L’efficacité énergétique des voitures : aussi une question d’usage

Introduction

Depuis son apparition à la fin du XIX siècle, l’automobile s’est répandue comme une trainée de poudre dans nos quotidiens. En particulier, elle a connu un essor énorme depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, le parc automobile belge passant d’un peu moins de 275.000 unités en 1950 à plus de 6 millions en 2024 (Figure 1).

Cette croissance repose sur plusieurs facteurs comme une énergie (fossile) peu chère, des améliorations technologiques, une hausse du niveau de vie, mais aussi des choix politiques en matière d’infrastructures. À Bruxelles, par exemple, l’exposition universelle de 58 a coïncidé avec le développement de nombreuses infrastructures routières, servant ainsi de catalyseur à un politique du « tout-à-l’automobile »¹. Combiné avec une politique d’aménagement du territoire peu régulée, l’allongement des distances permises par la vitesse automobile a induit une dispersion de l’habitat, alimentée par des préférences résidentielles pour un « cadre de vie » calme et la possession d’une maison 4 façade avec jardin. Cette dispersion a toutefois créé une dépendance à l’automobile, l’usage de celle-ci devenant incontournable pour accéder à certains quartiers ou certaines zones d’activité², créant ainsi un monopole radical³.

En dépit de ce « cercle vicieux de la dépendance automobile », la voiture n’en reste pas moins un incroyable artefact technique. Sa polyvalence lui permet notamment de répondre à la quasi-totalité des besoins de mobilité, ce qui se traduit par un sentiment d’utilité partagé par la quasi-totalité (94%) de la population⁴. Et de fait, l’automobile est utilisée pour plus de 60% des déplacements effectués en Belgique⁵. Cependant, et malgré ses nombreuses qualités, la voiture n’est pas dénuée de défauts.

Premièrement, la voiture coûte cher. Le montant médian de possession et d’usage d’une voiture (hors prix d’achat) dépasse les 400€ par mois. Or, ce montant est grandement sous-estimé, près de 9 belges sur 10 estimant payer moins⁶. Lorsque que l’on rajoute le prix d’achat (coût total de possession ou TCO), ce montant représente une part très importante du budget des ménages, en particulier pour les travailleurs les plus précaires⁷. Cependant, le coût total de possession est très rarement pris en compte lors des décisions d’achat d’un véhicule, les consommateurs basant leur choix principalement sur le prix de vente. C’est le paradoxe du coût total de possession⁸.

Deuxièmement, la voiture a un impact négatif très important sur l’environnement. En effet, le transport est responsable de 29% des émissions de gaz à effet de serre dans l’Union Européenne⁹ (21,5% en Belgique¹⁰), dont 71,7% sont liés au transport routier. Au sein du transport routier, l’usage de l’automobile représente 60,6% des émissions¹¹. Ainsi, 12,6% des émissions européennes de gaz à effet de serre sont liées uniquement à l’usage de la voiture. Outre les gaz à effet de serre, l’usage de la voiture induit également l’émission de nombreux polluants locaux (particules fines, oxydes d’azote, etc.), notamment via l’usure des pneus et des freins¹², et qui ont un impact direct sur la santé humaine et causent de nombreux décès prématurés. Tout cela combiné mène à un coût pour la société de 0,11€ par kilomètre parcouru en voiture, alors que l’usage de la marche et du vélo rapporte respectivement 0,37€ par kilomètre et 0,18€ par kilomètre¹³.

Enfin, la voiture est très peu efficace énergétiquement. En effet, 4/5 de l’énergie utilisée (« du puits à la roue ») pour faire rouler une voiture est « perdue », seul 1/5 de l’énergie étant effectivement transformé en énergie motrice. Cet ordre de grandeur ne dépend que peu de la motorisation : les véhicules électriques sont certes plus efficaces que les véhicules thermiques, mais leur rendement n’est qu’environ 1,4 fois supérieur¹⁴. De plus, seul 6% de l’énergie est utilisée pour transporter les passagers¹⁵, le reste l’étant pour déplacer le véhicule lui-même. Ainsi, sur l’ensemble de l’énergie mobilisée, seul 1% sert effectivement à déplacer un passager sur un kilomètre¹⁶.

