Quelle place pour la voiture en 2050 ?

publié par
Arthur de Lassus
le
Tuesday
20
February
2024

La voiture aujourd’hui et demain

“Les français aiment la bagnole”

Derrière la phrase du président Emmanuel Macron prononcée fin 2023, qui a fait beaucoup de bruit dans les médias, il y a un fait : la voiture occupe une place prépondérante dans les transports aujourd’hui.

Il y avait en France près de 38,7 millions de voitures particulières en 2022 (+8% sur les 10 dernières années) [1]. Les français parcourent en moyenne un peu plus de 12 000 km par an en voiture, soit 81% des kilomètres parcourus. [2] Cela est possible grâce à un réseau routier fortement développé de plus d’un million de kilomètres, parmi les plus denses d’Europe. [3]

Quelles sont les tendances actuelles ?

Avec l’interdiction de la vente de véhicules thermiques neufs d’ici 2035, le nombre de véhicules électriques augmente fortement. Les ventes de voitures électriques ont connu une forte hausse et atteignent 21% des voitures immatriculées en 2022 (batterie électrique ou hybride rechargeable) [4] Néanmoins, ces chiffres restent encore très faibles à l’échelle du parc automobile français : 1% des véhicules sont électriques en 2022 et 3% hybrides. [5]

Une tendance inquiétante pour l’environnement est la consommation de carburant des véhicules thermiques qui, en stagnation depuis 2015, connaît une augmentation avec l’arrivée de véhicules plus lourds et plus volumineux (SUV).

Evolution des émissions de CO2 par km en France

Quelle est la voiture idéale pour décarboner la mobilité ?

En France, le secteur des transports émet 32% des gaz à effets de serre et ces émissions ont encore augmentés en 2023 (+2,3%) [6]. Il est donc urgent et nécessaire de décarboner la mobilité.

La voiture électrique est déjà plus écologique

Les analyses de cycles de vie (ACV) les plus récentes donnent une empreinte carbone bien plus faible pour les véhicules électriques que pour les véhicules thermiques.

Le graphique suivant est une compilation de 10 études d’ACV sur la France :

Compilation de 10 études comparatives des émissions entre véhicule thermique et électrique en France

Selon ces études datant de 2013 à 2022, la voiture électrique est dès aujourd’hui 2 à 5 fois moins émettrices de GES sur son cycle de vie en France.

Le mix électrique doit aussi être décarboné

Une de ces études montre l’influence du mix électrique sur les émissions de GES pour les pays de l’Union Européenne :

Hung et al. 2021, A-segment (mini) correspond à une voiture de catégorie mini et JE-segment (mid-size) à une voiture SUV de moyenne taille

L’empreinte carbone d’une voiture électrique sur son cycle de vie peut varier d’un facteur 4 selon le pays d’usage. Puisque les voitures électriques sont 2 à 5 moins carbonées en France (où l’électricité est très peu carbonée), la voiture électrique est souvent plus émettrice de GES dans des pays où l’électricité est 4 fois plus carbonée qu’en France comme la Bulgarie ou la Pologne.

Cependant, l’étude conclut que même pour les quelques pays européens où la voiture électrique n’est pas avantageuse, la situation devrait changer rapidement (d’ici 5-10 ans) si les objectifs de décarbonation sont atteints. [7]

Un autre article affirme que déjà en 2015, la majorité des véhicules électriques contribuaient à réduire les émissions de GES (l’étude concerne 59 régions du monde). [8]

“Même si l’électrification des véhicules n’est pas coordonnée avec une décarbonation rapide du secteur de production de l’énergie, l’utilisation des véhicules électriques réduit presque certainement les émissions dans la plupart des régions du monde, comparée à l’utilisation d’alternatives basées sur des carburant fossiles” [8]

Une autre étude démontre des résultats bénéfiques dans 26 des 35 pays étudiés pour les voitures électriques par rapport aux voitures thermiques. [9]

Autres perspectives d’améliorations

Si aujourd’hui on peut encore trouver quelques rares situations où une voiture thermique est plus écologique (mix électrique très carboné par exemple), cela pourrait ne plus du tout être le cas rapidement et la voiture électrique, déjà en moyenne 2 à 5 fois moins émettrices de GES, pourrait être encore plus avantageuse écologiquement.

En effet, les batteries des VE sont des technologies encore récentes et les batteries NMC (nickel-manganèse-cobalt) sont progressivement remplacées par la technologie LFP (lithium-fer-phosphate) qui permettent de meilleures performances et d’éviter les conséquences sociales désastreuses de l’extraction de cobalt. Les batteries au sodium (plus abondant et plus facile à extraire) pourraient elles aussi être démocratisées prochainement.

