La question du bilan environnemental du véhicule électrique

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1 La question du bilan environnemental du véhicule électrique Gastineau, P., Lepin, N. 10/02/12 (GERI VE) Intervenant - date

2 J.L.Borloo: «le VE est le bébé du grenelle de l environnement» Voiture électrique = «véhicule zéro émission», «voiture propre», «véhicule décarboné», «véhicule non polluant»? Impact environnemental du VE: des informations parfois incomplètes, simplifiées, voire contradictoires Intervenant - date

3 Les enjeux Les enjeux globaux Les émissions de gaz à effet de serre Changement climatique Les enjeux locaux Les émissions de particules Impacts sanitaires (asthmes, bronchites, affections cardiovasculaires,...) exemple: projet APHEKOM Le bruit Gêne Intervenant - date

4 Intervenant - date

5 Intervenant - date

6 Intervenant - date Emissions kilométriques conventionnelles de CO2 des voitures neuves immatriculées

7 Intervenant - date Durcissement des normes Euro

8 Les objectifs Les enjeux globaux Facteur 4: engagement pris de diviser par un facteur 4 les émissions nationales de gaz à effet de serre du niveau de 1990 d ici Les enjeux locaux Plan national «particules»: à l horizon 2015: réduction de 30% des particules fines de diamètre inférieur à 2.5 micromètres (PM2.5) Plan «bruit»: réalisation de cartes de bruits et de plans d actions pour les grandes agglomérations Intervenant - date

9 Intervenant - date «La réduction de nos émissions de CO2 nécessite d inventer de nouvelles solutions de mobilité avec des véhicules électriques ou hybrides rechargeables.» (plan national pour développer le véhicule propre)

10 Les mesures d accompagnement Nombreuses mesures favorables au VE, souvent justifiées par son caractère «écologique»: stationnement gratuit (Paris) bonus écologique (5000 ) exonération de la TICPE accessibilité à certaines zones réservées Intervenant - date...

11 Le véhicule électrique Quels impacts environnementaux, quelle méthode d évaluation? Nicolas Lepin Intervenant - date

12 Plan de la présentation Introduction : nouveau véhicule, nouvelle méthode I. Quelques mots sur l Analyse de Cycle de Vie II. L ACV à l épreuve du véhicule électrique III. Problèmes soulevés / éléments de réponse Conclusion : travaux en cours au LTE Nicolas Lepin,

13 Nicolas Lepin, Introduction : nouveau véhicule, nouvelle méthode

14 Introduction L évaluation environnementale des véhicules conventionnels Une approche centrée sur les émissions à l échappement : Concentration d une grande partie des impacts Pas de prise en compte des émissions hors échappement Pas de prise en compte du cycle de vie du véhicule et de l énergie Une approche simplifiée qui permet : De mettre en place une méthode pour mesurer les émissions De comparer des véhicules entre eux Le véhicule électrique : un nouveau système énergétique De nouveaux composants Une nouvelle énergie Un nouvel usage? UNE NOUVELLE APPROCHE DE NOUVEAUX IMPACTS Nicolas Lepin,

15 Introduction Problématique / points abordés lors de la présentation : Quels sont les impacts environnementaux du véhicule électrique? Quelle méthode pour les évaluer? Quelle méthode pour comparer les véhicules entre eux? Quelles difficultés rencontrées? Quels peuvent-être les apports/les limites de l Analyse de Cycle de Vie sur ces questions? Nicolas Lepin,

16 Nicolas Lepin, Quelques mots sur l Analyse de Cycle de Vie

17 L Analyse de Cycle de Vie (ACV) Objectifs : évaluer comparer réduire les impacts environnementaux d'un produit, d'un service, tout au long de son cycle de vie Nicolas Lepin,

18 L Analyse de Cycle de Vie (ACV) Objectifs : évaluer comparer réduire les impacts environnementaux Une méthode normalisée (ISO 14044). Plusieurs étapes : Objectifs et champ de l étude Inventaire et analyse Interprétation des résultats Evaluation de l impact Nicolas Lepin,

19 L Analyse de Cycle de Vie (ACV) Objectifs Une méthode normalisée (ISO 14044) Intérêt / limites (Cf. présentation A. Ventura) Les outils / bases de données disponibles à l Ifsttar Et sur la question des transports? Nicolas Lepin,

20 Nicolas Lepin, L ACV à l épreuve du véhicule électrique

21 I ) Quel système, quelles frontières? Schéma du système MATÉRIAUX, RESSOURCES Construction ENERGIE Usage INFRASTRUCTURES Fin de vie Quelles frontières? Quels véhicules/quelles technologies? Cycle de vie du véhicule Nicolas Lepin,

22 II ) Quelle fonction? Les unités fonctionnelles (UF) possibles : Parcourir 1 km sur un parcours fixé Quel parcours? Effectuer un trajet précis Nicolas Lepin,

23 III ) Quelles données, quels paramètres? VÉHICULE THERMIQUE Construction MATÉRIAUX, RESSOURCES ENERGIE Usage ACV énergie Emissions directes IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX Fin de vie Cycle de vie du véhicule Nicolas Lepin,