Dans un contexte où les conséquences du dérèglement climatique vont être de plus en plus visibles, et où les tensions géopolitiques rendent l’approvisionnement énergétique de plus en plus incertain et volatile, il est à la fois urgent de réduire nos déplacements (sobriété) et de réduire l’énergie utilisée pour ces déplacements (efficacité). Pour cela, il est important d’identifier les leviers d’amélioration de l’efficacité énergétique de l’usage des voitures. Le présent article passe en revue les différents facteurs d’inefficacité dans l’usage des voitures.

Les raisons de l’inefficacité énergétique

La voiture est un outil de mobilité très utile, mais peu efficace. Les raisons de cette inefficacité sont multiples et dépendent du véhicule, de son usage, et des infrastructures nécessaires à cet usage.

Le choix du véhicule

Le choix d’un véhicule, outre qu’il fixe l’impact de la production du véhicule, détermine également grandement la consommation d’énergie induite par son utilisation. Plusieurs paramètres sont à même de faire varier cette consommation.

Le choix de la technologie

L’un des facteurs les (sinon le) plus impactant est celui du choix de la technologie de motorisation, le rendement du moteur dépendant de la source d’énergie. En effet, un moteur électrique est bien plus efficace (environ 95%) qu’un moteur thermique (environ 20%). Il est cependant nécessaire de rajouter d’autres pertes liées à des technologies spécifiques, comme le rendement de l’électronique de puissance (90%) dans le cas d’un véhicule électrique ou encore la différence entre les rendements de transmission (95% pour un moteur thermique contre 98% pour un moteur électrique). Au total, le rendement « du réservoir à la roue » d’un véhicule électrique est près de trois fois supérieur à celui d’un véhicule thermique¹⁷.

Pour un même moteur, il est également important de prendre en compte les pertes liées au stockage, différentes en fonction du vecteur énergétique. Une voiture électrique peut, par exemple, utiliser un système de stockage par batterie ou par hydrogène. Dans le cas d’une batterie, les pertes énergétiques au sein du véhicule vont avoir lieu lors du cycle charge/décharge (rendement de 75% environ), alors que, dans le cas d’un système de stockage par hydrogène, ces pertes auront lieu lors de la conversion de l’hydrogène en électricité à travers une pile à combustible (rendement de 60% environ). Toutefois, pour comparer ces deux technologies, il est également nécessaire de prendre en compte le rendement de la production de l’hydrogène qui, dans le cas d’hydrogène « vert », se fait par électrolyse de l’eau. Ce rendement étant d’environ 40%, le rendement total du cycle charge/décharge d’un système hydrogène est d’environ 25%, soit bien moindre que celui d’une batterie.

Le dimensionnement du véhicule

Pour une même technologie de propulsion, de fortes différences de rendement existent. En effet, une voiture a besoin de 4 forces pour la maintenir en mouvement : l’accélération, la résistance aérodynamique, la résistance au roulement et la résistance due à la pente. En analysant plus en détail les équations du mouvement¹⁸, on remarque que deux caractéristiques de base du véhicule influent directement sur ces forces : la masse et le profil aérodynamique.

Une autre caractéristique de base influe indirectement sur l’efficacité énergétique du véhicule : sa puissance (exprimée en kW ou en CV). Plus la puissance est élevée, plus les contraintes sur la structure du véhicule le sont également. Cela nécessite d’en renforcer ses éléments (châssis, amortisseurs) et les organes de transmission, ce qui induit un accroissement de la masse. De plus, la puissance a également un impact sur la résistance au roulement : pour assurer la tenue de route du véhicule, une puissance plus élevée requiert des pneumatiques plus larges, présentant une meilleure « accroche ». Enfin, dans le cas des moteurs thermiques, le rendement à faible vitesse est très faible du fait tant de contraintes techniques (le rendement d’un moteur thermique varie fortement en fonction de sa vitesse de rotation et de son couple) que de choix stratégiques et commerciaux (une vitesse de pointe élevée – 192 km/h pour les véhicules neufs vendus en Belgique en 2018 – rend difficile le maintien d’un bon rendement aux vitesses compatibles avec le code de la route). Un moteur plus puissant, optimisé pour atteindre des vitesses élevées, aura donc, aux vitesses moyennes de circulation sur le réseau, un moins bon rendement qu’un moteur moins puissant.