Il faut changer nos manières de nous déplacer

Rappelons-le, le secteur du transport est responsable de 32% de l’empreinte carbone d’un français dont 52% sont dûs aux déplacements en voiture, soit au total 15% de notre empreinte carbone. [4]

La voiture individuelle, même électrique,  restera plus carbonée que les transports en commun et les mobilités douces

D’après les données de l’Ademe, disponibles via leur simulateur, on peut voir quels sont les moyens de transport les plus décarbonés. [10]

La voiture électrique émet 0,1 kgCO2eq/km. C’est déjà 2 fois mieux que la voiture thermique  (0,22 kgCO2eq/km) et c’est même un peu moins qu’un bus thermique (0,11kC02eq/km).

En revanche, tous les autres moyens de transports en communs sont moins carbonés qu’une voiture électrique : de l’autocar (3 fois moins émetteur) au TGV (30 fois moins émetteur), tous sont des alternatives plus écologiques à la voiture individuelle.

Émissions de chaque moyen de transport par kilomètre, Simulateur Ademe

Et si l’on peut imaginer que les voitures électriques vont s’améliorer avec la démocratisation de nouvelles technologies de batteries, il pourrait en être de même pour les transports en communs si l’on investissait autant d’argent dans leur développement.

En ville, il n’y a que très peu de trajets qui ne pourrait pas être effectués avec des transports plus décarbonés que la voiture individuelle (vélo, bus électrique, métro ou encore tramway). Pour les longs trajets, le TGV est le choix idéal (bien qu’à un prix assez élevé) mais le TER ou l’autocar (que l’on pourrait électrifier) constituent des alternatives décarbonées pour les longues distances.

Il existe bien sûr des espaces ruraux peu desservis par les trains où la faible densité de population rend peu rentable le développement d’un réseau de transport en commun. Dans ces zones là, la voiture électrique, qui peut être associée à la pratique du covoiturage, restera probablement le meilleur moyen de transport.

Ainsi, la voiture électrique fait partie des moyens de transports nécessaires pour une mobilité bas-carbone en 2050 mais se contenter d’électrifier le parc automobile et maintenir l’hégémonie de la voiture individuelle serait une piètre solution pour lutter contre le changement climatique.

Une étude américaine parue dans la revue Nature climate change [11] souligne d’ailleurs que l’électrification des voitures particulières ne sera pas suffisante pour atteindre les objectifs d’atténuation du changement climatique.

“Parier seulement sur les voitures électriques (VE) pour maintenir un budget soutenable d’émissions CO2 du secteur pour la flotte de véhicules particuliers américaine supposerait plus de 350 millions de VE sur les routes en 2050, signifiant une hausse de 50% de la demande nationale en électricité et nécessitant une quantité excessive de matériaux critiques. […] C’est pourquoi, des mesures de réductions de la possession de véhicules et de l’usage sont nécessaires. […] Les VE offrent une opportunité exceptionnelle de réduire les émissions de CO2. Mais l’électrification n’est pas un remède miracle et la trousse de secours devrait inclure un éventail de mesures combinées avec la volontée de rouler moins, avec des véhicules plus légers et plus efficients” traduit de Milovanoff et al. 2020 [11]

Les transports en communs doivent donc être développés pour occuper une place plus grande dans les mobilités futures.

Le vélo

Le vélo, notamment électrique est une excellente option de décarbonation pour les courts trajets. D’après un article scientifique réalisé sur la mobilité en Île-de-France, 46% des conducteurs pourraient passer au vélo électrique (majoritairement) ou aux transports en communs en augmentant leur temps de trajet journalier de moins de 10 minutes (et en le réduisant même pour la moitié d’entre eux !). Ce report modal permettrait de réduire de 15% les émissions annuelles de la mobilité en IDF et des bénéfices sur la santé estimés à 125 millions d’euros. [leroutier2023] Une autre étude faite sur 4 villes européennes propose des scénarios pour décarboner jusqu’à 80% de des transports urbains et souligne que le vélo pourrait représenter plus de 50% de la part modale dans les villes de moins de 500 000 habitants. [creutzig]

En conclusion de cette partie, on peut affirmer que les transports en communs et les mobilités douces sont des modes de transports plus décarbonés que la voiture. Il faut donc privilégier leur développement (et leur électrification) dans tous les cas où cela est possible pour n’utiliser la voiture particulière qu’en dernier recours. Et ce, notamment car ces modes de transports présentes de nombreux co-bénéfices à la décarbonation.

