Article vedette : Quelle quantité de CO2 les véhicules électriques, hybrides et à essence émettent-ils?

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Date de diffusion : 2018-09-12

L’adoption des véhicules électriques (« VE ») contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (« GES »), mais encore faut-il savoir d’où provient l’électricité qui les alimente. Les VE peuvent être alimentés, en tout ou en partie, par de l’électricité obtenue sur le réseau, dont la teneur en carboneFootnote 1 diffère selon l’endroit au pays. Dans certaines provinces comme le Québec, le Manitoba ou la Colombie-Britannique, le dioxyde de carbone (CO2) émis par certains VE est presque nul compte tenu du mode de production d’électricité qui y est privilégié. Comme on l’explique plus loin, il arrive que les émissions du combustible servant à produire l’électricité soient supérieures à celles de l’essence utilisée dans les moteurs de véhicules classiques.

Quelque 69 000 VE circulaient sur les routes canadiennes au deuxième trimestre de 2018, ce qui correspond à environ 0,2 % du nombre total de véhicules immatriculés au pays.Footnote 2

Les véhicules électriques émettent-ils du CO2?

Même si, en soi, les VE ne sont pas source de CO2 à la conduite, un tel gaz peut être émis lors de la production de l’électricité stockée dans les batteries à partir du réseau. L’intensité des émissions de carbone varie selon les provinces en fonction du mode de production d’électricité privilégié.Footnote 3 Par exemple, certaines provinces s’en remettent principalement à l’hydroélectricité alors que d’autres favorisent davantage les centrales au charbon.

Le diagramme à barres ci-dessous illustre les émissions possibles pour les modèles 2018 de véhicules de différents types comme les VE à batterie (« VEB »), hybrides rechargeables (« VHR ») ou non (« VEH ») et à moteur à combustion interne (« MCI »), par province ou territoire. Pour chaque véhicule, les émissions sont fondées sur celles pouvant être attribuables à l’essence consommée ou découler de la production d’électricité, le cas échéant.Footnote 4 Cet article ne rend pas compte des émissions sur tout le cycle de vie associées à la production du combustible ou des véhicules quand on parle de l’extraction des matières premières requises, de la fabrication, de l’expédition et de la mise à la casse. Les comparaisons se limitent à l’examen des émissions découlant de la consommation du combustible, que ce soit pour produire l’électricité à une centrale ou pour faire fonctionne un véhicule à essence, selon le cas. Même si des émissions sont associées à la production du combustible en question, que ce soit par exemple pour le raffinage de l’essence, l’extraction de charbon ou l’obtention de gaz naturel, elles ne sont pas incluses ici. Le diagramme ne comprend que certains exemples de modèles de véhicules et pour obtenir davantage de renseignements ou ajouter à ces modèles, prière de consulter le logiciel de comparaison des émissions de véhicules de RNCan.

La carte aux tons dégradés qui suit montre l’intensité des émissions de carbone à la consommation d’électricité pour chaque province et territoire. Cette intensité se rapporte à la quantité de GES émis par unité d’électricité consommée. La carte décrit donc les émissions associées à la consommation d’électricité dans chaque province ou territoire, qui pourraient être différentes de celles découlant de la production. On tient également compte ici des pertes pendant le transport attribuables à la résistance de même que de l’électricité importée d’autres territoires de compétence.

Catégories de véhicules
  • Moteur à combustion interne – L’essence ou le diesel sert habituellement à alimenter les véhicules à MCI. Au moment de la combustion, l’expansion des gaz exerce une poussée sur les pistons qui font tourner un arbre de transmission à l’origine de la propulsion du véhicule. On parle souvent ici de véhicules classiques.
  • Véhicules électriques à batterie – L’électricité qui alimente les VEB est stockée sous forme d’énergie chimique dans des batteries, laquelle est transformée par un moteur électrique pour faire avancer le véhicule.
  • Véhicules électriques hybrides – Les VEH sont un peu une fusion entre véhicules à MCI et VEB. Il en existe deux principaux types. Certains ont recours à l’essence ou au diesel pour alimenter une génératrice, laquelle permet de recharger la batterie ou de faire fonctionner le moteur électrique du véhicule. D’autres passent par un MCI pour faire rouler le véhicule alors qu’un moteur électrique entre en action pendant l’accélération. Contrairement aux VE intégraux, seuls des produits pétroliers servent à alimenter les VEH, dont les émissions ne sont donc nullement associées à celles du réseau électrique de la région. Leur batterie est rechargée en mode de « freinage par récupération » alors que les freins transforment l’énergie cinétique en énergie électrique afin de ralentir le véhicule. La batterie peut aussi être rechargée si le MCI agit à titre de génératrice d’appoint.
  • Véhicules hybrides rechargeables – Les VHR sont en fait des VEH dont la batterie peut en outre être rechargée en branchant le véhicule directement à une source d’alimentation électrique. Leur fonctionnement peut donc être semblable à celui d’un VEB ou d’un VEH. Dans le présent article, la modélisation prévoit un fonctionnement exclusivement à l’électricité.
Source et description