L’utilisation du véhicule

Outre le choix d’un véhicule, la manière dont celui-ci est utilisé va également impacter la consommation énergétique nécessaire au déplacement.

La conduite

La manière de conduire (ou le « style de conduite ») impacte directement la consommation énergétique des véhicules, pour les véhicules thermiques comme pour les véhicules électriques.

L’écoconduite est « une façon de conduire un véhicule qui a pour but de réduire la consommation de carburant, ce qui implique également une réduction des émissions de gaz à effet de serre et une économie d’argent »¹⁹. Un conducteur peut mobiliser différents facteurs pour réduire la consommation énergétique liée à l’usage de son véhicule, notamment la gestion des accélérations et des décélérations, la vitesse de conduite, le choix d’un itinéraire, la marche au ralenti du moteur à l’arrêt, ou d’autres facteurs liés aux accessoires, comme l’air conditionné²⁰. Les économies d’énergie liées à ces gestes sont cumulatives et peuvent atteindre 10-15%. Ces résultats sont toutefois très variables, oscillants entre 5 et 30%²¹.

Ces bénéfices sont généralement obtenus à travers des formations. L’une des faiblesses de ces formations est la disparition des comportements au fil du temps²². Des mesures sont donc nécessaires pour inciter les automobilistes à adopter et à conserver de telles conduites. Pour compenser cette faiblesse, certains auteurs suggèrent d’intégrer des dispositifs d’aide à la conduite à l’intérieur des véhicules²³.

La gestion des accélérations

La manière de gérer les cycles d’accélération et de décélération impacte fortement la consommation énergétique des véhicules, ces phases de conduite consommant bien plus d’énergie que la conduite à vitesse constante ou qu’un moteur marchant au ralenti²⁴. Une conduite par à-coups aura en particulier tendance à augmenter la consommation énergétique. Cet effet s’observe non seulement pour les véhicules thermiques, mais aussi pour les véhicules hybrides²⁵ et électriques²⁶.

Cet effet peut être compensé par des dispositifs de freinage régénératif permettant une récupération d’énergie cinétique²⁷. Le rendement de ces dispositifs est toutefois limité, ne compensant que partiellement la perte énergétique associée aux accélérations.

La vitesse

La consommation d’énergie d’un véhicule est directement corrélée à sa vitesse, notamment en raison d’une plus grande résistance aérodynamique. Réduire la vitesse de déplacement réduit donc la consommation énergétique. Il convient toutefois ici de distinguer entre réduction de vitesse réglementaire ou volontaire.

En Belgique, les vitesses maximales autorisées (VMA) par défaut sont de 50 km/h en zone urbaine (sauf en Région de Bruxelles-Capitale où a été instauré le 30 km/h par défaut), 70 km/h (Flandre et Bruxelles-Capitale) ou 90 km/h (Wallonie) hors agglomération, et 120 km/h sur les autoroutes²⁸. Une réduction de ces vitesses maximales autorisées, complétée par un dispositif de contrôle/sanction permettant d’assurer le respect de cette réduction, va donc réduire la consommation énergétique des véhicules, quelle que soit la typologie de la voirie. De telles diminutions permettent également de fluidifier le trafic et donc de réduire les conduites « en accordéon », la consommation d’énergie étant fortement influencée par les accélérations du véhicule. Cela est particulièrement le cas en milieu urbain, où un passage de 50 km/h à 30 km/h pourrait mener à une réduction moyenne de 7% de la consommation d’énergie²⁹. Cet effet est cependant moins prononcé pour un véhicule thermique très puissant et rapide dont le rendement moteur est optimisé pour des conditions différentes de celles rencontrées en milieu urbain, et qui présente dès lors un rendement très médiocre à faible vitesse.

