Empreinte carbone des véhicules électriques : encore meilleurs à l’avenir

Une des critiques récurrentes des véhicules électriques est l’empreinte carbone de fabrication de la batterie qui représente un incrément très important par rapport au véhicule.

De fait, pour obtenir un bilan carbone positif en utilisant un VE, il faut parcourir une certaine distance (de 20 à 45 000 kms selon les hypothèses – Ademe/ Carbone4/TU Eindhoven/IFEU – ) , avec une électricité assez décarbonée, pour compenser cet incrément de fabrication.

La batterie est donc l’éléphant dans la pièce de la vertu environnementale du véhicule électrique, et on est en droit de se demander s’il y a des solutions pour régler cette difficulté.

Quand on regarde les détails, la plupart des simulations effectuées considèrent que les batteries sont fabriquées aux USA ou en Chine, de technologie NMC, avec une électricité très carbonée, et au final avec une empreinte carbone moyenne de 108 kg CO2e/ kWh. (estimation McKinsey)
Ce qui, pour une batterie “standard” de 60 kWh , mettrait son empreinte carbone de fabrication à 6,5 tonnes de CO2e.

Cette analyse est à challenger par les efforts faits par les états et la communauté technique et scientifique.

  • Les nouvelles technologies à fortes densités ont de facto besoin de beaucoup moins de masse de matières pour stocker un kilowatt-heure. C’est un facteur de premier ordre pour réduire la masse, et, partant, l’empreinte carbone.
  • Certains pays (Suisse, Norvège, Suède, France, ..) ont une électricité beaucoup plus décarbonée (respectivement 20, 30, 40, 60 gCO2e/kWh) que celle prise en référence dans les calculs (US 387 gCO2e/kWh, Chine 530)
  • Toutes les technologies ne consomment pas la même énergie à la fabrication. Ainsi fabriquer 1kWh de batterie LFP consomme environ 37 kWh électrique là où une NMC en consomme 26 et une batterie solide en demandera 3.5 (source : Nature Energies)
  • Toutes les technologies n’utilisent pas les mêmes matériaux et donc n’ont pas une empreinte carbone amont (à la production et au raffinage) équivalente. Ainsi les batteries avec des anodes en graphite ou en silicium et des cathodes en Lithium-Fer-Phosphate sont particulièrement émissives. Les batteries solides ou Sodium sont particulièrement intéressantes pour baisser drastiquement ces émissions. Mais aussi les récentes initiatives de nouvelles mines en pays faible carbone permettent d’imaginer des émissions de carbone à la production des minerais bien inférieures à celles des USA ou de la Chine.

Compte tenu des initiatives industrielles en cours, il est donc probable qu’ en cumulant les bonnes technologies, des densités de puissance considérablement augmentées, l’approvisionnement des minerais dans des pays bas carbone et la fabrication des batteries dans des pays bas carbone, on puisse diviser par 2 l’empreinte carbone des batteries actuellement utilisée dans les évaluations. Un objectif de 50 kg CO2e/kWh n’est pas irréaliste.

Ceci mettrait la batterie de 60 kWh à 3 tonnes de CO2e et la neutralité carbone à l’usage plus près des 10000 kms.

Il est donc très important de travailler, et de faire les bons choix, industriels et énergétiques.