Source : Office, Guide de consommation de carburant 2018 de RNCan, Rapport d’inventaire national 2018 découlant de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques (« CCNUCC ») ainsi que texte de RNCan traitant de consommation de carburant et CO2

Description : Ce diagramme à barres permet de comparer les émissions de CO2 de différents véhicules par kilomètre (km) parcouru. Les émissions des VE et des VHR varient selon la province, ce qui n’est pas le cas pour celles des VEH et des véhicules à MCI. Le menu permet de choisir la province ou le territoire. On retrouve les émissions les plus élevées en Alberta et les moins élevées au Québec, dont les réseaux provinciaux sont respectivement ceux qui produisent le plus et le moins de carbone. En Alberta, les VEH sont ceux à l’origine de la moins grande quantité d’émissions alors qu’il existe des VE et des VHR qui émettent davantage de carbone que certains véhicules à essence. Au Québec par contre, les VE et VHR ne produisent presque pas d’émissions, tandis que les camions et les fourgonnettes à essence se retrouvent à l’autre extrémité du spectre.

Cette carte aux tons dégradés permet de bien voir les intensités de carbone associées à la consommation d’électricité dans les différentes provinces, en grammes (g) d’équivalent CO2 par kilowattheure (kWh). Les données ainsi illustrées sont présentées ci-dessous.

Colombie-Britannique : 11,7; Alberta : 900; Saskatchewan : 730; Manitoba : 2,2; Ontario : 40; Québec : 1,7; Terre-Neuve-et-Labrador : 40; Nouveau-Brunswick : 350; Nouvelle-Écosse : 690; Île du Prince-Édouard : 350; Yukon : 50; Territoires du Nord-Ouest : 220; Nunavut : 760

Pourquoi les émissions des véhicules électriques sont-elles si différentes d’une province à une autre?

Si un VE s’alimente à même le réseau électrique, ses émissions dépendent des modes de production d’électricité à l’échelle locale. Au Québec, en Colombie-Britannique, au Manitoba, à Terre Neuve et Labrador et au Yukon, l’intensité des émissions de carbone est moindre en raison de l’abondance des ressources hydroélectriques. Cette même réalité en Ontario est attribuable à l’importante production des centrales nucléaires. À l’inverse, des VE s’alimentant à même le réseau en Alberta, en Saskatchewan, en Nouvelle-Écosse et au Nunavut émettront davantage de GES, puisque dans les trois provinces, une grande partie de l’électricité produite est dérivée du charbon, tandis qu’au Nunavut, c’est le diesel qui occupe le haut du pavé à cet égard.

Cependant, les propriétaires de VE ne doivent pas obligatoirement passer par le réseau. Une production décentralisée, notamment à partir de panneaux solaires sur les toits de bâtiments, constitue une source toujours plus prisée d’électricité sans émissions, laquelle pourrait, à l’avenir, permettre aux VE de produire encore moins d’émissions, car des postes de recharge à la maison ou au travail permettraient ainsi de moins dépendre du réseau, à l’origine d’une plus grande intensité des émissions.

Où retrouve-t-on des véhicules électriques au Canada?