Outre une réduction de vitesse maximale autorisée, il est également possible d’imaginer une réduction de vitesse volontaire, notamment pour réduire les frais³⁰. Si un automobiliste sur trois (28% en Flandre et 48% en Wallonie) déclare rouler moins vite sur autoroute quand le prix du carburant augmente³¹, ce comportement est peu appliqué dans les faits, ou à un niveau très marginal : plusieurs études montrent qu’une augmentation du prix du carburant a un effet très limité sur les vitesses pratiquées³². Face à une telle augmentation du prix, il semblerait donc que des comportements de réduction de l’usage de la voiture (et donc de distances parcourues) ou d’autres aspects de l’écoconduite (comme l’utilisation du frein moteur, la réduction des accélérations, ou encore une meilleure utilisation des rapports) soient privilégiés³³. Le rapport entre prix du carburant et comportement est toutefois loin d’être évident³⁴.

Le choix d’un itinéraire

Le choix d’un itinéraire peut également influer sur la consommation énergétique d’un véhicule, certains trajets étant plus économes en énergie que d’autres. La différence de consommation d’énergie entre le trajet le plus rapide et celui le plus économe en énergie peut monter à près de 10%³⁵ en fonction des détours et de la vitesse pratiquée.

Le calcul de l’itinéraire le plus économe en énergie (ou « eco-routing ») fait l’objet de nombreuses recherches et est parfois vu comme une composante majeure de l’écoconduite³⁶. Le calcul de cet itinéraire n’étant pas trivial et ne menant pas forcément au trajet le plus court ou le plus rapide, de nombreux automobilistes (par exemple, plus de la moitié dans le cas de Lund) font le choix d’un autre itinéraire³⁷. Le développement et l’amélioration des systèmes GPS ces dernières années a toutefois grandement facilité ce choix, même s’il a également soulevé d’autres questions, notamment lorsque l’itinéraire sélectionné induit un trafic de transit dans des quartiers résidentiels.

La marche au ralenti du moteur

La marche au ralenti du moteur (« idling » en anglais) consiste à laisser tourner son moteur à l’arrêt. Cette pratique est spécifique aux moteurs thermiques, les moteurs électriques ne tournant, par défaut, pas lorsque le véhicule est à l’arrêt. L’électrification du parc réduira donc l’intérêt des mesures pour limiter l’impact de ces pratiques. Toutefois, la transition vers un parc automobile entièrement électrifié est encore longue et incertaine. Le pourcentage de voitures électriques dans le parc automobile belge n’étant que de 4,2% en 2024³⁸, réduire la marche au ralenti du moteur reste un levier important d’amélioration de l’efficacité énergétique, a minima pour la décennie à venir.

La marche au ralenti du moteur a généralement lieu dans trois conditions spécifiques : pour chauffer le moteur, en attendant quelqu’un ou quelque chose, dans le trafic, par exemple à un feu ou dans les bouchons³⁹.

Les deux premières conditions peuvent aisément être évitées par une modification de comportement. En effet, les anciens modèles de voitures nécessitaient parfois une préchauffe du moteur, et la faible capacité de leur batterie imposait de faire tourner le moteur pour alimenter le système de chauffage de l’habitacle sans décharger la batterie. Or l’amélioration de performance des moteurs et des batteries permettent aux voitures thermiques modernes de se passer de préchauffe ou de faire fonctionner le système de chauffage sans décharger la batterie trop rapidement. Malheureusement, les pratiques sont restées ancrées. Les différentes régions du pays ont donc pris des mesures pour lutter contre ces pratiques. La Wallonie a, par exemple, introduit en 2019 une interdiction de laisser son moteur allumé à l’arrêt, infraction passible de 130€ d’amende, et ce, même pour accélérer le dégivrage⁴⁰. Ces infractions ne sont toutefois que très peu, voire pas du tout, sanctionnées⁴¹.

La dernière condition (arrêt dans le trafic) est plus difficilement évitable. Toutefois, si cette phase consomme moins que les phases d’accélération et de décélération, elle représente une large part du temps de trajet en milieu urbain, la rendant plus impactante sur l’ensemble du trajet. Afin de limiter l’impact de cette phase d’utilisation, des systèmes techniques, tels les véhicules hybrides (non rechargeables) ou le « Start-and-Stop », ont été développés.

