L’électrification des transports : un défi environnemental, énergétique et économique

Selon le Ministère des territoires et de l’écologie, le transport est le secteur le plus polluant devant l’industrie et l’agriculture, et représente 34 % des émissions de gaz à effet de serre (données 2024). Pour décarboner le secteur, les politiques publiques mettent en place diverses solutions de mobilité durable, avec comme axe prioritaire d’électrifier les transports (véhicules légers, poids lourds, transports en commun électriques). Cette mesure vise à remplacer le carburant à énergies fossiles des véhicules à moteur par un système de motorisation à électricité. Découvrez l’état des lieux, les freins et les perspectives de l’électrification des transports en France.

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Pourquoi électrifier les transports ? Un secteur à bout de souffle avec les GES

À l’heure du réchauffement climatique mondial, la limitation des émissions de gaz à effet de serre (GES) est une priorité.

Saviez-vous que le secteur du transport en France joue un rôle majeur dans l’empreinte carbone de la France, puisqu’il participe à près de 34 % des émissions totales ? Or, le pays doit remplir des obligations de réduction de ses émissions de GES (et notamment du dioxyde de carbone ou CO₂) de l’ordre de 50 % pour 2030 par rapport aux émissions de 1990.

Selon le rapport Secten de 2024, les émissions de GES liées au secteur du transport en 2023 en France représentaient près de 131 MteqCO₂ (millions de tonnes d’équivalent CO₂) sur 373 MteqCO₂ d’émissions totales tous secteurs confondus (Énergie, transport, industrie, agriculture, tertiaire et résidentiel). C’est le seul secteur à avoir enregistré une hausse de ses émissions de l’ordre de +3 % (par rapport à 1990).

Dans ce contexte, l’urgence des politiques publiques en faveur du climat est de développer des solutions de mobilité durable pour répondre aux objectifs bas-carbone à l’horizon 2050 (Accord de Paris).

Parmi ces solutions, l’électrification des transports (transports en commun compris) consiste à remplacer le carburant à énergies fossiles des véhicules à moteur par un carburant décarboné et non polluant : l’électricité.

La transition énergétique des transports par l’électricité : une solution viable ?

Les avantages d’une mobilité électrique

L’électrification des flottes de véhicules privés et publics apporte de nombreux avantages, en termes de réduction des émissions de GES, de santé publique et d’enjeux énergétiques.

D’autres sous-secteurs du transport peuvent aussi être concernés par cette électrification tels que :

• le transport aérien domestique (4,5 MteqCO₂) ;
• le transport maritime domestique (1,6 MteqCO₂) ;
• le transport ferroviaire (0,4 MteqCO₂).

Avec des véhicules électriques, le potentiel de réduction des émissions de GES est intéressant, puisque leur utilisation a un impact carbone quasi-nul en comparaison des véhicules thermiques. Les émissions de CO₂ d’un véhicule électrique sont 2 à 6 fois inférieures à celles d’un véhicule thermique (source : ecologie.gouv.fr).

Notons toutefois que leur potentiel de décarbonation est étroitement lié à la propreté du « carburant » électrique utilisé. Or, le mix électrique français repose à 95 % sur une production bas-carbone issue principalement du nucléaire et des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire et biomasse). En comparaison, l’impact carbone est plus élevé dans d’autres pays où la source de production de l’électricité est majoritairement d’origine fossile (ex. L’utilisation majoritaire du charbon dans le mix électrique de la Chine ou de l’Inde).

D’autre part, outre les considérations environnementales, le secteur du transport avec moteur thermique est aussi responsable de pollutions sonores et atmosphériques avec un impact sanitaire (affections respiratoires, problèmes auditifs) sur la population en général. Le développement d’une mobilité décarbonée permet d’améliorer le confort de vie en ville (voitures, camions de livraison et transports en commun électriques silencieux).

Enfin, le développement d’un système de transport électrifié à l’échelle d’un pays est une opportunité de sortir des énergies fossiles et de réduire la dépendance énergétique envers d’autres pays.

