Véhicules thermiques, électriques, hybrides... Quelle place dans le parc automobile français ?
Emissions de gaz à effet de serre par secteur en 2019
No Data Found
Les transports sont responsables de près d’un tiers des émissions de gaz à effet de serre nationales2. En 2019, c’était d’ailleurs le secteur le plus émetteur. Les véhicules particuliers sont responsables de plus de la moitié des émissions du secteur3, soit 16% des émissions nationales.
En 2020, le parc automobile était composé de 38,4 millions de voitures dont 98% sont alimentées par un carburant fossile4, dont l’intensité carbone est de 19,2 kg CO2 pour 100 km parcourus.
En comparaison, les véhicules électriques émettent 1,2 kg de CO2 pour 100 km5, soit 16 fois moins qu’un véhicule thermique. Cette empreinte carbone réduite à l’usage, dans le cas d’une batterie adaptée et d’un véhicule léger, a motivé la décision des institutions européennes.
Répartition des émissions de gaz à effet de serre du secteur des transports par type de déplacement en 2019 (Mt CO2e)
No Data Found
Et si toutes les voitures devenaient électriques en 2050 ?
Imaginons qu’en 2050, il n’y ait plus que des voitures électriques en circulation en France. Quelle serait la demande additionnelle en électricité si l’on convertissait l’ensemble des voitures thermiques du parc automobile de 2020 en leur homologues électriques ? Quel serait l’impact d’une électrification de nos systèmes de mobilité sur nos usages énergétiques ?
Part de chaque énergie dans la production en électricité en 2019
No Data Found
Un besoin supplémentaire de 150 TWh/ an
En supposant qu’il faut 20 kWh pour parcourir 100 km et que chaque voiture parcourt 20 000 km chaque année, la consommation annuelle d’un véhicule électrique est de 4 000 kWh. En 2020, près de 38 millions de véhicules à moteurs thermiques étaient en circulation. S’ils deviennent tous électriques d’ici 2050, 150 TWh seront nécessaires pour les alimenter. La quantité d’électricité produite étant de 532 TWh en 20196, combler les besoins des véhicules électriques reviendrait à augmenter la production de 30%.
150 TWh, d'accord mais comment ?
Comment produire chaque année 150 TWh en plus ? Quelles sources privilégier ? Pour illustrer la quantité d’électricité à fournir, chaque source est étudiée séparément. Afin de faciliter les calculs, nous n’avons pas pris en compte le stockage des énergies renouvelables.
En 2019, 71% de l’électricité produite en France était issue du nucléaire, 20% des énergies renouvelables. La loi relative à la Transition Energétique et la Croissance Verte (LTECV) prévoit un plafonnement du nucléaire à 50%7 en 2025, grâce à l’augmentation et la diversification des énergies renouvelables.
Dans le cas du tout nucléaire
En 2020, 56 réacteurs nucléaires étaient en service et produisaient 380 TWh d’électricité. En admettant que la puissance de chacun de ces réacteurs est similaire, on peut estimer qu’un réacteur nucléaire produit environ 6,7 TWh en une année. Ainsi, pour produire 150 TWh par an, 22 réacteurs sont nécessaires, pour un total de 78 réacteurs en 2050.
Si l’on installait un réacteur nucléaire tous les 5 ans, l’objectif serait atteint en 2140.
Par ailleurs, la LTECV plafonne à 63 GW la puissance nucléaire française7. La puissance pour atteindre 150 TWh/an étant de 85 GW supplémentaires, il est, en l’état, impossible de se reposer seulement sur cette source d’électricité.
Dans le cas du tout éolien
Environ 8 800 éoliennes ont permis de produire 35 TWh d’électricité en 20208. En adoptant le même raisonnement qu’utilisé précédemment, il faudrait installer 37 750 éoliennes supplémentaires pour produire les 150 TWh qu’utiliseraient les véhicules électriques chaque année.
Le rythme d’installation étant de 1,2 GW par année9, il faudrait attendre 2080 avant d’atteindre la production nécessaire au fonctionnement des véhicules électriques, soit 30 ans après la date butoir de 2050.
Dans le cas du tout solaire
L’équivalent de 40 km² de panneaux solaires étaient installés en 2020 pour une production de 12 TWh9. 1 km² de panneaux solaires permet de produire environ 0,3 TWh. Ainsi, pour en produire 150 en 2050, 500 millions de m² supplémentaires devront être posés. Si l’on poursuit avec le rythme actuel de 0,9 GW /an9, la production visée ne sera atteinte qu’en 2165.
Pour conclure
Une demande considérable
Le remplacement de la flotte de véhicules thermiques en véhicules électriques entraine une hausse conséquente de la demande en électricité. En l’état et au rythme d’installation actuel, il n’est pas possible de satisfaire cette demande, quelle que soit la source d’électricité étudiée. La diversité du mix énergétique est dès lors indispensable pour assurer l’optimisation du nombre d’installations. A noter cependant, au rythme actuel d’installation, d’ici 2050 6 réacteurs pourraient être installés, 18 000 éoliennes et 100 km² de panneaux solaires, pour une production supplémentaire de 135 TWh. En supposant que toute cette électricité supplémentaire n’est destinée qu’à la mobilité électrique, il manquerait tout de même 15 TWh. Dans tous les cas, cette intensification de la demande en électricité n’est pas alignée avec la trajectoire sobre mise en avant dans la Loi pour la Transition énergétique et la Croissance Verte.