Pour les véhicules thermiques, le système Start-and-Stop permet en particulier de réduire significativement (jusqu’à plus de 20% en fonction des conditions) la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre du véhicule⁴². Certains automobilistes décident cependant de désactiver ce système pour gagner un peu de temps au démarrage, sacrifiant dans le même temps ses bénéfices⁴³.

La gestion des accessoires

Certains équipements auxiliaires peuvent consommer beaucoup d’énergie. C’est en particulier le cas pour les systèmes de chauffage, de climatisation et d’air conditionné (HVAC), qui peuvent augmenter la consommation réelle du véhicule de plus de 30%⁴⁴. Parmi ces équipements, les équipements de climatisations semblent avoir un impact plus important que ceux de chauffage⁴⁵.

Afin de réduire cette consommation, il est possible de développer des stratégies de gestion de l’énergie au sein des véhicules⁴⁶, ou d’opter pour un système de chauffage par pompe à chaleur pour améliorer les performances du véhicule et l’autonomie de la batterie.

Outre ces solutions technologiques, il est également possible d’économiser de l’énergie en adoptant des écogestes comme réduire la température de l’habitacle ou aérer en ouvrant les fenêtres plutôt qu’en utilisant la climatisation.

L’autonomisation de la conduite

Comme démontré ci-dessus, une grande quantité d’énergie est gaspillée du fait du « facteur humain ». Certains plaident donc pour une suppression de ce facteur humain via le développement et la généralisation des véhicules complètement autonomes⁴⁷.

A l’heure actuelle, cette solution est encore en phase de démonstration, seuls quelques prototypes circulant aux États-Unis. Il n’est toutefois pas impossible de voir arriver ces véhicules sur les routes européennes dans la prochaine décennie. Afin de permettre l’adoption et la diffusion de cette innovation, des modifications législatives ont eu (et continuent d’avoir) lieu, comme l’amendement de la Convention de Vienne afin d’autoriser le conducteur à lâcher le volant⁴⁸. En Belgique, les autorités régionales et fédérales souhaitent également légiférer pour faciliter le développement de ces véhicules.

Le potentiel des véhicules autonomes reste toutefois très incertain à ce stade. En effet, la voiture autonome permet en théorie d’optimiser la consommation d’énergie, du fait, entre autres, d’une plus grande fluidité du trafic⁴⁹. Toutefois, elle pourrait également induire une augmentation de la consommation énergétique et des impacts environnementaux⁵⁰, notamment par l’augmentation de la masse du véhicule (électronique embarquée) et le traitement de données, aspects totalement négligés dans les études scientifiques sur l’impact des véhicules autonomes. Enfin, l’impact du véhicule autonome va grandement dépendre de son usage : il pourrait tout autant faciliter l’autopartage et le covoiturage (en étant utilisé comme taxi partagé) que renforcer l’autosolisme et induire un report modal vers la voiture (notamment chez les personnes en incapacité de conduire, comme les enfants), augmentant ainsi la taille du parc automobile.

Le taux de remplissage

Lorsque l’on traite des déplacements en voiture, l’approche la plus répandue de l’efficacité énergétique est de considérer l’énergie consommée par kilomètre parcouru. Implicitement cela suppose de considérer comme système l’automobile, et comme unité fonctionnelle le déplacement de cette automobile sur une distance d’un kilomètre. Toutefois, la fonction d’une voiture n’est pas de se déplacer elle-même, mais de déplacer des personnes (et parfois des biens).

Au vu de cette fonction, il est possible de considérer une assertion plus large de l’efficacité énergétique, comprise comme l’énergie consommée par kilomètre parcouru et par personne (mesurée en kW/p.km). Selon cette approche, plus le nombre d’occupants du véhicule est élevé, plus le déplacement est efficace énergétiquement.

A l’heure actuelle le taux moyen d’occupation des voitures en Belgique est de 1,35, taux qui tombe à 1,21 si l’on ne retient que les adultes⁵¹. Ce taux est assez similaire en Flandre et en Wallonie (légèrement plus élevé à Bruxelles) et varie fortement en fonction du motif (1,05 pour se rendre au travail, 1,33 pour les loisirs) et de la distance (2,6 personnes pour les longs trajets).

