Les subventions aux véhicules électriques, une absurdité en matière de pollution comme de transition énergétique

Atlantico : 30 milliards de dollars sont investis chaque année dans le développement des véhicules électriques. Le résultat n’est-il pas décevant par rapport aux moyens mis en œuvre ? Malgré de nombreuses subventions, la voiture électrique reste peu demandée, n’est-ce pas la preuve de l’échec du produit qui n’est pas à la hauteur des attentes ?

Jean-Pierre Corniou : C’est en effet une histoire ancienne. La voiture électrique a connu plusieurs faux départs, dès l’origine de l’industrie automobile, pour de très bonnes raisons. L’électricité était en effet une des trois solutions explorées par les pionniers de l’automobile dans les années 1890, en concurrence avec la vapeur et le moteur à gaz de pétrole. C’est le pétrole qui a remporté la compétition car il a un fort pouvoir énergétique dans un volume réduit, s’est immédiatement révélé abondant, bon marché et facile à produire et distribuer. Il est parfaitement logique que le moteur à combustion interne à pétrole ait connu pendant 130 ans un tel succès car, en plus de ses performances intrinsèques, il a bénéficié de perfectionnements constants. Allégement, baisse de la consommation, amélioration du rendement, réduction des émissions polluantes et plus récemment de gaz à effet de serre, le moteur à explosion n’a jamais démérité. Il est parfaitement légitime de s’interroger sur l’urgence à mettre un terme à cet essor.

Car si la voiture électrique a échoué à convaincre, à plusieurs reprises, ce n’est pas parce que la solution de motorisation est imparfaite. Au contraire, le moteur électrique a des avantages considérables sur le moteur à explosion. Il est compact, économique, facile à construire et à entretenir, silencieux, n’impose aucune contrainte de traitement des gaz et délivre la puissance requise de façon continue. C’est pour cela que, dans tous les usages, le moteur électrique a réussi à supplanter les autres solutions, notamment dans la compétition entre vapeur et électricité pour la traction ferroviaire. Seule la mobilité sur route lui a échappé car si l’agrément de conduite procuré par le moteur électrique est sans égal, sa limite est l’alimentation électrique. Il faut la stocker à bord dans des batteries ou la fabriquer grâce à une pile à combustible qui nécessite de l’hydrogène. Les premiers accumulateurs au plomb étaient lourds et ne permettaient qu’une autonomie bien inférieure à 100 km et jusqu’à la découverte des piles lithium-ion, adoptées pour les produits électroniques mobiles, le problème du stockage s’est révélé difficile à résoudre ce qui a conduit à l’abandon des solutions polluantes, lourdes et ne délivrant pas assez d’autonomie. Le stockage de l’électricité est un problème universel qui n’est pas limité à l’automobile.

Si le passage de l’automobile vers l’électricité est complexe et coûteux en raison des difficultés à alimenter les moteurs électriques en électrons, pourquoi alors s’acharner à résoudre ce problème ? Les critiques ont fusé dans le monde de l’automobile devant ce qui apparait comme un acharnement idéologique nourri par les tenants de l’écologie politique. De nombreux constructeurs ont longtemps pensé que les progrès du diesel suffiraient à réduire les émissions de CO₂ et on fait des investissements majeurs sur le moteur thermique pour y parvenir. Toyota a misé depuis 1997 sur l’hybride. Mais ces solutions sont insuffisantes pour atteindre les normes futures qui répondent aux exigences politiques.

Le facteur déclenchant de cette volonté de pousser le développement du véhicule électrique est la prise de conscience des États, depuis Kyoto en 1997, de la gravité de la situation climatique dont les gaz à effet de serre sont les principaux vecteurs. En 2015, avec la COP21, l’accord de Paris, qui lie 195 pays, oblige les transports automobiles à sortir à terme du moteur thermique dont aucune solution ne parvient à baisser suffisamment les émissions de CO₂, tel que l’a confirmé sans ambiguïté le 6^e rapport du GIEC. La solution massive vise à décarboner les véhicules en poussant à l’adoption de solutions électrifiées mobiles, batteries ou piles à combustible. Il s’agit certes d’une rupture technique, mais qui finalement ne modifie pas fondamentalement, dans l’immédiat, les relations des utilisateurs à l’automobile individuelle. En revanche, la mutation de la mobilité routière vers l’électricité est un chantier considérable qui implique toute l’industrie, les sous-traitants, les réseaux de distribution et de maintenance, comme les énergéticiens.

