II. UNE APPROCHE SYSTÉMIQUE DE LA DÉCARBONATION DES TRANSPORTS TERRESTRES
A. L'ANALYSE DU CYCLE DE VIE : UN OUTIL DE RÉFÉRENCE POUR L'ÉVALUATION ENVIRONNEMENTALE
Les politiques publiques applicables aux véhicules se sont historiquement fondées sur les seules émissions produites lors de leur utilisation. Cette approche, qui présente l'avantage de la simplicité, était adaptée à un parc automobile relativement homogène, composé essentiellement de véhicules à motorisation thermique, pour lesquels la majeure partie des émissions de gaz à effet de serre et de particules était générée pendant la phase d'usage, « à la sortie du pot d'échappement ».
La diversification des technologies de motorisation conduit aujourd'hui à remettre en cause cette approche. L'essor des véhicules électriques à batterie, le développement des motorisations hybrides, des biocarburants, du biométhane, des carburants de synthèse ou encore de l'hydrogène modifient la répartition des émissions durant la vie des véhicules. Selon les technologies retenues, une part importante des émissions peut désormais intervenir en amont de l'utilisation, lors de l'extraction des matières premières, de la fabrication des composants, en particulier des batteries, ou encore de la production des vecteurs énergétiques.
L'évaluation des seules émissions durant l'utilisation ne permet plus d'apprécier l'impact environnemental global des différentes solutions de mobilité. Une approche fondée sur l'ensemble du cycle de vie du véhicule apparaît désormais indispensable afin de comparer objectivement les technologies disponibles et d'éviter de simplement déplacer des émissions d'une étape du cycle de vie vers une autre, sans bénéfice environnemental global.
L'analyse du cycle de vie (ACV) est aujourd'hui la méthode de référence pour évaluer les impacts environnementaux d'un produit. Normalisée par les normes ISO 1404041(*) et ISO 1404442(*), elle consiste à prendre en compte l'ensemble des étapes de la vie d'un produit, depuis l'extraction des matières premières nécessaires à sa fabrication jusqu'à sa fin de vie, en passant par sa production, son transport, son utilisation et sa maintenance.
Appliquée aux véhicules, l'ACV permet d'évaluer non seulement les émissions de gaz à effet de serre, mais également d'autres impacts environnementaux tels que la consommation de ressources, les émissions de polluants atmosphériques ou les effets sur les écosystèmes. Elle est ainsi un outil essentiel pour éclairer les politiques publiques et orienter les choix technologiques.
Des travaux récents de l'IFP Énergies nouvelles illustrent l'intérêt de cette démarche43(*). En comparant, selon une méthodologie homogène, des véhicules thermiques, hybrides, hybrides rechargeables, électriques à batterie ainsi que différentes filières de biocarburants et de biométhane, l'étude montre que seule une approche couvrant l'ensemble du cycle de vie permet d'apprécier de manière objective les performances environnementales des différentes solutions de mobilité.
L'ACV conduit notamment à remettre en perspective certaines informations couramment admises. Ainsi, un véhicule électrique qualifié de « zéro émission » ne l'est qu'au regard de ses émissions à l'échappement. Son empreinte carbone dépend également de la fabrication du véhicule, en particulier de la batterie, de la production de l'électricité utilisée pour sa recharge ainsi que des conditions de recyclage en fin de vie. À l'inverse, les véhicules thermiques concentrent l'essentiel de leurs émissions pendant leur phase d'utilisation, mais présentent en général une empreinte de fabrication assez faible.
Les connaissances scientifiques ont également mis en évidence l'importance croissante des émissions de particules dites « hors échappement », résultant principalement de l'usure des pneumatiques, des freins et de la chaussée. Ces émissions concernent l'ensemble des véhicules, quelle que soit leur motorisation, et tendent à augmenter avec la masse du véhicule, même si le freinage régénératif permet de réduire sensiblement l'usure des freins sur les véhicules électriques.
Les résultats des analyses du cycle de vie demeurent toutefois sensibles aux hypothèses retenues. Ils dépendent notamment de la durée de vie des véhicules, du kilométrage parcouru, des procédés industriels utilisés, des performances des batteries, des taux de recyclage, ainsi que du contenu en carbone de l'énergie consommée. Les comparaisons entre études doivent donc être interprétées avec prudence.
Il convient par ailleurs de distinguer plusieurs niveaux d'ACV.
L'approche dite « du réservoir à la roue » (en anglais, tank-to-wheel) ne prend en compte que les émissions produites lors de l'utilisation du véhicule. C'est cette approche qui sous-tend encore largement la réglementation européenne applicable aux émissions de CO2 des véhicules particuliers. Dans ce cadre, un véhicule électrique est considéré comme n'émettant pas de dioxyde de carbone en circulation.
L'approche « du puits à la roue » (en anglais, well-to-wheel) intègre également les émissions liées à la production, à la transformation et à l'acheminement de l'énergie utilisée par le véhicule, qu'il s'agisse de carburants fossiles, de biocarburants, de biométhane, d'hydrogène ou d'électricité. Elle fournit ainsi une vision plus représentative des émissions associées à l'usage des différentes motorisations.