Accroitre le taux de remplissage des voitures, à travers le covoiturage⁵², peut permettre d’augmenter significativement l’efficacité énergétique d’un déplacement. Cet impact positif dépend toutefois des détours réalisés pour récupérer des passagers⁵³.

Outre le covoiturage planifié, des pratiques de covoiturage spontané existent également et permettent de limiter les détours. Ces pratiques peuvent être très informelles, comme l’autostop (qui peut toutefois être organisé en réseau, par exemple via le Rezo Pouce, approche testée en Sud-Luxembourg⁵⁴) ou relativement institutionnalisées, avec des lignes et des arrêts. Cette dernière approche, appelée « slugging », est particulièrement répandue en Amérique du Nord grâce à des voies réservées aux véhicules à occupation multiple (c’est-à-dire transportant plusieurs passagers). Ces pratiques spontanées, même sous une forme institutionnalisée, restent toutefois plus incertaines pour l’usager que le covoiturage planifié.

Le covoiturage, s’il est encore insuffisamment répandu en Belgique, n’est pas non plus marginal : 22% des participants à une enquête fédérale sur le sujet déclarent le pratiquer⁵⁵. Bien que plusieurs plateformes existent pour faciliter la mise en relation, la pratique du covoiturage reste encore majoritairement informelle et implique majoritairement un nombre limité de personnes qui se connaissent préalablement. Cela peut s’expliquer par l’importance de la confiance et de la convivialité (raison principale évoquée en faveur de cette pratique) dans ce choix de déplacement.

Malheureusement cette pratique semble être en recul, la dernière enquête fédérale sur les déplacements domicile-travail montrant une baisse importante de ce mode de déplacement entre 2005 et 2021 (-61,1%). La pandémie de covid-19 a aggravé la situation, mais ne l’a pas créé⁵⁶. Malgré ce recul, l’étude remarque que les mesures de soutien au covoiturage ont des impacts positifs très significatifs sur la pratique.

Les infrastrustures

Infrastructures routières

Le réseau routier belge est extrêmement dense, qu’on le rapporte au territoire ou à la population. Ceci apparaît clairement lorsque l’on compare la Belgique aux Pays-Bas, pays plus densément peuplé, mais dont le réseau routier est moins dense, quel que soit l’indicateur retenu (voir Tableau 1). Lorsque l’on se focalise exclusivement sur les autoroutes, la Belgique est le troisième pays européen avec 57,75 km/1000 km² derrière les Pays-Bas et le Luxembourg, mais loin devant la Slovénie et l’Allemagne⁵⁷.

	Belgique	Wallonie	Flandre	Bruxelles	Pays-Bas
Densité de population (hab/km²)	373	216	490	7 751	427
Densité de routes (km/100 km²)	506	480	504	1 247	344
Routes/population (km/1 000 hab)	13,5	22,3	10,0	1,6	8,1

Malgré sa densité, le réseau routier belge reste, par endroits, fortement congestionné, augmentant ainsi les phases d’accélération et de décélération, et réduisant donc l’efficacité énergétique.

Face à cette congestion, une solution évidente serait d’augmenter le nombre de voies. Toutefois, si cette solution peut fonctionner à court terme, elle n’aura en réalité aucun impact à long terme à cause du phénomène de « trafic induit »⁵⁸. En effet, de nombreuses études de cas ont montré une modification du comportement des automobilistes à la suite d’une extension de capacité routière. Les automobilistes vont notamment changer d’itinéraire (pour utiliser la route dont la capacité a été étendue), changer d’heure de déplacement (et se déplacer davantage en heure de pointe), ou encore opter davantage pour la voiture (alors que d’autres modes de transport pouvaient être utilisés précédemment). Cette augmentation de capacité peut également induire de nouveaux déplacements liés à une « demande latente », c’est-à-dire des déplacements qui étaient désirés mais n’étaient pas effectués à cause des conditions de circulation. Tout cela conduit in fine à un niveau de congestion proche de celui avant extension de capacité.

A l’inverse, une forte congestion peut aussi être vue comme une incitation changer de mode de transport, voire à covoiturer, option qui augmenterait l’efficacité énergétique des déplacements en voiture (voir la partie sur Le taux de remplissage).

