failles  ont  été  mises  à  jour.  En  effet,  la 

méthodologie de test WLTP33 remplace depuis le 1er septembre 2017 la norme européenne 

NEDC mise au point dans les années quatre‐vingt, changement ayant dans certains cas mené  à constater des émissions réelles plus élevées de 40% par rapport à ce qui était annoncé par  les constructeurs sous l’ancienne méthode34.        Ensuite, il y a la question de la production de batteries dans le cadre des VE, avec un impact  sur les émissions qui dépend de la taille, de la durée de vie et de la technologie de la batterie.  Encore une fois, l'intensité carbone de l'électricité nécessaire à sa production s’avère être le  facteur crucial : il est estimé qu’environ la moitié des émissions d'une batterie proviennent  de l'électricité utilisée dans le processus de fabrication35.      A ce propos, bien que les constructeurs automobiles européens assemblent des batteries  pour les voitures électriques, l’UE ne dispose à l’heure actuelle d’aucun acteur significatif  dans  la  production  des  cellules  de  batterie,  ce  marché  étant  dominé  par  les  sociétés  japonaises Panasonic et NEC, les sociétés coréennes LG et Samsung, les sociétés chinoises  BYD  et  CATL  et  le  fabricant  américain  Tesla.  Afin  de  contrer  cet  état  de  fait  et  de  se  positionner sur marché des batteries estimé à 250 milliards d’USD annuel d’ici 2025, l’UE a  mis en place la European Battery Alliance (EBA) à la fin de l’année 2017 à l’initiative de Maros  Sefcovic, vice‐président de la Commission européenne chargé de l'énergie. Cette initiative  englobe toute la chaîne de valeur de la production de batteries en couvrant les quatre étapes  principales de la fabrication : la production de composants, de cellules et de modules et leur  assemblage en batterie. Il implique également des centres de recherche, des PME et des  installations  de  recyclage.  Depuis  lors,  de  nombreux  projets  d’investissements  dans  de  nouvelles capacités de production de batteries en Europe ont été lancés, ce qui ne manquera  pas d’avoir un impact sur l’intensité carbone de la production de celles‐ci, et en conséquence  de l’ensemble du cycle de vie. Selon une récente analyse du CEPS, si les attentes de l’EBA de  construire  entre  10‐20 gigafactories36 sont  respectées,  alors  l'UE  représenterait  une  part 

estimée à 15% de la capacité mondiale de fabrication de cellules d'ici 2026. NorthVolt vient  de signer un important prêt pour construire une usine de démonstration en Suède et Saft,  une filiale de Total, a annoncé un consortium de batteries avec Siemens, Solvay et MAN.  Mais  d’autres  constructeurs  planifient  également  le  développement  de  capacités  de  production  de  batteries  sur  le  territoire  européen.  En  effet,  LG  Chem  programme  la  production en Pologne et Samsung SDI fait de même en Hongrie.  

      

32  Mc  GEE,  P.,  “Electric  cars’  green  image  blackens  beneath  the  bonnet”,  in:  Financial  Times,  8  novembre  2017,  Url.: 

https://www.ft.com/content/a22ff86e‐ba37‐11e7‐9bfb‐4a9c83ffa852. 

33 WLTP=World Harmonised Light Vehicles Test Procedure. 

34  Transport  &  Environment,  Mind  the  Gap  2016  ‐  Fixing  Europe’s  flawed  fuel  efficiency  tests,  dec.2016,  Url.: 

https://www.transportenvironment.org/sites/te/files/publications/T%26E_Mind_the_Gap_2016%20FINAL_0.pdf 

35 HALL, D., LUTSEY, N., “Effects of battery manufacturing on electric vehicle life‐cycle greenhouse gas emissions”, Policy brief, 

ICCT, Février 2018, 12p, p.7. 

36 Terme inventé par le PDG de Tesla, Elon Musk, les gigafactories produisent des batteries à hauteur de plus de 1GWh par 

   

Une récente étude montre que la combinaison de l’utilisation d’une électricité plus propre,  d’une amélioration prévue dans le recyclage des batteries et d'une densité énergétique plus  élevée (due à des développements technologiques en cours) pourrait réduire les émissions  lors  de  la  fabrication  de  batteries  de  plus  d'un  tiers.  Au  niveau  du  véhicule,  ces  développements combinés réduiraient les gaz à effet de serre d'environ 47 grammes de CO2 

par kilomètre parcouru37. Que cela soit le fait de constructeurs européens ou étrangers, il y 

a donc fort à penser que le mouvement de décarbonisation de la production de batterie va  se poursuivre.  

