Quel bilan carbone pour les vélos électriques ?

Com­pa­ré à de nom­breux autres modes de trans­port… Bien sûr que non ! En France, l’em​preinte car­bone du vélo élec­trique s’é​lève en moyenne à 13 grammes de CO₂ équi­valent (CO₂e) par kilo­mètre par­cou­ru, si le véhi­cule est uti­li­sé pen­dant 20 000 km. Ce chiffre repré­sente l’en​semble du cycle de vie du vélo : sa fabri­ca­tion, son uti­li­sa­tion, son entre­tien et sa fin de vie. L’en​semble des gaz à effet de serre (GES) émis sont inclus – c’est pour­quoi nous par­lons de CO₂ équi­valent. L’im​pact du VAE est légè­re­ment supé­rieur à celui du vélo mus­cu­laire, dont l’em​preinte car­bone s’é​lève à 10 à 12 g de CO₂e/km par­cou­ru.

Mais ces mobi­li­tés sont par­mi les plus per­for­mantes sur l’en​semble des fac­teurs envi­ron­ne­men­taux. En France, l’em​preinte car­bone du train élec­tri­fié est éva­luée à envi­ron 35 g de CO₂e/km par­cou­ru par pas­sa­gers. On grimpe à 60 – 75 g de CO₂e/km par­cou­ru pour une voi­ture cita­dine élec­trique. Les voi­tures ther­miques et l’a​vion dépassent la barre des 100 g CO₂e/km par­cou­ru. Seuls la marche (1 à 2 g de CO₂e/km par­cou­ru) et le métro et RER pari­siens (8 à 10 g de CO₂e/km par­cou­ru) sont plus per­for­mants que le vélo. On estime que l’a​chat et l’u​ti​li​sa​tion d’un VAE en France pré­sente un meilleur bilan car­bone que l’u​sage de la voi­ture ther­mique en ville dès lors qu’on par­court plus de 1 000 km avec son VAE avant de le recycler.

En tra­vaillant sur le sujet il y a 7 ans, j’ai consta­té que l’em​preinte liée à l’u​sage des micro-mobi­li­tés élec­triques était mul­ti­pliée par trois en Chine. Depuis, le mix élec­trique chi­nois s’est bien décar­bo­né et la dif­fé­rence est plus faible, mais reste notable. En Alle­magne, la pro­duc­tion élec­trique émet actuel­le­ment 10 fois plus de GES qu’en France. Mais fina­le­ment, l’im​pact sur l’em​preinte car­bone totale du VAE est modé­ré, car un VAE consomme peu d’élec​tri​ci​té, sa fabri­ca­tion repré­sente la majo­ri­té des émis­sions de GES sur son cycle de vie. L’em​preinte car­bone totale grimpe de 13 g de CO₂e/km par­cou­ru en France à 17 g de CO₂e /km par­cou­ru en Allemagne.

La fabri­ca­tion repré­sente 94 % de l’em​preinte car­bone totale d’un VAE rou­lant 20 000 km en France². Pour un vélo en alu­mi­nium de 20 kg (hors assis­tance élec­trique) fabri­qué en Chine, la pro­duc­tion du cadre émet 181 kg de CO₂e. La fabri­ca­tion de la bat­te­rie émet 20 kg de CO₂e et le moteur 37 kg de CO₂e. La plus grande source d’é​mis​sions de GES d’un VAE est donc liée à la fabri­ca­tion du cadre. En cause : l’a​lu​mi​nium. La Chine est le pre­mier pays pro­duc­teur d’a​lu​mi​nium raf­fi­né – le pays pro­duit près de la moi­tié de l’a​lu​mi​nium mondial³. Même si la Chine dimi­nue l’em​preinte car­bone de son mix élec­trique, le raf­fi­nage de l’a​lu​mi​nium reste très émet­teur de GES. C’est ce qui pèse le plus dans l’em​preinte car­bone d’un VAE. L’as​sem​blage a vrai­ment un impact limi­té… Un vélo « made in France » n’a donc que peu d’in​té​rêt en termes d’em​preinte car­bone sauf si le métal du cadre est raf­fi­né dans un pays où le mix élec­trique est peu car­bo­né (ex : alu­mi­nium fran­çais, qué­bé­cois, islandais…).