Dès lors que le choix de l’électrification de l’automobile s’est imposé en donnant les signaux et le temps nécessaires au marché, la stratégie de subventionnement public, utile initialement pour amorcer le changement, doit être revue. C’est à l’industrie de faire les progrès de performance requis comme elle a su le faire à chaque étape de son développement. Elle s’y prépare comme l’a réaffirmé Carlos Tavares en présentant en mars 2022 son plan « Dare Forward 2030 » qui prévoit une réduction de 40% du coût des voitures électriques à batteries et 5 millions de VE vendus en 2030. La Chine, totalement engagée dans la généralisation de la voiture électrique, a réduit ses subventions de 30% en 2022 et s’engage à les éliminer totalement en 2023 en conservant son objectif de 20% des ventes en 2025. La Norvège, pays pionnier de l’électrification qui a atteint en 2021 une part de marché des VE de 61% a décidé de mettre un terme au système actuel de subventionnement fin 2022. Nous entrons donc dans une période de normalisation graduelle de ce marché où les mécanismes de marché devront prendre le relais de l’aide publique.

Mais malgré son ampleur et les inquiétudes qu’elle suscite, cette mutation est certainement moins complexe que l’abandon de la traction hippomobile ou la création ex nihilo du réseau de chemin de fer. En effet, les infrastructures de base existent, tant le réseau routier que le réseau de production et de distribution électrique. On sait produire économiquement des moteurs électriques performants depuis plus d’un siècle et le chaînon manquant, qui a empêché l’automobile électrique d’être une solution viable lors de la naissance de l’industrie automobile, le stockage de l’énergie, est maintenant maîtrisé et fait l’objet de progrès continus grâce à la maîtrise des batteries ion-lithium.

De récentes études semblent montrer que la plupart des voitures électriques seraient bien plus polluantes qu’il n’y paraît, qu’en est-il réellement ?

La voiture « zéro émission » n’est effectivement qu’un slogan, la réalité de la production et de l’usage d’un véhicule étant bien différente car toute forme de mouvement d’un objet de la taille et du poids d’une voiture ou d’un camion nécessite de l’énergie. Si les gouvernements ont subventionné batteries et moteurs électriques, c’est au nom de la lutte contre un objectif unique, les émissions de CO₂des moteurs à combustion interne, essence ou diesel. Cette stratégie a surtout fonctionné dans les pays non producteurs de voitures thermiques, comme la Norvège. En Chine, mobilisée pour exploiter l’abandon du moteur thermique comme levier majeur de développement d’une industrie automobile nationale, 5% du premier marché automobile mondial est désormais composé de véhicules électriques et 60% des bornes de recharge mondiales sont dans ce pays.

Cette mutation à marches forcées, unique dans l’histoire industrielle, imposée par des objectifs collectifs, pose bien entendu de multiples questions. Nous sommes là dans un domaine complexe où la réalité scientifique est confrontée au jeu des intérêts économiques, mais aussi stratégiques, des acteurs. Constructeurs, états, producteurs d’énergie ont chacun des intérêts spécifiques à défendre et n’hésitent pas à exploiter à leur profit la complexité d’un dossier d’une ampleur considérable. Mais le cœur du débat qui pèse sur le développement rapide du véhicule électrique réside dans la pertinence de l’objectif. Ce n’est pas une question idéologique, mais technique. Si les composants techniques existent désormais, l’industrie comme le législateur doivent s’assurer de leur innocuité environnementale pour convaincre les acheteurs et les citoyens. Si la voiture électrique n’est pas en tous points une solution meilleure sur le plan environnemental, pourquoi faire cet effort de mutation considérable et détruire ce qui marche et qui a encore des marges de progrès, le véhicule thermique ? La question est aujourd’hui la capacité de l’industrie de monter en volume en multipliant par dix la production annuelle d’ici 2030 en proposant une solution acceptée pour ses qualités environnementales tout au long de la chaîne de production et d’utilisation.

Le défi de l’industrie de la mobilité est donc double : être capable de produire des véhicules attractifs en termes de prix, d’autonomie et de facilité de recharge, et le faire dans des conditions environnementales incontestablement supérieures à celles de la production de véhicules à moteur à combustion interne. Partout dans le monde, les annonces des constructeurs tant sur le nombre de nouveaux modèles électriques ou hybrides rechargeable que sur l’abandon, à terme, de la production de véhicules thermiques se multiplient. Après les hésitations initiales, tous les constructeurs se sont résolus à la marche en avant vers l’électromobilité.