Transport en commun et vélos : des bénéfices systémiques

message : les ressources disponibles permettent d’électrifier le parc mondial mais les TC sont beaucoup plus sobres

message : le modèle du tout-voiture, même électrifié, continuera d’avoir des impacts importants sur les sols et sur la biodiversité

Message clé : le modèle du tout voiture n’est pas souhaitable car l’automobile cause de nombreux problèmes sociaux et environnementaux. (approche multicritères et critique sociotechnique)

Extraction

Il existe dans la couche terrestre suffisamment de ressources pour électrifier nos systèmes énergétiques et la flotte mondiale de véhicules particuliers. Mais ignorer le sujet de l’extraction serait une grave erreur car celle-ci a de nombreuses conséquences sur la santé et la biodiversité. De plus, ressources existantes ne veut pas dire réserves disponibles. Pour comprendre les enjeux autour de l’extraction, nous vous conseillons la lecture de cet article disponible sur notre site.

Ce qui nous intéresse ici, c’est voir quelle extraction est nécessaire pour électrifier notre mobilité en fonction des moyens de transports choisis. Une étude parue en 2023 reprise par le journal britannique The Guardian montre le lithium requis pour différent véhicules électriques en fonction du nombre de passager (lithium per rider) [14].

Les véhicules électriques personnels requièrent plus de lithium par passager que les bus électriques, The Guardian [14]

Les gros véhicules (SUV, Hummer) sont naturellement plus consommateurs en énergie donc nécessitent plus de capacité de batterie donc plus de lithium (dans le cas d’une batterie au lithium bien sûr).

Ainsi, on voit une très nette différence entre l’efficacité en ressources d’un vélo électrique et d’un gros véhicule (type Hummer). Le vélo électrique est 8 fois moins gourmand en lithium qu’un véhicule avec 5 usagers. (40 fois moins si le conducteur est seul dans sa voiture)

En conséquence, dans les scénarios faits par cette même étude sur la base d’une flotte de véhicules 100% électriques en 2050 aux États-Unis, le pire scénario qui suit les tendances actuelles (nombre de véhicules individuels constant et des batteries plus grandes pour des véhicules plus grand) nécessite 10 fois plus de ressources que le meilleur scénario. Ce dernier suppose des batteries plus petites, fortement recyclées et une réduction du taux de possession de voiture par personne.

Combien de lithium sera-t-il nécessaire pour fournir de l’énergie aux véhicules électriques des USA en 2050 ?, The Guardian [14]

Diviser la demande en lithium par plus de 10 n’est pas sans conséquence. Cela permettrait de réduire les tensions sur la disponibilité des réserves de lithium et donc d’accélérer l’électrification de la mobilité. Cela permettrait aussi de réduire fortement les risques environnementaux et pollutions diverses (rejets toxiques dans les milieux alentours, pollution sonore, lumineuse, vibrations, déforestation etc.) en limitant l’ouverture de nouveaux sites miniers.

Les impacts du secteur minier sur les écosystèmes sont divers et encore trop mal quantifiés. Azadi et al. dénonce notamment dans un article de 2020, une sous-estimation de la consommation énergétique (électricité et essence) nécessaire à l’extraction de minerais de moins en moins bonne qualité. Dans le cas du cuivre, la consommation d’essence aurait augmenté de 130% au Chili entre 2001 et 2017 par unité de cuivre miné. [15]

Il est donc beaucoup plus prudent de réduire l’extraction et de mettre en place des mesures de sobriété efficaces plutôt que de faire le pari risqué de démultiplier des impacts méconnus pour réduire les émissions de GES. Les transports en communs et les mobilités douces sont donc un bon moyen de réduire l’extraction et les risques qui lui sont liés.

Usage des sols

Le changement d’usage des sols est une des frontières planétaires (processus qui garantissent l’habitabilité de notre planète Terre). Cette frontière est aujourd’hui franchie à l’échelle globale. Si la première cause de déforestation et d’usage des sols est l’agriculture, l’urbanisation est aussi un facteur important. D’après l’INRAE, les infrastructures de transport sont responsables de 28% de l’artificialisation en France. [16]

En plus d’être une pression sur les espaces agricoles ou naturels, la voiture fait concurrence aux autres moyens de transport. C’est en effet le moyen de transport qui occupe le plus d’espace au sol (chaussée + stationnement) en milieu urbain. Les photos suivantes l’illustrent clairement :