Les bat­te­ries ont mau­vaise presse à cause des voi­tures élec­triques. Mais dans une voi­ture élec­trique, on embarque plu­sieurs cen­taines de kilos de bat­te­rie. Celle d’un vélo élec­trique ne pèse que quelques kilos. Les émis­sions de GES géné­rées par ces bat­te­ries sont très faibles comparativement.

Elles sont cepen­dant dif­fi­ciles à éva­luer pré­ci­sé­ment. Nous avons ana­ly­sé une tren­taine de publi­ca­tions concer­nant les bat­te­ries lithium-ion, l’em​preinte car­bone par kWh varie d’un fac­teur 10. Nous avons beau­coup d’in​cer​ti​tudes concer­nant les condi­tions d’ex​trac​tion des métaux à la mine, ain­si que les condi­tions de raf­fi­nage. Il est dif­fi­cile d’ob​te​nir des don­nées indus­trielles fiables. Cela ne change rien au constat : le cadre repré­sente la plus grande part des émis­sions. D’ailleurs, nous pou­vons consi­dé­rer que le VAE le plus sobre est un vélo mus­cu­laire – sans élec­tri­ci­té – déjà en uti­li­sa­tion, que l’on va équi­per d’une assis­tance élec­trique. Cette trans­for­ma­tion de vélo est aus­si appe­lée rétro­fit. C’est une solu­tion extrê­me­ment inté­res­sante pour évi­ter la fabri­ca­tion d’un nou­veau cadre.

Cela dépend du pays. La main­te­nance repré­sente envi­ron 8 % des émis­sions de GES sur l’en​semble du cycle de vie d’un vélo en France. La consom­ma­tion élec­trique s’é​lève en moyenne à 1 kWh pour 100 km, soit 0,5 g de CO₂e/km par­cou­ru en France (soit envi­ron 4 % des émis­sions totales du VAE) ou 5 g de CO₂e/km en Alle­magne (c’est​-à​-dire 29 % des émis­sions totales du VAE). Elle dépend bien sûr du vélo, de l’u​ti​li​sa​teur, de la topo­gra­phie et de l’é​vo​lu​tion du mix électrique.

Concer­nant la fin de vie, le recy­clage des bat­te­ries et des maté­riaux per­met de réduire l’em​preinte car­bone de 6 % en France. Mal­heu­reu­se­ment, aujourd’​hui moins de 8 % des bat­te­ries des VAE sont recyclées.

Les dif­fé­rents leviers évo­qués pré­cé­dem­ment – plus de recy­clage et le rétro­fit des vélos mus­cu­laires – sont des pra­tiques ver­tueuses en ce sens. Plus un vélo a une durée de vie impor­tante, plus son empreinte car­bone par kilo­mètre par­cou­ru est réduite.

Comme le cadre est l’élé​ment le plus impac­tant, il faut ensuite tra­vailler en ce sens. Il est par exemple pos­sible de se tour­ner vers des pro­duc­teurs alter­na­tifs d’a​lu​mi​nium, comme le Qué­bec. Employer des maté­riaux alter­na­tifs comme l’a​cier et le bois est aus­si un levier inté­res­sant. Enfin, de nom­breuses recherches sont menées sur les bat­te­ries. Avec des col­lègues, nous éva­luons actuel­le­ment l’im​pact de l’em​ploi d’autres types de bat­te­ries (comme les bat­te­ries sodium-ion et bat­te­ries à élec­tro­lyte solide) sur l’em​preinte car­bone des véhi­cules élec­triques. Les résul­tats sont très encourageants.

Anaïs Maréchal