C’est en premier lieu la question des conditions de production électrique, qui est un problème général pour toutes les activités reposant sur la disponibilité d’énergie électrique abondante et peu coûteuse. La décarbonation de la production électrique repose sur les producteurs d’énergie électrique et les autorités de réglementation. Or 40% de la production d’énergie électrique dans le monde se fait à partir de charbon. Et, en second lieu, ce sont les conditions de production des voitures électriques et notamment des batteries qui concentrent les critiques. Il reste que les voitures électriques ont besoin d’électricité, soit transférée à partir du réseau électrique, soit produite à bord à partir d’hydrogène par des piles à combustible. La valeur environnementale de la propulsion électrique dépend donc de la qualité de la production d’énergie électrique ou d’hydrogène. Les pays qui ont naturellement un mix décarboné, soit grâce à la production hydraulique comme le Canada ou la Norvège, soit l’Islande avec la géothermie, sont les grands bénéficiaires de l’électrification puisqu’ils tendent vers une totale mobilité décarbonée. On peut aussi considérer que sur le strict plan de l’émission de CO₂, l’énergie nucléaire présente les mêmes avantages, ce qui fait de la France un pays très favorable au développement d’un usage intensif des véhicules électriques. La Chine qui investit massivement sur l’hydraulique, le nucléaire et les énergies renouvelables, vise de passer de 70% d’électricité à base de charbon à moins de 20% en 2050. L’Inde qui dispose de trente années de réserves de charbon a un plan moins ambitieux de réduction de sa dépendance au charbon en développant massivement l’énergie solaire mais ce n’est qu’à partir de 2030 que le charbon verra sa part diminuer significativement.

La forte demande pour les véhicules électriques fait mécaniquement augmenter la demande de métaux rares. Allons-nous vers une pénurie de ces métaux, in fine vers une explosion des prix ?

L’inconvénient de la voiture électrique réside dans le poids des batteries, de 250 à 600 kg, et les conditions de leur production. Les conditions d’extraction du lithium, pour l’électrolyte, ou du cobalt, utilisé pour les cathodes, étant celles d’une industrie lourde peu connue pour être vertueuse, l’industrie minière. La montée des volumes va intensifier l’exploitation de ces minerais. C’est une des raisons pour laquelle l’industrie tout entière mise sur des batteries moins polluantes, réduisant progressivement l’utilisation du cobalt et du lithium. La fabrication de batteries à grande échelle dans les gigafactories nécessite de l’énergie, comme l’extraction de ses composants (lithium, cobalt, manganèse…). L’industrie - jeune- de la batterie de traction automobile travaille à améliorer chacun de ces points pour baisser les coûts, accroitre autonomie et vitesse de charge et réduire l’empreinte environnementale, dans une équation complexe où les gains sont, dans le contexte technique actuel, incrémentaux. Si le coût des batteries est passé en dix ans de 1200 $ par kWh à 150 $, cette baisse est considérée aujourd’hui comme asymptotique. Une des voies de progrès est d’utiliser des matériaux plus courants dans la construction de l’anode et de mettre en œuvre un électrolyte solide à la place du liquide utilisé actuellement. Les travaux sont en cours dans les laboratoires partout dans le monde. En particulier, ils cherchent à éliminer le cobalt, qui coûte 28 000 $ la tonne et est produit dans des conditions critiquées en République Démocratique du Congo qui possède 50% des réserves mondiales. Tesla s’est engagé dans ce processus de réduction du cobalt, composant essentiel de la cathode, et est parvenu à en réduire l’usage de 60% depuis six ans. BYD s’y est engagé également. Les recherches portent sur la chimie de l’électrolyte et la composition métallique de l’anode et de la cathode.  C’est un équilibre complexe qu’il faut parvenir à obtenir dans le comportement de chacun de ces composants et dans leurs interactions. Or la connaissance de ces interactions est encore imparfaite, et passe par la modélisation et l’expérimentation. 

Les moteurs électriques impliquent l’utilisation de métaux rares. Le moteur synchrone à aimants permanents nécessite un kilo d’aimants, composés d’un alliage de fer, de bore et de néodyme, qui est une des 17 terres rares dont l’approvisionnement dépend essentiellement de la Chine.

L’industrie cherche par tous moyens à baisser les coûts et à réduire la dépendance envers les fournisseurs de minerais, de même qu’à éliminer les sources de pollution qui pourraient ternir l’image du véhicule électrique. Les budgets de recherche sont considérables, la compétition intense, et les annonces de pistes nouvelles par les laboratoires de recherche sont quasi-quotidiennes. Mais entre ces annonces et la production de masse, il se passe plusieurs années.

Deux tiers des ménages américains qui ont une voiture électrique ont un revenu supérieur à 100 000 dollars par an, et 9 ménages sur 10 ont une voiture électrique qui leur sert de seconde voiture (après un véhicule thermique). La voiture électrique ne demeure-t-elle pas, malgré tout, un produit de luxe ?

Comme dans tout marché émergent, les constructeurs automobiles ont testé la réactivité du marché en visant en priorité la clientèle la plus aisée qui généralement concentre les adopteurs précoces de nouvelles technologies. C’est le pari réussi de Tesla avec son Roadster, puis les luxueuses Model S et Model X, avant de descendre en gamme avec le Model 3 qui a permis à la marque d’augmenter sa production pour tangenter en 2021 un million de voitures vendues. Les berlines haut de gamme électriques restent un secteur très dynamique, avec l’américain Lucid Air, rival direct de Tesla.

