De la fabrication au recyclage :

Les véhicules électriques sont la principale technologie sur laquelle les pays s’appuient pour réduire les émissions de gaz à effet de serre du secteur du transport. On sait que les véhicules électriques à batterie (VEB) ne produisent pas d’émissions d’échappement, mais on se demande souvent s’ils sont réellement plus efficaces pour atténuer les changements climatiques, compte tenu des émissions liées à la production de batteries et d’électricité. Pour répondre à cette question, il faut examiner les émissions engendrées pendant le cycle de vie, car elles offrent une perspective plus complète des émissions directes et indirectes associées aux différents types de véhicules. Ce type d’analyse tient compte des émissions provenant du processus de fabrication des véhicules, de l’extraction des matières premières utilisées comme intrants, de la production et de la consommation des carburants qui alimentent les véhicules, ainsi que de l’entretien et de l’élimination des véhicules en fin de vie.

Dans l’ensemble, les émissions à vie des VEB sont plus faibles que celles des véhicules à combustion interne (VCI) purs et simples. La réduction moyenne d’émissions réalisée avec les VEB à l’échelle du réseau électrique canadien varie de 70 % à 77 % sur l’ensemble des différentes catégories de véhicules. Cette réduction persiste même dans le scénario où la batterie aux ions de lithium du VEB est remplacée avant que le véhicule n’atteigne sa fin de vie, bien qu’elle passe à une fourchette de 59 % à 69 % (graphique 1). Les véhicules hybrides rechargeables (VHR) génèrent également moins d’émissions que les VCI. Toutefois, leurs avantages en matière d’émissions sont moins importants que ceux des véhicules entièrement électriques.

Les émissions liées au carburant des VEB et des VHR varient en fonction de l’intensité en carbone du réseau électrique dans lequel les batteries sont rechargées. Autrement dit, plus le réseau est propre, plus la réduction des émissions est élevée. Cela signifie également que la réduction d’émissions des VEB et des VHR augmentera au fil du temps, à mesure que les réseaux électriques seront décarbonés. De plus, dans le cas des véhicules hybrides rechargeables, plus le kilométrage en mode électrique est élevé par rapport à celui en mode essence, plus la réduction des émissions est importante en général.

Les émissions des VEB sont plus élevées, mais ne sont rien en comparaison à celles des VCI

Les émissions pendant le cycle de vie des véhicules peuvent être classées en deux grandes catégories. La première catégorie comprend les émissions liées à la production du véhicule et de ses composantes (émissions liées au cycle de production). Les émissions liées à l’entretien du véhicule et à l’élimination ou au recyclage en fin de vie peuvent également être incluses dans cette catégorie. La deuxième catégorie regroupe les émissions liées à la production et à la consommation des carburants comme l’électricité, l’essence ou le diesel qui fournissent l’énergie permettant aux véhicules de se déplacer d’un point A à un point B (émissions liées au cycle de consommation de carburant).

Pour les véhicules de l’année modèle 2024, les VEB affichent des émissions liées au cycle de production plus élevées alors que les émissions liées au cycle de consommation de carburant¹ sont plus importantes pour les véhicules à combustion interne. Toutefois, comme les émissions liées à la consommation de carburant des VCI dépassent largement celles liées au cycle de production des VEB, les émissions sur la durée de vie des VCI dépassent généralement celles des véhicules électriques (graphique 1).

Les batteries sont responsables des émissions élevées liées à la production des véhicules électriques

Les émissions liées au cycle de production des véhicules électriques sont environ deux fois plus élevées que celles liées à la production des véhicules à essence, et la différence est largement attribuable aux batteries aux ions de lithium. D’après les estimations obtenues à l’aide du modèle GREET du Laboratoire national d’Argonne, les batteries représentent environ la moitié des émissions liées au cycle de production du véhicule lorsque ce dernier n’utilise qu’une seule batterie aux ions de lithium au cours de sa durée de vie, mais cette part augmente à plus de 60 % si la batterie est remplacée. La fabrication des batteries aux ions de lithium nécessite de grandes quantités de minéraux comme le lithium, le nickel, le cuivre, le cobalt et le graphite. L’exploitation et le raffinage de ces minéraux requièrent beaucoup d’énergie et génèrent beaucoup d’émissions. De plus, pour produire les composants chimiques des batteries, il faut des températures extrêmement élevées, qui sont normalement atteintes par la combustion de combustibles fossiles.

Toutefois, l’empreinte carbone des batteries dépend largement des sources d’énergie utilisées dans le lieu de production de la batterie et de ses intrants. On estime, par exemple, que les émissions liées aux éléments des batteries produites en Suède sont environ un quart inférieures à celles des batteries produites en Chine.² Comme la Chine domine actuellement les chaînes d’approvisionnement mondiales de batteries, la forte part du charbon dans la production d’énergie est l’un des principaux facteurs des émissions des batteries. Cela signifie également que les émissions découlant de la fabrication des batteries devraient diminuer au fil du temps, à mesure que les pays à faibles émissions comme le Canada augmentent leur part de marché.