 

Enfin,  et  bien  que  ce  facteur  n’explique  nullement  d’éventuelles  approximations  dans  l’estimation  de  l’intérêt  environnemental  des  VZE  comparativement  aux  VCI,  il  semble  néanmoins utile de rappeler que l’estimation de la durée de vie et le kilométrage du véhicule  sont tout aussi importants dans l’estimation des émissions sur l’ensemble du cycle de vie  d’un véhicule. En effet, plus ce dernier est utilisé longtemps et les kilomètres parcourus sont  importants,  moins  les  émissions  produites  par  le  véhicule  au  kilomètre  le  seront.  Si  l’argument  n’est  pas  valable  quand  on  prend  le  point  de  vue  des  inquiétudes  de  santé  publique liées aux émissions de particules fines (PM – Particulate Matter) et autres polluants  toxiques, il faut donc néanmoins garder à l’esprit qu’il n’est pas forcément avantageux, d’un  point de vue environnemental, de constamment chercher à rajeunir le parc automobile. Sur  ce point comme sur d’autres, il faut garder à l’esprit la nécessité d’analyses plus détaillées  du  parc  automobile  et  de  la  multiplicité  des  objectifs,  par  moment  contradictoires,  qui  peuvent être poursuivis. Nous reviendrons sur cette question des objectifs au chapitre VIII.    

Afin de concrétiser davantage les considérations relatives aux émissions sur l’ensemble du  cycle de vie des différentes technologies disponibles de production, tout en gardant à l’esprit  les  précautions  d’usage  susmentionnées,  nous  reprenons  les  derniers  chiffres  disponibles  sur le sujet. 

Une étude de l’International Council on Clean  Transportation  (ICCT)  établissant  un  état  de  l’art des recherches récentes sur les émissions  de GES sur l’ensemble du cycle de vie conclut  qu'un  véhicule  électrique  à  batterie  (VEB)  produit aujourd'hui seulement la moitié des  émissions  de  gaz  à  effet  de  serre  d'un  VCI  moyen38.  Une  voiture  électrique  utilisant 

l'électricité produite au sein de l’UE serait en  moyenne  presque  30%  plus  propre  sur  son  cycle  de  vie  que  le  VCI  le  plus  efficace  actuellement  sur  le  marché.  Les  véhicules  hybrides rechargeables (PVEH), lorsqu'ils sont 

alimentés  par  l'énergie  électrique  pour  la  plupart  des  trajets,  ont  des  émissions  sur 

       37 HALL, D., LUTSEY, N., op. cit., p. 7. 

38  WOLFRAM,  P.,  LUTSEY,  N.,  Electric  vehicles:  Literature  review  of  technology  costs  and  carbon  emissions,  ICCT,  Working 

paper  2016‐14,  15  Juillet  2016,  Url.:  https://www.theicct.org/sites/default/files/publications/ICCT_LitRvw_EV‐tech‐ costs_201607.pdf, p.2.  Fig.n°06 – Estimation des émissions GES équ.CO2 gr/km sur l’ensemble du cycle de vie de  différents types de véhicules en 2020  (Source : ICCT 2016)  Type de véhicule kWh/100km  CO2e g/km  HFCEV 47 115 VCI ‐ essence 65 172 VCI ‐ diesel 54 153 VEH ‐ essence  47 126 VEH ‐ diesel 44 120 PVEH ‐ essence 45 97 PVEH ‐ diesel 43 96 VEB  41 72

