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Comment décarboner le transport de marchandises ?

Aurélien Bigo
Aurélien Bigo
chercheur associé de la Chaire Énergie et Prospérité à l'Institut Louis Bachelier
En bref
  • Le transport de marchandises représentait environ 10 % des émissions de gaz à effet de serre françaises en 2019.
  • Entre 1960 et 2017, les émissions de CO2 du transport de marchandises ont été multipliées par 3,3.
  • La stratégie nationale bas-carbone (SNBC) a partagé 5 leviers d’action pour décarboner les transports, comme la modération de la demande de transport par exemple.
  • L’objectif : sortir du pétrole d’ici 2050, alors qu’il représente 90 % des consommations d’énergies du secteur.
  • Si une rupture n’est pas engagée par rapport aux tendances actuelles, la part du transport de marchandises dans les émissions des transports pourrait encore augmenter.

Le transport de marchandises, environ 10 % des émissions françaises

La France s’est fixé pour objec­tif d’atteindre la neu­tra­li­té car­bone à l’horizon 20501, et le trans­port consti­tue le prin­ci­pal sec­teur émet­teur. Avant la crise du Covid qui a for­te­ment per­tur­bé le sec­teur, il repré­sen­tait 31 % des émis­sions de gaz à effet de serre (GES) du pays en 2019. Ce chiffre ne tient compte que des émis­sions directes des véhi­cules sur le ter­ri­toire natio­nal, hors trans­ports inter­na­tio­naux2.

S’il n’est pas tou­jours évident de faire une dis­tinc­tion pré­cise entre trans­port de voya­geurs et de mar­chan­dises dans les sta­tis­tiques, le fret repré­sente qua­si­ment un tiers des émis­sions des trans­ports, soit envi­ron 10 % des émis­sions totales fran­çaises3.

En tenant compte des trans­ports inter­na­tio­naux, les émis­sions du trans­port de mar­chan­dises sont domi­nées par le trans­port rou­tier avec en pre­mier lieu les poids lourds (60 %) devant les véhi­cules uti­li­taires légers (VUL ; 16 %), puis la navi­ga­tion (14 %) domi­née par le mari­time inter­na­tio­nal, puis le trans­port aérien (10 %)4.

Émis­sions de gaz à effet de serre (GES) des trans­ports en France par mode, en 2019. Tous GES ; trans­ports inter­na­tio­naux inclus ; don­nées CITEPA ; VUL = véhi­cules uti­li­taires légers ; 2RM = deux-roues motorisés.

5 leviers pour décarboner les transports

La stra­té­gie natio­nale bas-car­bone (SNBC) fran­çaise cite 5 leviers per­met­tant de réduire les émis­sions des transports : 

  1. La modé­ra­tion de la demande de transport ;
  2. Le report modal vers des modes moins émetteurs ;
  3. L’amélioration du rem­plis­sage des véhicules ;
  4. La baisse des consom­ma­tions d’énergie des véhicules ;
  5. Et enfin la décar­bo­na­tion de l’énergie utilisée.
Les 5 leviers de la stra­té­gie natio­nale bas-car­bone (SNBC).

Ces leviers doivent per­mettre d’atteindre l’objectif de décar­bo­na­tion com­plète des trans­ports inté­rieurs de mar­chan­dises d’ici 2050. Cela néces­site la sor­tie com­plète du pétrole des poids lourds, véhi­cules uti­li­taires, trains de fret ou encore des bateaux de trans­port flu­vial d’ici… 27 ans. Un défi de taille, alors que cette éner­gie repré­sente encore plus de 90 % des consom­ma­tions d’énergie du sec­teur et que les émis­sions du sec­teur peinent à bais­ser pour le moment.

Des trajectoires passées dominées par la demande

Entre 1960 et 2017, les émis­sions de CO2 du trans­port de mar­chan­dises ont été mul­ti­pliées par 3,3. Il est pos­sible de décom­po­ser en 5 fac­teurs expli­ca­tifs cette évo­lu­tion5.

Il appa­raît ain­si que la demande de trans­port a été le prin­ci­pal fac­teur expli­quant l’évolution à la hausse (et par­fois à la baisse) des émis­sions. La demande est mesu­rée en tonnes-kilo­mètres, et a aug­men­té à la fois en rai­son de la hausse des volumes de mar­chan­dises à trans­por­ter et de la hausse des dis­tances moyennes par­cou­rues. Au glo­bal, la demande a été mul­ti­pliée par 3,4 avec des périodes de baisses à la suite des prin­ci­pales crises éco­no­miques (chocs pétro­liers, crise de 2008).