En route vers le tout électrique ?
Outre l’accroissement de la demande, d’autres enjeux sont à prendre en compte dans la transition vers le tout électrique : la disponibilité des ressources pour construire les unités de production et les batteries au lithium, la disponibilité des bornes de recharges, etc. Ces problématiques remettent en question nos modes de production et de consommation et nous invitent plus particulièrement à repenser les manières de nous déplacer. Cette remise en question passe aussi par l’adaptation des infrastructures. Par exemple, les réseaux de transports en commun devraient être développés et rendus accessibles à une plus grande partie de la population.
Et WIND my ROOF dans tout ça ?
Cela montre aussi que pour satisfaire cette demande croissante d’électricité, tous les moyens de production doivent être pris en compte. Notamment le développement des énergies décentralisées, comme nos éoliennes de toit. En produisant localement de l’électricité propre, ces solutions contribuent à accroître l’autonomie énergétique des bâtiments !
Pour aller plus loin
Tensions sur les matières premières des batteries
Idées reçues sur les voitures électriques
Disponibilités des bornes de recharge pour voitures électriques
Sources
Crédit image
Crédit image : Gerd Altmann. https://pixabay.com/fr/photos/station-de-charge-elektrotankstelle-4636710/
Vote des députés
[1] Vote de l’interdiction des véhicules à moteur thermique en 2035 par les eurodéputés (consulté le 9 septembre 2022) https://www.vie-publique.fr/en-bref/285406-les-eurodeputes-votent-linterdiction-des-moteurs-thermiques-en-2035
Répartition des émissions de gaz à effet de serre
[2] Répartition des émissions de GES par secteur d’activité en 2019 (consulté le 7 septembre 2022) https://www.insee.fr/fr/statistiques/2015759#tableau-figure1
[3] Répartition des émissions de GES du secteur des transports en 2019 (consulté le 7 septembre 2022) Émissions de GES des transports | Chiffres clés du climat 2022 (developpement-durable.gouv.fr)
Emissions du parc automobile
[4] Parc des voitures particulières par type d’énergie au 1er janvier 2020 (consulté le 6 septembre 2022) : Données sur le parc automobile français au 1er janvier 2021 | Données et études statistiques (developpement-durable.gouv.fr). Données utilisées : parc_voitures_particulieres_2011_a_2021.xlsx (live.com)
[5] Détail du calcul des émissions de véhicules à moteur essence, diesel et électrique.
Sources :
- Consommation en électricité d’une voiture électrique (consulté le 7 septembre 2022) En 2040, le réseau pourra-t-il tenir la consommation des véhicules électriques ? (selectra.info)
- Consommation moyenne en carburant d’une voiture thermique particulière en 2019 (consulté le 7 septembre 2022) • Consommation essence des voitures : évolution depuis 2004 | Statista
- Facteurs d’émissions ADEME – Site Bilans GES (consulté le 7 septembre 2022)
Calculs des émissions de CO2e par carburant pour 100 km parcourus :
Carburant | Essence | Diesel | Electricité |
Facteur d’émission | 2,7 | 3,1 | 0,06 |
Unité du facteur d’émission | kg CO2e/ l | Kg CO2e/ kWh | |
Consommation moyenne de carburant | 7,1 | 6,1 | 20 |
Unité de la consommation moyenne de carburant | l/ 100 km | kWh/ 100 km | |
Emission de CO2 | 19,17 | 18,91 | 1,21 |
Unité de l’émission de CO2 | kg CO2e/ 100 km | ||
Production d'électricité et réglementation
[6] Production d’électricité en France en 2019 (consulté le 7 septembre 2022) https://bilan-electrique-2020.rte-france.com/production-production-totale/
[7] Présentation des objectifs de la Loi relative à la Transition Energétique et la Croissance Verte (consulté le 6 septembre 2022) Ecologie : transition énergétique, croissance verte | vie-publique.fr
[8] Production d’électricité par de l’éolien (consulté le 4 octobre 2022) L’éolien – Ademe
[9] Panorama de l’électricité renouvelable au 31 décembre 2020 (consulté le 4 octobre 2022) panorama-de-lelectricite-renouvelable-au-31-decembre-2020.pdf (enedis.fr)
Puissance supplémentaire raccordée chaque année de 2010 à 2019 en MW par énergie :
| Eolien | Solaire | |
2010 | 1189 | 688 |
2011 | 952 | 1706 |
2012 | 821 | 1143 |
2013 | 622 | 639 |
2014 | 1155 | 931 |
2015 | 1012 | 899 |
2016 | 1437 | 577 |
2017 | 1788 | 883 |
2018 | 1584 | 890 |
2019 | 1378 | 1021 |
Puissance moyenne installée sur 10 ans (MW) | 1193,8 | 937,7 |
Puissance moyenne installée sur 10 ans (GW) | 1,2 | 0,9 |