La combinaison d’une meilleure efficacité énergétique et d’une électricité propre permet de réduire les émissions de combustibles des VEB

Le fonctionnement des véhicules électriques à batterie est également plus écoénergétique, ce qui signifie que les véhicules à essence utilisent plus d’énergie pour parcourir la même distance. L’écart en matière d’efficacité énergétique est frappant. À peine 16 % à 25 % de l’énergie contenue dans l’essence est utilisée pour propulser un VCI, tandis que 87 % à 91 % de l’énergie générée par l’électricité est utilisée pour propulser un VEB (figure).³ En conséquence, à kilométrage égal, les VCI consomment plus de carburant et produisent plus d’émissions. Parmi les véhicules utilitaires sport (VUS) standard de l’année modèle 2024, les modèles à essence consomment entre 6,7 et 21,7 litres d’essence par 100 km.⁴ En revanche, les versions électriques utilisent de 20,9 à 44,6 kWh, ce qui équivaut à 2,3 à 5 litres d’essence en matière de teneur en énergie.⁵ En moyenne, un VUS à essence standard utilise environ quatre fois plus d’énergie que son modèle électrique pour couvrir la même distance.

De plus, les véhicules électriques tirent également parti de la production à faibles émissions de l’électricité par rapport à celle de l’essence dans la plupart des régions du Canada. Si l’on compare les émissions liées au cycle de vie des deux types de carburant selon une base énergétique équivalente, les émissions des réseaux d’électricité sont de 61 % inférieures à celles de l’essence à l’échelle nationale et de 20 % à 93 % inférieures dans les huit provinces et territoires où le réseau électrique est plus propre que l’essence.⁶ Dans quelques provinces et territoires, les réseaux émettent plus d’émissions que l’essence, selon le profil de production d’électricité au pays en 2023 (graphique 2). Cela dit, même dans ce dernier groupe, la plupart des véhicules électriques génèrent quand même moins d’émissions liées au carburant et moins d’émissions sur leur durée de vie par rapport aux modèles de véhicules à essence comparables, car leur fonctionnement requiert moins d’énergie. (Voir l’annexe pour la répartition de la production d’électricité par type de combustible.)

La réduction des émissions liée aux véhicules électriques varie selon la région 

Pour ce qui est des émissions totales liées au cycle de production du véhicule et au cycle de consommation de carburant, la réduction des émissions liées à la conduite d’un véhicule entièrement électrique par rapport à celle d’un véhicule à essence diffère d’une région à l’autre, en fonction de l’intensité en carbone du réseau électrique (graphique 3). Dans le cas des VUS, par exemple, les émissions liées au cycle de vie des VEB sont inférieures de 76 % en moyenne par rapport aux modèles à essence, à l’échelle nationale. À l’échelle régionale, la réduction va de 25 % au Nunavut, qui produit son électricité à partir du pétrole, à entre 78 % et 83 % dans les régions où l’électricité provient majoritairement de centrales hydroélectriques (c.-à-d. le Québec, le Manitoba, la Colombie-Britannique, Terre-Neuve-et-Labrador et le Yukon). La réduction des émissions est également d’environ 80 % en Ontario, où près de 90 % de l’électricité produite dans la province provient de l’énergie nucléaire, de l’énergie hydraulique et des énergies renouvelables. Bien que la quasi-totalité de l’électricité produite à l’Île-du-Prince-Édouard provienne de l’énergie éolienne, la province importe environ 70 % de l’électricité qu’elle consomme du Nouveau-Brunswick.⁷ En conséquence, les émissions des VEB dans l’Île-du-Prince-Édouard sont probablement plus proches de celles estimées pour le Nouveau-Brunswick que de celles suggérées par la production intérieure. 

Bien que la Nouvelle-Écosse, la Saskatchewan, l’Alberta, les Territoires du Nord-Ouest et le Nunavut aient des réseaux électriques dont l’intensité des émissions est plus forte que l’essence (graphique 2), les VEB contribuent toujours à réduire les émissions liées au transport (graphique 3). En effet, les véhicules électriques nécessitent en moyenne moins d’énergie que les véhicules à essence, ce qui compense les émissions plus élevées de l’électricité par rapport à l’essence dans ces régions.

L’un des facteurs clés des émissions liées au cycle de vie des véhicules électriques est de savoir si la détérioration de la batterie au fil du temps nécessitera son remplacement. À ce stade, la durée de vie des batteries aux ions de lithium n’est pas clairement connue, car environ 85 % des VEB immatriculés au Canada depuis 2011 (au troisième trimestre de 2024) ont été vendus au cours des cinq dernières années.⁸ Toutefois, même l’inclusion d’un remplacement de la batterie ne fait que diminuer légèrement les réductions d’émissions (graphique 3). La réduction des émissions pour les VUS diminue à 68 % à l’échelle nationale, tandis que celle à l’échelle des provinces et territoires diminue à une fourchette de 17 % à 75 %. 