Entre 1960 et 2017, les émis­sions de CO2 du trans­port de mar­chan­dises ont été mul­ti­pliées par 3,3.

Cette hausse de la demande a été por­tée par le trans­port rou­tier, qui a vu sa part modale pas­ser de 34 % en 1960 à envi­ron 88 % depuis le milieu des années 2000, au détri­ment du fer­ro­viaire et du flu­vial6. Le fac­teur de report modal a ain­si eu une forte contri­bu­tion à la hausse sur les émis­sions (mul­ti­pli­ca­tion par 1,95).

Les 3 der­niers fac­teurs ont évo­lué à la baisse. Le rem­plis­sage moyen des véhi­cules s’est amé­lio­ré pour tous les modes, en pas­sant à des poids lourds, des trains et des bateaux plus capa­ci­taires (fac­teur de 0,66 soit un impact de ‑34 % sur les émis­sions). Le poids plus impor­tant de ces véhi­cules a pu limi­ter les gains de consom­ma­tions d’énergie par kilo­mètre par­cou­ru, qui s’établissent tout de même à ‑10 % sur la période. Enfin, l’intensité car­bone de l’énergie uti­li­sée s’est légè­re­ment amé­lio­rée (-16 %), sur­tout via le déve­lop­pe­ment des bio­car­bu­rants à la fin des années 2000, une baisse qui appa­raît cepen­dant assez arti­fi­cielle lorsqu’on regarde l’analyse de cycle de vie com­plète de leur pro­duc­tion7.

Ces grandes ten­dances ont été simi­laires dans les autres pays euro­péens8. On y retrouve la pré­do­mi­nance de la demande dans l’évolution des émis­sions, la place majeure du trans­port rou­tier, ain­si que les gains insuf­fi­sants dans l’organisation de la logis­tique et les pro­grès tech­niques pour faire bais­ser signi­fi­ca­ti­ve­ment les émis­sions ces der­nières années.

Évo­lu­tion des émis­sions de CO2 du trans­port inté­rieur de mar­chan­dises de 1960 à 2017.

Le potentiel des 5 leviers d’ici 2050

La décom­po­si­tion des émis­sions en 5 fac­teurs peut aus­si être uti­li­sée pour étu­dier le poten­tiel des dif­fé­rents leviers dans l’atteinte des objec­tifs cli­ma­tiques. C’est ce que réca­pi­tule le gra­phique ci-des­sous, avec la contri­bu­tion des 5 leviers pour la SNBC d’ici 2050 en com­pa­rai­son avec d’autres scé­na­rios publiés jusqu’à 2019 et les scé­na­rios Transition(s) 2050 de l’ADEME.

La demande était pro­je­tée en hausse de 40 % d’ici 2050 dans la SNBC publiée en 2020. C’est davan­tage que la moyenne des scé­na­rios ten­dan­ciels, tan­dis que d’autres scé­na­rios pré­voyaient des baisses d’environ ‑30 % pour la moyenne des 4 scé­na­rios les plus ambi­tieux sur le levier. Ain­si, la SNBC appa­raît très peu ambi­tieuse sur la modé­ra­tion de la demande de trans­port, mal­gré l’importance de ce fac­teur jusqu’à main­te­nant. La baisse de la demande peut pour­tant faci­li­ter éga­le­ment un report modal consé­quent depuis le trans­port rou­tier vers le fer­ro­viaire et secon­dai­re­ment le flu­vial, dépas­sant les ‑20 % de baisses d’émissions potentielles.

La ten­dance est tou­jours à une légère amé­lio­ra­tion du rem­plis­sage moyen des véhi­cules, mais les marges de pro­grès par rap­port au ten­dan­ciel appa­raissent ici plus limi­tées que pour les deux leviers pré­cé­dents : la SNBC était ici par­ti­cu­liè­re­ment ambi­tieuse. Les baisses de consom­ma­tion des véhi­cules approchent les ‑20 % d’ici 2050 dans la moyenne des scé­na­rios ten­dan­ciels, et peuvent appro­cher voire dépas­ser la divi­sion par 2 dans les scé­na­rios les plus opti­mistes. Ces gains d’efficacité sont obte­nus pour par­tie via l’hybridation ou l’électrification des véhi­cules, ou par­fois éga­le­ment via des hypo­thèses très opti­mistes sur les pro­grès des moteurs ther­miques, comme c’est le cas dans la SNBC9.