24 III ) Quelles données, quels paramètres? VÉHICULE ÉLECTRIQUE 1 Construction MATÉRIAUX, RESSOURCES? ACV énergie ENERGIE? 3 Usage Emissions directes 2 IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX Fin de vie 1 Cycle de vie du véhicule Nicolas Lepin,

25 III ) Quelles données, quels paramètres? Découpage du problème en trois questions : 1 Quelles émissions pour la construction, la maintenance et la fin de vie des véhicules et des batteries (cycle de vie du véhicule)? 2 Quelles émissions directes (locales) durant la phase d utilisation? 3 Quelles émissions indirectes (énergie) durant la phase d utilisation? Nicolas Lepin,

26 Nicolas Lepin, Questions posées / éléments de réponse

27 Question 1 : cycle de vie du véhicule L ACV : un outil puissant. 2 questions : De quoi est constitué un véhicule électrique? Airbags Axe Carrosserie Climatisation Cockpit Electronique Freins Intérieur Parechoc Portes Roues Siège Caisse Boite de vitesse Electronique de puissance Contrôleur Moteur électrique Système de refroidissement Batterie Li-ion Batterie Chaine de traction Quelle durée de vie? Véhicule Batterie Nicolas Lepin,

28 Question 2 : les émissions directes Le chauffage des véhicules électriques Les émissions hors échappement «classiques» Possibilités d utiliser une partie des travaux sur les VT (cf. Présentation A. Charron & S. Pélissier) Les fuites de la climatisation S. Barbusse, L. Gagnepain, 2003 (ADEME) Nicolas Lepin,

29 Question 3 : les émissions indirectes Emissions = Conso * FE Quelle consommation? Quel parcours? Quelles performances? Quelle hypothèse sur les auxiliaires? Quels facteurs d émissions? Quel mix électrique? Français ou européen? Moyen ou variable? Quelles émissions? Nicolas Lepin,

30 Question 3 : les émissions indirectes Source : travaux personnels à partir de données RTE et Eurostat Quel mix électrique considérer? Nicolas Lepin,

31 Question 3 : les émissions indirectes Contenu CO2 de l électricité en France sur une semaine type (source : travaux personnels à partir de données RTE, Eurostat et EcoInvent) 18% des retours 45 gco2/kwh 125 gco2/kwh La distribution des retours à la maison sur une semaine type (source : travaux à partir de données de l Enquête Nationale Transports et Déplacements ENTD en 2008) Jeudi Vendredi Samedi Dimanche Lundi Mardi Mercredi Quel mix électrique considérer? Nicolas Lepin,

32 Question 3 : les émissions indirectes Emissions = Conso * FE Quelle consommation? Quel parcours? Quelle hypothèse sur les auxiliaires? Quels facteurs d émissions? Quel mix électrique? Constant ou variable dans le temps? Quelles émissions? Une donnée qui évolue au cours des années Une donnée qui diffère grandement selon les pays Nicolas Lepin,

33 Question 3 : les émissions indirectes Données : VEHLIB pour les performances SimaPro pour les FE RTE et Eurostat pour le mix électrique ENTD pour le scénario de recharge Hypothèses du scénario de base : Petit véhicule DV km Usage : 60% urbain, 40% péri-urbain Une seule batterie utilisée Chauffage électrique Recharge après le dernier déplacement de la journée, au domicile Nicolas Lepin,

34 Nicolas Lepin, Conclusion : travaux en cours au LTE

35 Travail en cours : création d un outil Objectifs de l outil : Evaluer approximativement l ensemble des impacts environnementaux Discuter de l influence des nombreux paramètres : Type de véhicule et de batteries Scénario de recharge Mix électrique Usage/cycle routier Données / outils / méthodologies utilisés : FE ACV : SimaPro - EcoInvent FE «directs» : COPERT Performances des véhicules : Vehlib Mix électrique : RTE & Eurostat Nicolas Lepin,

36 Questions un véhicule donné à un moment donné: à moyen terme: amélioration des véhicules conventionnels (en termes de consommation et d émissions)? des véhicules électriques? évolution du mix énergétique français? des mobilités très différentes des VT et VE (sous la pression des prix des carburants par exemple)? que se passe-t-il au niveau d un parc de véhicules? Intervenant - date

37 Questions Impact environnemental de l extraction du lithium? L «écosystème» du véhicule électrique impact environnemental des infrastructures de recharge? batterie = unité de stockage d énergie : crédit environnemental? Intervenant - date

38 Questions Quelle sera la mobilité du véhicule électrique? de la nouvelle mobilité (en plus?) une autre mobilité? juste une substitution du VE au VT? Intervenant - date

39 Rappel de l économiste: les externalités négatives du véhicule Dépendance énergétique Pollution globale Bruit Congestion Pollution locale Accidents Intervenant - date

40 Compétences de l Ifsttar sur la question Intervenant - date Evaluation environnementale ACV (éco conception) Facteurs d émission Technologies consommation d énergie (cycle routier, optimisation énergétique) batteries Bruit Usage Mobilité Parc...

41 Merci pour votre attention Ifsttar Cité Descartes Boulevard Newton Champs-sur-Marne Tél. +33 (0) Fax. +33 (0) Intervenant - date

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