Infrastructures de recharge

Outre les infrastructures routières, les infrastructures de recharge ont également un impact sur l’efficacité énergétique des véhicules en raison du choix du vecteur énergétique et, pour les véhicules électriques, du temps de recharge.

Production du vecteur énergétique

Comme évoqué plus haut (voir Le choix de la technologie), le choix d’une technologie de motorisation a un impact sur le rendement énergétique du véhicule. Toutefois, l’efficacité énergétique de la production d’un vecteur énergétique (carburant) varie également selon le type de vecteur. Ainsi, la production d’essence a un rendement « du puits au réservoir » d’environ 85%, contre environ 40% pour la production d’électricité.

Pour un même vecteur énergétique, le mode de production peut jouer un grand rôle sur l’efficacité énergétique⁵⁹. Ainsi, le rendement de la production électrique varie sensiblement en fonction de la technologie utilisée. Cela est valable également pour l’essence et le diesel, selon que ceux-ci soient extraits du sol ou synthétisés, selon que de l’éthanol leur est adjoint ou non, selon la quantité de transport nécessaire à l’acheminement, etc.

Mode de recharge

Dans le cas des véhicules électriques, un autre paramètre joue également sur l’efficacité énergétique de l’approvisionnement en électricité : le choix du mode de recharge, et en particulier la vitesse de recharge.

En effet, il est possible de différencier les chargeurs pour véhicules électriques en fonction de leur puissance, et donc de la vitesse de recharge proposée. On parle généralement de recharge rapide lorsque le chargeur excède 50kW. Il existe toutefois des chargeurs dont la puissance peut monter jusqu’à 400kW.

Si la recharge rapide permet de recharger un véhicule électrique en moins de 20 minutes, elle induit également un dégagement de chaleur au niveau de la batterie, ce qui peut réduire la durée de vie de celle-ci et réduit l’efficacité énergétique de la recharge. Au contraire, privilégier des recharges lentes, à son domicile ou au travail, permet de préserver la batterie. De plus, cela peut être couplé à un dispositif de recharge « intelligente » visant à minimiser l’impact de la recharge sur le réseau électrique et à en réduire l’impact environnemental et le prix en privilégiant la recharge durant les pics de production d’énergie renouvelable.

Les effets rebonds d’une amélioration de l’efficacité énergétique

Améliorer l’efficacité énergétique de l’usage des véhicules semble n’avoir que des avantages : économies budgétaires, réduction des émissions de gaz à effet de serre, … Cette amélioration a toutefois une face sombre : le risque d’effet rebond.

L’effet rebond a été théorisé par Stanley Jevons en 1865, celui-ci observant que la consommation de charbon avait augmenté suite à l’introduction d’une nouvelle technologie de machines à vapeur, pourtant plus efficace. Ce « paradoxe de Jevons » a depuis lors stimulé de nombreux débats sur l’impact réel des mesures d’efficacité, les bénéfices de ces mesures pouvant être partiellement, voire totalement, compensés par une augmentation de la consommation⁶⁰. Cet effet est direct (effet substitution), si l’efficacité énergétique implique une augmentation de la consommation d’énergie, ou indirect (effet revenu) si l’amélioration de l’efficacité énergétique induit une augmentation de consommation d’autres biens ou services.

L’usage des voitures n’a pas été épargné par cet effet rebond⁶¹. Une particularité de l’effet rebond des mesures d’efficacité associées à l’automobile est que celui-ci est plus important sur le long terme que sur le court terme, notamment du fait l’inertie associée au taux de renouvellement des véhicules. Certaines études suggèrent toutefois que ces effets rebonds tendent à diminuer avec le temps, du fait notamment d’une corrélation négative avec le niveau de revenu de la population⁶².

 Si la plupart des études évoquent des effets rebonds limités (entre 10 et 12% à court terme, entre 26 et 29% à long terme), ceux-ci se caractérisent avant tout par une grande variabilité entre les cas d’étude. Dans certains cas, cet effet rebond peut même atteindre les 100%⁶³, impliquant une compensation totale des bénéfices attendus de la politique publique.