Enfin, la décar­bo­na­tion appa­raît limi­tée dans les scé­na­rios ten­dan­ciels, et très forte dans les scé­na­rios de neu­tra­li­té car­bone (en par­ti­cu­lier les plus opti­mistes sur les évo­lu­tions tech­no­lo­giques). Cet écart impor­tant montre la hau­teur de la marche pour sor­tir d’une ten­dance qui est loin d’être ali­gnée avec nos objec­tifs climatiques.

Décom­po­si­tion des émis­sions de CO2 des scé­na­rios de trans­port de mar­chan­dises jusqu’à 2050. Ana­lyse sur 15 scénarios[10]10 ; moyenne des 4 scé­na­rios ten­dan­ciels en rouge, des 4 scé­na­rios les plus ambi­tieux par fac­teur en vert ; SNBC en bleu.

Une décarbonation plus difficile que pour les voyageurs ?

Les trans­ports de voya­geurs et de mar­chan­dises pré­sentent des simi­li­tudes dans les enjeux de décar­bo­na­tion : ils par­tagent sou­vent les mêmes infra­struc­tures (pour les modes de trans­port et l’énergie), peuvent sol­li­ci­ter les mêmes 5 leviers, ont eu des ten­dances simi­laires sur leur évo­lu­tion pas­sée, et pré­sentent une domi­na­tion du rou­tier dans les pra­tiques et les émissions.

En revanche, au-delà de ce qui est trans­por­té (per­sonnes ou mar­chan­dises), une grande dif­fé­rence concerne aus­si les prin­ci­paux acteurs du sec­teur, davan­tage domi­nés par les entre­prises pour le trans­port de mar­chan­dises. Les opti­mi­sa­tions sur les coûts de trans­port et cer­tains leviers de décar­bo­na­tion y ont déjà été plus fortes que pour les voya­geurs, limi­tant par exemple les gains à espé­rer du rem­plis­sage des véhi­cules (contrai­re­ment aux voi­tures, très peu rem­plies en moyenne). Les marges de baisses de consom­ma­tion d’énergie des véhi­cules sont aus­si moins impor­tantes que pour les voya­geurs. Enfin, la décar­bo­na­tion des flottes de véhi­cules est bien moins enga­gée pour les poids lourds que pour les voi­tures, avec encore de fortes incer­ti­tudes sur la(les) motorisation(s) à pri­vi­lé­gier à l’avenir.

Le risque est donc grand que la part du trans­port de mar­chan­dises dans les émis­sions des trans­ports et même dans les émis­sions natio­nales aug­mente dans les pro­chaines années et décen­nies, si une rup­ture n’est pas enga­gée par rap­port aux ten­dances actuelles.

Cet article est le pre­mier d’une série de 4 articles sur la tran­si­tion éner­gé­tique du trans­port de mar­chan­dises. Après cet article d’introduction, les 3 sui­vants évo­que­ront les évo­lu­tions tech­no­lo­giques pour décar­bo­ner le trans­port de mar­chan­dises, le poten­tiel et les dif­fi­cul­tés à sol­li­ci­ter le levier de report modal, et enfin la ques­tion de la modé­ra­tion de la demande.