  l’ensemble de leur cycle de vie qui sont semblables à celles de véhicule électrique à batterie  (VEB). Sur les territoires à très faibles émissions de carbone, comme la Norvège ou la France  (ou, dans une moindre mesure, la Belgique), les véhicules électriques produisent moins d'un  tiers des émissions d'un véhicule à moteur à combustion interne classique (VCI).  Enfin, il est estimé que d’ici 2020, un VEB émettra en moyenne 72 gr CO2 équivalent par Km  sur l’ensemble de son cycle de vie, contre 115 grammes pour un HFCEV (hydrogène) et 172  grammes pour un VCI essence (voir Fig.n°06).     2. VZE, santé publique et qualité de l’air  Les plus récents rapports font état d’un niveau inquiétant de pollution de l’air dans un grand  nombre de pays européens, ce qui n’est pas sans conséquence en termes de santé publique  et de coûts médicaux.   Les polluants les plus dangereux pour la santé humaine sont les particules fines (PM), le NO2  et l'ozone troposphérique. Les estimations les plus récentes indiquent que les concentrations  de PM (2.5) étaient responsables, en 2014, d'environ 399 000 décès prématurés au sein de  l’UE 28. 

Les impacts estimés de l'exposition aux concentrations de NO2 et d'O3 étaient respectivement 

d'environ  75  000  et  13  600  décès  prématurés  par  an  en  2014  au  sein  de  la  population  européenne39.  Il  faut  également  garder  à  l’esprit  l’existence  de  particules  ultrafines  dont 

l’impact est encore plus nocif sur la santé40, mais qui ne sont pas encore prises en compte 

dans le cadre des normes Euro.   

Le  Mobility,  Logistics  and  Automotive  Technology  Research  Centre  (MOBI)  de  la  Vrije  Universiteit Brussel (VUB) a développé un modèle d’analyse sur l’ensemble du cycle de vie qui  prend en compte toutes les émissions des véhicules et permet ainsi la comparaison objective  des différentes technologies combustibles. 

Les  modèles  de  MOBI  montrent  que  la  majorité  des  polluants,  en  particulier  les  particules  fines, proviennent des systèmes d'échappement résultant du processus de combustion. Dans  un  article  analysant  le  cas  de  la  Belgique,  les  chercheurs  de  la  VUB  démontrent  que,  sur 

       39 « Concentrations of PM continued to exceed the EU limit values in large parts of Europe in 2015. […] A total of 19 % of the  EU‐28 urban population was exposed to PM 10  levels above the daily limit value and approximately 53 % was exposed to  concentrations exceeding the stricter WHO AQG value for PM 10  in 2015. […] Regarding PM 2.5, […] approximately 82 % [of  the European population] was exposed to concentrations exceeding the stricter WHO AQG value for PM 2.5 in 2015. » in: EEA,  Air quality in Europe – 2017 report, EEA Report – No 13/2017, 80 p., p.10.  40 “UFPs [ultrafine particles] make up the smallest size fraction in what is a continuum of airborne particles with diameters  ranging from a few nanometres to several micrometres. By convention, UFPs have been defined as particles that are 100  nanometres or less in diameter (#100 nm). Given their small size, UFPs contribute little to the mass of PM in ambient air, but  they are the dominant contributors to particle number. Motor vehicles, especially those powered by diesel engines, have often  been cited as a leading source of ambient UFP emissions and of human exposure. Concern about UFPs developed from early  evidence  […]  that  suggested  that  they  could  be  inhaled  more  deeply  into  the  lung  and  might  be  more  toxic  than  larger  particles.” Dans: HEI Review Panel on Ultrafine Particles, Understanding the Health Effects of Ambient Ultrafine Particles. HEI  Perspectives 3, 2013, Health Effects Institute, Boston, 122p. 

 

l’ensemble  du  cycle  de  vie,  les  voitures  électriques  émettent  vingt  fois  moins  de  NOx et 

quatre fois moins de particules fines que les VCI41.  

Si différentes études comparatives entre des véhicules fonctionnant au gaz naturel comprimé  (GNC)  et  d’autres  VCI  essence  ont  montré  des  réductions  significatives  de  toutes  les  émissions42,43, d’autres études ont observé une augmentation des émissions de NOx44,45. Cette 

augmentation est également observée dans les études comparant le GNC au VCI diesel46,47,48

Cette technologie semble donc offrir des résultats plus mitigés que l’électrique. 

De  tels  résultats  suggèrent  que  l'électrification  des  véhicules  est  l'une  des  solutions  actuellement disponible pour résoudre les  problèmes de santé publique liés aux transports  routiers.   

Dans  le  cadre  d’un  objectif  de  réduction  des  émissions  de  gaz  à  effet  de  serre  et  de  la 

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