Les émissions des VCI devraient diminuer en vertu du Règlement sur les combustibles propres actuel, qui vise à réduire l’intensité en carbone de l’essence et du diesel.⁹ Toutefois, les véhicules électriques continuent de tirer leur épingle du jeu, même lorsqu’on compare les sources d’électricité actuelles aux émissions des véhicules à combustion interne qui seraient générées si l’intensité en carbone de l’essence était ramenée au seuil requis en vertu de la réglementation pour 2030 et les années suivantes. Dans ce scénario, les émissions liées au cycle de vie des VUS électriques resteraient inférieures de 18 % à 81 % (9 % à 73 %) dans les différentes provinces et territoires et de 74 % (65 %) à l’échelle nationale, sans remplacement de la batterie aux ions de lithium (avec un remplacement de la batterie). 

Les véhicules hybrides rechargeables contribuent également à réduire les émissions, mais moins que les véhicules entièrement électriques

Les véhicules hybrides rechargeables génèrent en moyenne moins d’émissions que les véhicules à combustion interne, mais leurs avantages en matière d’émissions sont moindres que ceux des véhicules électriques à batterie (voir l’annexe). L’élément supplémentaire à prendre en considération concernant la réduction des émissions des véhicules hybrides rechargeables est la proportion de la conduite en mode électrique par rapport à celle en mode essence. Une étude de BloombergNEF a révélé que les véhicules hybrides rechargeables particuliers étaient de 26 % à 54 % du temps en mode de conduite électrique et les voitures de fonction, de 11 % à 24 % du temps.¹⁰

Dans le cas des VUS particuliers, conduire en mode électrique pendant 54 % du temps réduit les émissions liées au cycle de vie de 11 % à 53 % en moyenne par rapport aux VCI dans les différentes régions du pays, tandis que conduire en mode électrique pendant 26 % du temps permet de réduire les émissions de 12 % à 33 % en moyenne (graphique 4). Plus le réseau est propre, plus la réduction d’émissions de la conduite en mode électrique est élevée.

Les émissions des VEB diminuent au même niveau que les prix, mais il faut des modèles plus abordables

Les émissions moyennes estimatives par catégorie de véhicules occultent les variations entre les différents modèles de véhicules et les différentes fourchettes de prix. Le prix d’achat du véhicule, qui est l’un des principaux facteurs pris en compte par les consommateurs au moment de choisir quel véhicule acheter, est souvent mentionné comme un obstacle à l’achat de véhicules électriques.

Sur l’ensemble des fourchettes de prix, dans les catégories comprenant des véhicules électriques et des véhicules à essence, la plupart des modèles électriques à batterie émettent moins d’émissions liées au cycle de vie que les modèles à essence comparables, à l’exception d’une poignée de modèles dans les territoires où les réseaux électriques émettent beaucoup d’émissions (graphiques 5 et 6). Toutefois, parmi les véhicules de l’année modèle 2024 utilisés dans l’analyse, il y a une pénurie de modèles de VEB à moins de 40 000 $ tant dans la catégorie des VUS que dans celle des voitures particulières, et à moins de 60 000 $ dans la catégorie des camionnettes. En raison de cette pénurie, il est difficile pour les consommateurs qui n’ont pas les moyens d’acheter les modèles les plus chers de se tourner vers les véhicules électriques. La récente fin du programme d’incitatifs fédéraux à l’achat d’un véhicule zéro émission et le retrait prévu des programmes infranationaux existants risquent d’aggraver le problème d’abordabilité des véhicules électriques et de nuire à leur adoption.

En conclusion

Les véhicules électriques à batterie peuvent jouer un rôle important dans la décarbonation du secteur du transport, car ils permettent de réduire considérablement les émissions par rapport aux véhicules à combustion interne. Même dans les provinces et les territoires où la production d’électricité génère beaucoup d’émissions, les véhicules entièrement électriques génèrent moins d’émissions liées au cycle de vie. L’écart des émissions liées au cycle de vie en raison de la différence d’intensité en carbone des sources d’électricité au niveau régional indique que la réduction des émissions pourrait être supérieure une fois que le secteur de l’électricité aura été décarboné. 

Bien que les véhicules hybrides rechargeables puissent aussi contribuer à la réduction des émissions du secteur du transport, cette réduction est moindre que celle des véhicules entièrement électriques. De plus, les véhicules hybrides rechargeables permettent mieux de réduire les émissions si la majeure partie de la conduite se fait en mode électrique et offrent des avantages moindres si le mode électrique est peu utilisé.

Enfin, il faut que le marché propose des modèles électriques plus abordables pour faire concurrence aux véhicules à essence moins chers et élargir l’accès des consommateurs qui achètent des véhicules dans les gammes de prix inférieurs. De plus, l’absence de véhicules électriques moins chers indique qu’il est nécessaire de prolonger les programmes de rabais visant à améliorer l’abordabilité pour les acheteurs à faible revenu.

Annexe