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Les solutions parallèles à l’électrification des transports

Le développement du transport électrifié n’est pas la seule solution mise en pratique pour décarboner le secteur. Les politiques publiques misent également sur des solutions parallèles ou alternatives :

• l’adoption d’une mobilité douce avec la pratique de moyens de transport alternatif (déplacement à pied, train, vélo ou trottinette, etc.), du covoiturage ou de l’autopartage ;
• le développement de biocarburants (bioéthanol, biodiesel) ;
• l’amélioration de la performance énergétique des véhicules thermiques (réduction du poids, optimisation des moteurs) ;
• le développement du transport intermodal pour le fret de marchandises (mix de plusieurs voies de transport lors d’un trajet : ferroviaire, routier, maritime/fluvial) ;
• la pratique du télétravail pour réduire les trajets domicile-travail.

L’électromobilité du transport public et privé en France

Parcs de véhicules et obligations

Fin 2024, le secteur des voitures électriques et hybrides comptait près de 1,7 millions de véhicules en circulation chez les particuliers et les entreprises. Ce parc électrifié représente seulement 2 % du parc automobile total, dominé à 91 % par le moteur thermique. Selon les projections d’Enedis, le secteur pourrait exploser pour grimper à 17 millions en 2035 et près de 35 millions de véhicules rechargeables en 2050.

Du côté des collectivités, les pouvoirs publics ont mis en place plusieurs législations pour verdir le parc des véhicules publics. Dans le cadre de la loi d’orientation des mobilités (LOM) renforcée par la loi climat et résilience du 20 juillet 2021, les parcs de plus de 20 véhicules (véhicules légers, poids lourds, autobus et autocars) ont pour obligation d’incorporer un certain pourcentage de véhicules à faibles émissions (VFE) et de véhicules à très faibles émissions (VTFE) lors du renouvellement annuel de leur flotte.

Du côté des entreprises, l’électrification de certaines flottes est aussi une obligation, et notamment pour les parcs de plus de 100 cyclomoteurs et motocyclettes légères. Le renouvellement annuel de la flotte doit alors intégrer a minima 20 % de VFE depuis janvier 2024, 40 % à partir de 2027 et 70 % à partir de 2030. Selon une étude de Transport & Environnement de 2023, 60 % des entreprises soumises aux quotas d’électrification de leurs moyens de transport ne respectent pas leur obligation.

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Etat des lieux des bornes de recharge

L’électrification du transport doit aussi s’appuyer sur plusieurs paramètres clés à son essor dont un réseau d’infrastructures de points de recharge. Disponible à domicile, en entreprise ou ouverte au public (parking, supermarchés, commerces), un bon maillage de bornes de recharge dans l’hexagone est indispensable pour répondre aux besoins énergétiques des consommateurs. Sans oublier qu’un réseau spécifique doit aussi être déployé pour les transports en commun électriques (à l’échelle d’une agglomération). Les dépôts de bus doivent également être adaptés et leurs itinéraires aménagés en conséquence.

Selon Enedis, le nombre de bornes de recharge était de 2 348 496 à fin 2024 (1 297 922 chez les particuliers, 895 880 dans les entreprises et 154 694 ouvertes au public). Les pouvoirs publics projettent un réseau de plus de 400 000 points de recharge ouverts au public en 2030.

D’autre part, le réseau autoroutier est un point majeur du développement d’un transport électrifié à grande échelle, surtout pour une entreprise qui souhaite renouveler sa flotte par des camions électriques ou des autocars électriques. Sur ce point, Enedis annonce que 87 % des autoroutes disposent a minima d’une borne de recharge à haute puissance (≥150kW) à fin 2023. Concrètement, cela représente en moyenne près de 3 000 points de recharge répartis sur 360 aires d’autoroutes.

Les limites au développement de l’électrification des transports

Plusieurs freins limitent une définition stratégique dans la transition énergétique du transport.

Le coût d’achat d’un véhicule électrique (utilitaire ou camion électrique) représente un investissement élevé pour une entreprise. Néanmoins, le coût d’utilisation (maintenance et carburant) est 25 % moins cher au km par rapport à un véhicule à moteur diesel (Transports et environnement). Notons aussi que le coût d’implantation des bornes de recharge (entre 2 000 € et 50 000 € en moyenne par unité en fonction de la puissance et du modèle) peut représenter une charge d’exploitation trop importante pour une entreprise.