1C’est l’objectif fixé par la stra­té­gie natio­nale bas-car­bone (SNBC) : https://​www​.eco​lo​gie​.gouv​.fr/​s​t​r​a​t​e​g​i​e​-​n​a​t​i​o​n​a​l​e​-​b​a​s​-​c​a​r​b​o​n​e​-snbc. L’atteinte de la neu­tra­li­té car­bone néces­site de divi­ser par 5,2 les émis­sions de gaz à effet de serre entre 2021 et 2050, et d’augmenter les puits de car­bone pour atteindre un équi­libre entre émis­sions et absorp­tion.
2La comp­ta­bi­li­té des émis­sions ne tient compte que des émis­sions directes des véhi­cules pour le sec­teur des trans­ports, sans tenir compte des émis­sions liées à la pro­duc­tion de l’énergie, ni la construc­tion et l’entretien des véhi­cules et des infra­struc­tures de trans­port, qui sont dans d’autres sec­teurs ou sont par­fois des émis­sions impor­tées. Les prin­ci­pales sta­tis­tiques n’incluent géné­ra­le­ment pas non plus les trans­ports inter­na­tio­naux mari­times et aériens.
3Chiffres du rap­port Sec­ten du CITEPA : https://​www​.cite​pa​.org/​f​r​/​s​e​cten/. Le trans­port de mar­chan­dises repré­sente 30 % des émis­sions des trans­ports natio­naux et 9,4 % des émis­sions totales sur le ter­ri­toire natio­nal, tous sec­teurs confon­dus ; en ajou­tant les trans­ports inter­na­tio­naux aux cal­culs, ces chiffres passent res­pec­ti­ve­ment à 32 % et 11,1 %.
4Les émis­sions des VUL sont comp­tées pour 60 % pour les voya­geurs et 40 % pour les mar­chan­dises (voir page 69 thèse Bigo, 2020) ; pour la navi­ga­tion, le trans­port flu­vial de mar­chan­dises et les caté­go­ries « Mari­time » (trans­port mari­time inter­na­tio­nal, domes­tique et pêche) sont comp­tés dans les mar­chan­dises, et la caté­go­rie « Autres navi­ga­tions » (bateaux de plai­sance et autres petits bateaux) est comp­tée dans les voya­geurs ; pour l’aérien, la répar­ti­tion est faite au pro­ra­ta du poids, en consi­dé­rant qu’un pas­sa­ger et ses bagages repré­sentent 100 kg (métho­do­lo­gie sou­vent uti­li­sée).
5Les décom­po­si­tions et les prin­ci­paux chiffres sur 1960–2017 et sur les scé­na­rios de pros­pec­tives d’ici 2050 sont issus de la thèse « Les trans­ports face au défi de la tran­si­tion éner­gé­tique. Explo­ra­tions entre pas­sé et ave­nir, tech­no­lo­gie et sobrié­té, accé­lé­ra­tion et ralen­tis­se­ment », dis­po­nible sur ce lien : http://​www​.chair​-ener​gy​-pros​pe​ri​ty​.org/​p​u​b​l​i​c​a​t​i​o​n​s​/​t​r​a​v​a​i​l​-​d​e​-​t​h​e​s​e​-​d​e​c​a​r​b​o​n​e​r​-​t​r​a​n​s​p​o​r​t​s​-​d​i​c​i​-​2050/
6Entre 1960 et 2017, la part modale du fer­ro­viaire est pas­sée de 56 à 10 % envi­ron, et celle du flu­vial de 10 à 2 % envi­ron. Voir page 58 de la thèse.
7Dans les inven­taires d’émissions, l’usage des bio­car­bu­rants est consi­dé­ré neutre et n’est pas comp­té dans le sec­teur des trans­ports, le CO2 émis lors de leur com­bus­tion ayant été cap­té lors de la crois­sance des plantes. En consi­dé­rant l’analyse de cycle de vie mais aus­si les pos­sibles chan­ge­ments d’affectation des sols liés à leur pro­duc­tion, les bio­car­bu­rants uti­li­sés en France en 2017 avaient pour­tant une inten­si­té car­bone simi­laire au pétrole (voir page 65 de la thèse). Les baisses des émis­sions qui lui sont accor­dées sont donc en bonne par­tie arti­fi­cielles.
8Voir l’analyse sur le site d’Enerdata, réa­li­sée avec Ariane Bous­quet, Lau­ra Sudries et Bru­no Lapillonne : https://​www​.ener​da​ta​.net/​p​u​b​l​i​c​a​t​i​o​n​s​/​e​x​e​c​u​t​i​v​e​-​b​r​i​e​f​i​n​g​/​t​r​a​n​s​p​o​r​t​-​c​o​2​-​e​m​i​s​s​i​o​n​s​-​t​r​e​n​d​s​.html
9Dans la SNBC, les consom­ma­tions du parc de poids lourds die­sel baissent de 38 % par kilo­mètre par­cou­ru, alors que ces poids lourds trans­portent un poids plus éle­vé de 24 %, et que les gains d’efficacité sont de plus en plus dif­fi­ciles et coû­teux à obte­nir sur les moteurs ther­miques.
10Par­mi les 15 scé­na­rios étu­diés, 10 datent d’avant 2019 et ont été étu­diés dans la thèse, aux­quels ont été ajou­tés les scé­na­rios Transition(s) 2050 de l’ADEME publiés fin 2021. Le péri­mètre exclut ici les VUL (contrai­re­ment au même sché­ma simi­laire page 123 de la thèse) pour faci­li­ter la com­pa­rai­son entre scé­na­rios.

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