Occupation de l'espace par moyen de transport utilisé

En termes d’offre de transport à Paris, on recense 27% de l’espace urbain alloué aux transports, dont 57% de l’espace de cet espace au sol dédié aux voitures (chaussée et stationnement). [17] La domination de l’espace par la voiture entraîne un cycle de dépendance illustré ci-dessous :

Cycle de dépendance automobile

Biodiversité

Les infrastructures routières ont plusieurs impacts négatifs sur les écosystèmes. A l’échelle nationale, la construction des réseaux routiers représente une destruction directe des habitats faibles (1,2% de la surface du pays) mais les perturbations sont importantes localement pour les espèces endémiques à cause du phénomène de fragmentation des habitats. En effet, les liaisons routières principales divisent par deux et demie la taille moyenne des zones d’intérêts écologiques [18]. Cette fragmentation affecte particulièrement les espèces migratoires et les espèces ayant des territoires vitaux étendus pour se nourrir [19].

Les collisions avec les véhicules sont parfois responsables de plus de 40% de la mortalité d’une espèce localement. [19] Il existe des solutions pour diminuer les risques qui pèsent sur la biodiversité, comme l’évitement ou les passages. Il faut aussi être vigilant aux effets secondaires car la création de nouvelles liaisons routières augmentent l’étalement urbain et la fréquentation de ces espaces par les humains.

Les effets d’artificialisation ou de fragmentation des habitats existent aussi avec les transports en communs (sur route ou sur rail). Il est difficile d’estimer à quel point les transports en communs pourraient réduire ces effets par rapport à une mobilité majoritairement basée sur la voiture individuelle. Néanmoins, les liens entre climat et biodiversité sont nombreux et scientifiquement établis, et détaillés dans un de nos articles. De plus, réduire l’extraction et l’usage des sols ne peut qu’avoir des effets bénéfiques sur la biodiversité.

Santé

Les voitures génèrent aussi des particules fines, une pollution de l’air mortifère selon le gouvernement :

“En France, il est estimé que l’exposition aux particules fines PM2,5 réduit l’espérance de vie de 8,2 mois. Selon l’OMS, la pollution par les particules PM10 est à l’origine de 6 % des décès prématurés en France en moyenne, dont la moitié est attribuée aux émissions du trafic routier” [20]

En plus des particules fines, les véhicules émettent d’autres gaz et participent aux coûts de santé importants de la pollution de l’air.

“Le dioxyde d’azote (NO2) et l'ozone (O3) s’avèrent également toxiques pour l’homme et ont des effets néfastes sur les écosystèmes. Les coûts de santé (décès prématurés, bronchites chroniques...) de la pollution représentent chaque année entre 20 et 30 milliards d’euros (Md €) en France.” [20]

Les voitures électriques émettent moins de particules fines à condition que le mix électrique ne reposent pas sur le charbon comme en Chine. [21]

En plus de poser des problèmes de pollution de l’air, la voiture individuelle, est la cause de nombreux accidents. Une étude belge montre que l’augmentation du poids, de la puissance et de la hauteur de capot contribuent à mieux protéger les passagers du véhicule mais augmentent plus fortement encore la mortalité des occupants des autres véhicules ou des usagers plus vulnérables (cyclistes et piétons) [22]

Depuis la pandémie de COVID-19, la hausse de la pratique du vélo en France (+34%) s’est accompagnée d’une hausse de la mortalité (+16%) à cause du manque d’infrastructure sécurisée mais cette hausse reste deux fois plus faible que celle de la pratique. [23] En effet, dans les pays habitués aux vélos, la mortalité est plus faible que dans les pays où la mobilité favorise l’automobile :

“Aux Pays-Bas, pays particulièrement acquis à la petite reine, le nombre d’accidents par kilomètre parcouru est inférieur à celui de la France. Il est, au contraire, très élevé aux Etats-Unis, où la culture automobile prédomine.”

De nombreuses autres études montrent les bénéfices de la mobilité à vélo sur la santé ce qui appuient une nouvelle fois la nécessité de développer les mobilités alternatives à la voiture individuelle [24,25,26,27]

Moins cher

La voiture a un coût bien plus important qu’il n’y parait lorsque que l’on regarde de plus près l’ensemble des divers frais engendrés par la possession et l’usage d’une voiture.

Le vrai coût d'une voiture par BonPote

Un budget de 4000€ par an permet de s’acheter un bon vélo et des abonnements de transports en communs. Le coût ne devrait donc pas être un frein.