Toutefois, cette approche ne prend toujours pas en compte les émissions liées à la fabrication du véhicule ni à sa fin de vie. C'est pourquoi les analyses les plus récentes privilégient une approche complète, dite « du berceau à la tombe » (en anglais, cradle-to-grave), cadre méthodologique de référence pour comparer les différentes technologies.
L'étude de l'IFPEN illustre bien l'apport de cette approche. Elle montre notamment que les émissions liées à la fabrication des batteries représentent une part importante du bilan carbone des véhicules électriques et augmentent avec leur capacité. Les auteurs soulignent ainsi que l'augmentation continue de la taille des batteries, destinée à accroître l'autonomie, ne conduit pas à une amélioration du bilan climatique global.
L'analyse met également en évidence le fait que les performances environnementales d'une technologie dépendent fortement de ses conditions d'utilisation. Ainsi, les véhicules hybrides rechargeables n'expriment pleinement leur potentiel de réduction des émissions que lorsqu'ils sont effectivement rechargés de manière régulière et utilisés majoritairement en mode électrique. À défaut, les émissions liées à la fabrication de la batterie s'ajoutent à celles issues de la consommation de carburant, plus élevée que sur un véhicule thermique traditionnel, ce qui dégrade sensiblement leur bilan carbone.
De même, les performances climatiques des véhicules électriques restent étroitement liées au contenu en carbone de l'électricité utilisée pour leur recharge. L'étude montre qu'un véhicule électrique utilisé en France, où l'électricité est largement décarbonée, présente un bilan nettement plus favorable que le même véhicule alimenté par un mix électrique européen plus carboné. Les auteurs soulignent ainsi que le contexte énergétique dans lequel le véhicule est utilisé constitue un paramètre déterminant de son empreinte carbone.
Enfin, l'analyse du cycle de vie conduit à réévaluer le bilan carbone des carburants alternatifs. Les performances environnementales des biocarburants dépendent en effet fortement des matières premières mobilisées, des procédés de fabrication et, le cas échéant, des changements d'affectation des sols qu'ils peuvent induire. L'étude de l'IFPEN montre que certains biocarburants avancés ou le biométhane peuvent, dans certaines configurations, présenter des performances climatiques comparables à celles des véhicules électriques, voire supérieures lorsque ceux-ci sont rechargés avec une électricité fortement carbonée.
Ainsi, l'analyse du cycle de vie ne conduit pas à établir une hiérarchie simple entre les différentes motorisations. Elle montre au contraire que leurs performances environnementales dépendent de nombreux paramètres : contenu carbone de l'énergie utilisée, taille de la batterie, conditions d'utilisation du véhicule, procédés industriels de fabrication ou encore nature des carburants employés. Les résultats disponibles suggèrent ainsi que plusieurs technologies peuvent contribuer, de manière complémentaire, à la décarbonation des transports terrestres, selon les usages considérés.
Les rapporteurs considèrent donc que l'analyse du cycle de vie des véhicules constitue le cadre méthodologique de référence le mieux adapté pour évaluer de manière objective les différentes options technologiques et éclairer les choix publics en matière de décarbonation des transports.
Figure 7. Score ACV des véhicules de segment C (berline et monospace)44(*)
Toutefois, si l'analyse du cycle de vie constitue un outil indispensable pour apprécier la contribution des différentes technologies à la décarbonation, elle ne saurait à elle seule fonder l'évaluation de ces filières. D'autres objectifs d'intérêt général doivent également être pris en considération, notamment la sécurité d'approvisionnement énergétique, la réduction de la dépendance aux importations d'hydrocarbures, la souveraineté industrielle et agricole ainsi que les retombées économiques pour les territoires.
Les auditions conduites par les rapporteurs font apparaître un assez large consensus quant à l'intérêt d'une intégration progressive de l'analyse du cycle de vie dans les réglementations européennes. Néanmoins, les représentants de l'Avere-France et de la Chambre syndicale internationale de l'automobile et du motocycle (CSIAM) ont émis des réserves relatives aux difficultés méthodologiques associées à l'ACV et au risque de brouiller l'image des véhicules 100 % électriques.
Recommandation : Promouvoir l'intégration progressive d'indicateurs fondés sur l'analyse en cycle de vie dans les réglementations européennes, en veillant à ce que cette intégration ne conduise pas à abandonner prématurément les objectifs actuellement fondés sur les émissions à l'échappement, qui jouent un rôle structurant dans la décarbonation du secteur.
* 41 ISO 14040:2006 Management environnemental -- Analyse du cycle de vie -- Principes et cadre.
* 42 ISO 14044:2006 Management environnemental -- Analyse du cycle de vie -- Exigences et lignes directrices.
* 43 Ternel C., Bouter A. et Melgar J., Life cycle assessment of mid-range passenger cars powered by liquid and gaseous biofuels: Comparison with greenhouse gas emissions of electric vehicles and forecast to 2030, Transportation Research Part D: Transport and Environment, Volume 97, 2021.
* 44 IFPEN, L'analyse du cycle de vie, Données issues de l'étude IFPEN-AFG-AFGNV de septembre 2019 et de la Directive européenne des Énergies Renouvelables (RED II).