De tous les VE immatriculés au Canada, ceux-ci se retrouvent dans une proportion d’environ 95 % au Québec, en Ontario et en Colombie-Britannique, donc pour la plupart dans des régions qui permettent ou permettaient de profiter de mesures incitatives à l’achat de tels véhicules. Des programmes de remise sont en vigueur au Québec et en Colombie-Britannique à l’achat de VEB ou VHR neufs, sans parler des incitatifs liés à l’achat de dispositifs de recharge pour VE. Avant le 11 juillet 2018, l’Ontario accordait jusqu’à 14 000 $ selon la grosseur de la batterie, le nombre de places du véhicule et son prix. En plus de remises au comptant, le Québec a une stratégie relative aux véhicules zéro émission qui exige des fabricants d’atteindre des cibles de vente toujours plus élevées en la matière. C’est ainsi qu’a été fixé un objectif de vente de 100 000 de ces véhicules d’ici 2020, ce qui équivaut à plus ou moins 5 % de toutes les ventes de véhicules légers dans la province.

La carte avec diagrammes à secteurs ci-après permet de voir le nombre estimatif de VE selon le mode de propulsion par province et territoire. La taille du diagramme et l’intensité du mauve représentent, toutes proportions gardées, le nombre de VE dans la région. Il est possible de faire un zoom de manière à voir la carte plus en détails. Pour le « type de propulsion », on peut aussi cocher la case correspondant aux véhicules à « MCI » afin de prendre connaissance du rapport qui existe entre les VE et le nombre total de véhicules.

Source et description

Source : fleetcarma [anglais seulement] et Statistique Canada

Description : Cette carte du Canada met en évidence le nombre cumulatif de ventes de VE par province et territoire de 2011 à 2017. Voici donc le nombre de VEB et de VHR par province, en ordre décroissant : Québec (12 465 VEB et 15 441 VHR), Ontario (13 049 VEB et 13 094 VHR), Colombie-Britannique (8 102 VEB et 4 485 VHR), Alberta (760 VEB et 790 VHR), Manitoba (135 VEB et 168 VHR), Nouvelle-Écosse (87 VEB et 82 VHR), Nouveau-Brunswick (41 VEB et 115 VHR), Saskatchewan (62 VEB et 82 VHR), Terre Neuve-et-Labrador (12 VEB et 23 VHR), Île-du-Prince-Édouard (16 VEB et 9 VHR), Territoires du Nord-Ouest (4 VEB et 2 VHR), Yukon (2 VEB) et Nunavut (1 VHR).

Annexe : Méthodes de calcul

Les émissions de CO2 des VE et VHR (pour lesquels la modélisation prévoit un fonctionnement exclusivement à l’électricité) peuvent être calculées en multipliant l’intensité des émissions de carbone pour la production d’électricité par le taux d’efficience supposé du véhicule, de la façon illustrée ici.

Méthodes de calcul

L’intensité des émissions de carbone de l’électricité correspond au taux de CO2 rejeté dans l’atmosphère par unité d’électricité produite, en gCO2/kWh. Ces calculs sont effectués à partir du Rapport d’inventaire national du Canada intégré aux données sur les émissions de carbone et leur intensité pour la CCNUCC. Ce sont les intensités à la consommation qui ont été utilisées, car elles tiennent compte des pertes pendant le transport et autres au moment de la livraison de l’électricité au consommateur.

Le taux d’efficience supposé peut être exprimé en kWh/km et se rapporte à la quantité d’énergie requise pour conduire un véhicule sur une certaine distance à une vitesse donnée. Ce taux tient compte de l’électricité perdue lorsque la batterie est rechargée ainsi que des pertes subies alors que l’énergie est transformée par la batterie pour se déplacer. Ces calculs supposent une conduite à 45 % sur l’autoroute et 55 % en ville. Les données ont été produites par RNCan.

Si un VE a été rechargé à même le réseau électrique, les émissions (en gCO2/km) sont calculées en multipliant le taux d’efficience supposé du véhicule (en kWh/km) par l’intensité des émissions de carbone du réseau (en gCO2/kWh).

Pour les véhicules à essence (avec MCI classiques ou hydrides), seules les émissions de CO2 sont indiquées. Celles-ci comptent pour entre 95 % et 99 % de toutes les émissions de GES de ces véhicules. Les autres, notamment de méthane, de dioxyde d’azote ou d’hydrurofluorurocarbones, ne sont pas prises en compte. Les taux des émissions des véhicules à essence sont obtenus à partir de formules utilisées par RNCan et supposent un rejet de 2,29 kilogrammes de CO2 dans l’atmosphère par litre d’essence consommé.

Les renseignements sur les modèles de véhicules proviennent du ministère de l’Énergie des États-Unis [anglais seulement] et de RNCan pour l’année 2018.

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