Conclusion

Les transports et en premier lieu la voiture, représente la plus grosse part de l’empreinte carbone des français en moyenne. Il est nécessaire d’accélérer la transition écologique et sociale dans ce secteur. Actuellement, la solution plébiscitée est la voiture électrique. En effet, elle est 2 à 5 fois plus écologique que la voiture thermique. C’est donc une solution incontournable pour la transition, notamment dans les zones rurales à faible densité de population.

En revanche, il faut à tout prix miser sur d’autres solutions de décarbonation de la mobilité car la voiture électrique reste une voiture individuelle qui ne peut pas concurrencer les transports en communs et les mobilités douces.

Différents leviers d’action selon les politiques de transitions

Parmi les différents leviers de décarbonation qui font les scénarios de l’ADEME, on peut voir qu’il existe d’autres leviers que l’efficacité des véhicules et la décarbonation du mix énergétique. La modération de la demande, l’usage massif des transports en communs et des mobilités douces (report modal) et le remplissage sont des leviers importants voir indispensable.

Et si l’ADEME établit des scénarios de décarbonation [28], il faut garder en tête que le changement climatique n’est pas le seul processus terrestre mis en danger par les activités humaines. En modérant la demande et en favorisant des transports en communs ou le vélo, nous répondrons bien mieux aux enjeux de protection de la biodiversité et de limitation de l’artificialisation des sols.

Ainsi, il est crucial de mettre fin à la vente et à l’usage de véhicules thermiques le plus tôt possible. Il faut mettre en place des politiques fortes pour développer le train et les réseaux de transports en communs urbains (bus, métro, tramway) ainsi que sécuriser l’usage du vélo et développer le réseau cyclable. La voiture électrique est aussi une solution, notamment dans les milieux ruraux où il est difficile d’implanter des dessertes de transports publics.

Sources

  1. Données sur le parc de véhicules en circulation au 1er janvier 2022, Ministère de la transition écologique
  2. Bilan annuel des transports 2019, Ministère de la transition écologique
  3. Chiffres clés du transport 2021, réseaux routiers, Ministère de la transition écologique
  4. Les voitures électriques en France et dans le monde, Statista
  5. Données sur le parc de véhicules en circulation au 1er janvier 2022, Ministère de la transition écologique
  6. Rapport annuel grand public 2019, Haut conseil pour le climat
  7. Regionalized climate footprints of battery electric vehicles in Europe, Hung et al. 2021
  8. Net emission reductions from electric cars and heat pumps in 59 world regions over time Knobloch et al. 2022
  9. When, where and how can the electrification of passenger cars reduce greenhouse gas emissions ?, Sacchi et al. 2022
  10. Simulateur d'empreinte carbone des déplacements, ADEME
  11. Electrification of light-duty vehicle fleet alone will not meet mitigation targets, Milovanoff et al. 2020
  12. Tackling Car Emissions in Urban Areas: Shift, Avoid, Improve, Leroutier 2023
  13. Decarbonizing urban transport in European cities: four cases show possibly high co-benefits, Creutzig et al. 2012
  14. Revealed: how US transition to electric cars threatens environmental havoc, Guardian 2023
  15. Transparency on greenhouse gas emissions from mining to enable climate change mitigation, Azadi et al. 2020
  16. Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols : déterminants, impacts et leviers d’action, Inrae 2017
  17. L’empreinte spatiale des transports urbains : quel espace utilisé en ville, Wavestone 2018
  18. Les impacts du réseau routier sur l’environnement, Ifen 2006
  19. Rapport COST 341 - Fragmentation des habitats due aux infrastructures de transport, Faune et trafic 2007
  20. Air et mobilités, ADEME
  21. Life-cycle assessment of greenhouse gas and air emissions of electric vehicles: A comparison between China and the U.S, Hong Huo et al. 2015
  22. Impact des caractéristiques des véhicules sur lagravité des blessures des usagers vulnérables de laroute, Vias Institute 2022
  23. Que peut-on dire de la hausse inquiétante des morts de cyclistes ? , Le monde 2023
  24. Health impact assessment of active transportation: A systematic review, Mueller et al. 2015
  25. Cycling as a Part of Daily Life: A Review of Health Perspectives, Götschi et al. 2015
  26. Health impact assessment of cycling network expansions in European cities, Mueller et al. 2018
  27. The health impacts of traffic-related exposures in urban areas: Understanding real effects, underlying driving forces and co-producing future directions, Khreis 2016
  28. Prospective - Transitions 2050 - Rapport, ADEME 2021