Mais ce n’est le choix d’autre constructeurs comme Renault qui vend très bien depuis 2014 la Zoe, modèle réussi à 32 000 €, et maintenant son modèle d’entrée de gamme Dacia Spring à 19 000 €, ou Citroën dont l’AMI, quadricycle de 482 kg vendu à 20 000 exemplaires moins de 7 000 €, rencontre un succès inattendu en France et Italie. Bien entendu, la Chine dont l’industrie attaque tous les segments de marché présente un autre paysage. Tous les types de véhicules font l’objet d’une électrification, du deux roues aux bus, engins spécialisés et poids lourds. Les mini voitures électriques ont un grand succès à l’instar de la Wuling Hongguang. La vitalité du marché chinois est une menace pour les constructeurs occidentaux car avec sa volonté politique de faire du véhicule électrique le moteur de la domination automobile de la Chine et la floraison de constructeurs et de véhicules, l’offre y est très dynamique et a vocation à s’attaquer à l’exportation comme le démontre le constructeur BYD ou Wuling qui vend désormais ses minis hors de Chine.

La clef de la démocratisation du marché tient à la baisse du coût des batteries, qui est en cours, mais aussi à la reconfiguration du marché très attaché encore à la vision de l’automobile statutaire et multi-usages, berline ou SUV. Le recours à l’électricité permet des innovations dans l’architecture des véhicules qui n’ont que peu été exploitées par les constructeurs, dont la culture technique de la motorisation thermique a été marquée par la recherche de la puissance et de la vitesse. C’est aussi un changement des usages dont le succès du covoiturage, mais en revanche les difficultés de l’autopartage, démontrent les hésitations.

Comment peut-on imaginer l’évolution de ce marché dans les mois ou les années à venir ?

On pourrait penser que la volonté politique a scellé la mort du moteur thermique puisque la plupart des pays ont pris l’engagement d’interdire la vente de véhicules thermiques à partir de 2035, notamment l’Union Européenne. Néanmoins même si l’Agence internationale de l’énergie table sur 230 millions de véhicules électriques vendus en 2030, pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris, la réalité industrielle est contrastée. Indiscutablement, la Chine qui a produit en 2021 50% des véhicules électriques du monde, mène le marché, suivie par l’Europe qui dispose désormais d’une offre diversifiée et s’est attaquée avec succès à la production de batteries sur son territoire. Mais les Etats-Unis, en dehors de la présence de Tesla et des efforts de GM et Ford, montrent moins d’appétit pour les véhicules électriques et le Japon s’y attaque plus tardivement, Toyota n’ayant décidé que récemment d’en faire sa priorité.

La question demeure de la part résiduelle des moteurs thermiques, notamment pour les véhicules hybrides qui embarquant à la fois une motorisation électrique et une motorisation thermique pourraient être victimes de la préférence pour l’électrique telle que la préconise le parlement européen. C’est encore un sujet en débat. C’est aussi le problème des véhicules utilitaires, dominés encore à plus de 90% par le diesel. Des travaux sont en cours pour électrifier les véhicules de la chaîne logistique.

Enfin le débat batteries vs pile à combustible est loin d’être tranché, l’hydrogène étant aussi une priorité des gouvernements même si sa production « verte » est lin d’être garantie en volume. L’hydrogène doit être distribué spécifiquement alors que l’électricité est accessible partout, reste plus coûteux que l’électricité, et l’offre de véhicules est limitée.

L’arbitre suprême reste le client. Face à ce changement majeur de pratiques, il est resté longtemps sceptique ce qui a conduit les gouvernements à forcer sa décision en faveur des motorisations électriques par de fortes incitations mais aussi par des contraintes. Le subventionnement du VE a été adopté par tous les États pour déclencher le développement du marché, comme la commande publique. Mais subventionner coûte cher et les États progressivement se désengagent comme en Chine dès lors que le marché trouve sa propre dynamique. C’est l’attractivité de l’offre qui, seule, peut construire un marché dynamique. Et elle dépend des constructeurs, et des équipementiers, qui ont en mains les éléments de l’équation : prix, autonomie du véhicule, vitesse de charge, conception et production vertueuses sur le plan social et environnemental, durabilité et fiabilité. Les progrès en dix ans ont été spectaculaires. Des dizaines de véhicules disponible sur le marché européen affichent une autonomie supérieure à 500 km, mais ce sont les plus coûteux, supérieurs à 50 000 €. Le marché tend aujourd’hui vers une norme d’autonomie située entre 400 et 500 km, les véhicules utilitaires et d’entrée de gamme ne dépassant pas 200 km.