L’autonomie des batteries des véhicules électriques peut aussi être une barrière, même si les technologies ont fait des progrès en la matière. L’autonomie moyenne d’une batterie de véhicule électrique est actuellement de 350 km à l’usage et peut atteindre 500 km selon la marque du véhicule. Avec les avancées technologiques, les perspectives annoncées sont de 1000 km d’autonomie. L’amélioration doit aussi porter sur le temps de charge et leur durée de vie (6 à 10 ans en moyenne selon Engie).

Enfin, les ressources disponibles tels que les métaux rares ou critiques (cobalt, lithium, platine ou manganèse) nécessaires à la construction des semi-conducteurs et des batteries des véhicules électriques ne sont pas illimitées. D’autre part, les batteries posent une problématique en matière de recyclage (obligation a minima à 50 %).

Autonomie et recharge : les défis spécifiques aux transports en commun électriques

Du côté des transports en commun, les collectivités font également face à des défis bien précis, notamment en ce qui concerne la recharge des bus électriques.

Quatre technologies de recharge se partagent le marché :

• La charge lente au dépôt : les bus sont branchés plusieurs heures pendant leur période d’inactivité, généralement la nuit. Ce mode de recharge suppose que la capacité de la batterie soit suffisante pour couvrir l’ensemble des besoins de la journée, sauf à être complétée par une autre solution, comme la recharge sur ligne. En matière d’infrastructure, la recharge au dépôt constitue l’option la plus économique.
• La recharge sur ligne ou recharge d’opportunité : les bus sont rechargés plusieurs fois par jour lors de courts arrêts (typiquement au terminus, avant de repartir pour une nouvelle rotation). Cette technologie repose sur des chargeurs de forte puissance, et donc un coût d’installation plus élevé. Elle peut également être combinée à une recharge lente nocturne au dépôt.
• La recharge par pantographe : recharge du bus électrique par le haut grâce à un bras articulé qui assure le contact électrique entre le bus et une source d’alimentation aérienne. Elle est principalement utilisée dans le cadre de la recharge d’opportunité, lors des phases d’arrêt du véhicule (quelques minutes).
• La recharge par le sol/pantographe inversé : cette technologie plus récente offre un nouveau type de recharge pour les bus électriques et les tramways : une recharge par le sol. Pour cela, un dispositif conducteur est intégré dans la chaussée, au niveau de l’arrêt. Lorsque le véhicule stationne pour la montée et la descente des passagers, le dispositif reconnaît le bus et déploie un patin qui se pose sur la charge. La recharge s’effectue alors automatiquement.

Dans un projet de transport en commun électrique, le prix des infrastructures représente également un frein considérable. Il s’agit en effet d’une part significative du budget total du projet. Au-delà du prix des véhicules eux-mêmes, il faut également prendre en compte le coût :

• Du raccordement au réseau électrique ;
• Des travaux de câblage ;
• Le cas échéant, de la pose de transformateurs électriques ou d’équipements de renforcement du réseau.

Ces défis obligent les collectivités à réaliser des études préalables approfondies et à étaler les investissements sur plusieurs années, ce qui peut retarder le déploiement. Raison de plus pour réfléchir à sa stratégie d’électrification dès maintenant.

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Le financement de l’électrification des transports

Il existe plusieurs politiques de soutien à la mobilité électrique en France. Les particuliers, entreprises et collectivités peuvent compter sur un ensemble d’aides pour la conversion de leur flotte vers des véhicules à batteries électriques.

• Les primes CEE (certificats d’économie d’énergie) pour l’achat, la location ou le rétrofit d’un véhicule électrique léger, véhicule électrique utilitaire léger (VUL). D’un montant variable entre 300 et 4 500 € en moyenne, ces aides privées sont à destination des particuliers et des personnes morales (fiches CEE TRA-EQ-114 et TRA-EQ-117) ;
• La prime CEE TRA-EQ-128 qui permet de financer l’achat ou la location d’un autobus ou d’un autocar électrique ;
• La prime CEE TRA-EQ-129 finançant l’achat ou la location d’un véhicule lourd électrique ;
• En complément, le programme CEE Advenir qui finance l’implantation de bornes de recharge ;
• Le bonus écologique d’un montant maximal de 4 000 € pour aider les particuliers à acheter un VE ou à hydrogène neuf ;
• Les primes CEE pour les opérations de rétrofit, permettant de transformer un véhicule thermique en véhicule électrique.