Conclusion

De nombreux aspects réduisent l’efficacité énergétique de l’usage des voitures. Ceux-ci dépendent du choix du véhicule (type de motorisation, dimensionnement), de l’usage (conduite, taux de remplissage) ou encore de l’usage des infrastructures (routières ou de recharge).

Le choix initial du véhicule joue un rôle majeur dans l’efficacité énergétique de son usage. En effet, les véhicules électriques sont (un peu) plus efficaces que les véhicules thermiques. Les véhicules les plus modestes (masse et puissance réduites) ont également une meilleure efficacité énergétique que les véhicules lourds, puissants, et avec une grande surface frontale).

Toutefois, pour une voiture donnée, de nombreux gestes restent possibles pour améliorer l’efficacité énergétique de son usage. Une conduite souple (accélérations et freinages peu prononcés) et à vitesse réduite, et en faisant un usage parcimonieux du chauffage et de l’air conditionné permet de réduire la consommation énergétique d’un trajet. De plus, certains itinéraires sont moins énergivores que d’autres, notamment lorsqu’ils évitent des parties du réseau routier fortement congestionnées. Dans le cas d’un véhicule électrique, éviter les recharges rapides améliore également l’efficacité énergétique. Enfin, la pratique du covoiturage permet d’optimiser un déplacement en voiture, et notamment de réduire la consommation énergétique par passager.

Ces améliorations de l’efficacité énergétique peuvent toutefois mener à une augmentation de la consommation énergétique totale via un effet rebond. Il est donc nécessaire de les considérer en complément, et non en opposition, d’une approche de sobriété énergétique et dans nos déplacements.

Crédit image illustration : Adobe Stock

1. Hubert, M. (2008). L’Expo 58 et le “tout à l’automobile” Quel avenir pour les grandes infrastructures routières urbaines à Bruxelles ? Brussels Studies, (22), 1–10. ↩︎
2. Charlier, J., & Juprelle, J. (2022). Interaction mobilité aménagement du territoire en Wallonie dans une perspective de transition juste. ↩︎
3. « Quand une industrie s’arroge le droit de satisfaire, seule, un besoin élémentaire, jusque-là l’objet d’une réponse individuelle, elle produit un tel monopole. La consommation obligatoire d’un bien qui consomme beaucoup d’énergie (le transport motorisé) restreint les conditions de jouissance d’une valeur d’usage surabondante (la capacité innée de transit). La circulation nous offre l’exemple d’une loi économique générale : tout produit industriel dont la consommation par personne dépasse un niveau donné exerce un monopole radical sur la satisfaction d’un besoin. » Illich, I. (1973). Energie et équité. ↩︎
4. Jamar, P., & Courbe, P. (2023). Représentation de la voiture dans l’imaginaire collectif. https://www.canopea.be/la-voiture-representations-et-comportements/ ↩︎
5. Derauw, S., Gelaes, S., & Pauwels, C. (2019). Enquête Monitor sur la mobilité des Belges. https://mobilit.belgium.be/fr/mobilite-durable/enquetes-et-resultats/enquete-monitor-sur-la-mobilite-des-belges ↩︎
6. Beobank, & Transport & Mobility Leuven. (2020). Les détenteurs d’une voiture en sous-estiment le coût. https://www.beobank.be/sites/default/files/2020-01/cp_les-detenteurs-d-une-voiture-en-sous-estiment-le-cout.pdf ↩︎
7. Gössling, S., Kees, J., & Litman, T. (2022). The lifetime cost of driving a car. Ecological Economics, 194. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2021.107335 ↩︎
8. Hagman, J., Ritzén, S., & Janhager Stier, J. (2017). The TCO Paradox—A Key Problem in the Diffusion of Energy Efficient Vehicles? American Journal of Industrial and Business Management, 7, 1267–1284. https://doi.org/10.4236/ajibm.2017.712090 ↩︎
9. Année de référence : 2022 ; European Environment Agency ↩︎
10. Année de référence : 2021 ; SPF Santé Publique. ↩︎
11. Parlement Européen. Émissions de CO2 des voitures : faits et chiffres (infographie). https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20190313STO31218/emissions-de-co2-des-voitures-faits-et-chiffres-infographie ↩︎
12. https://www.canopea.be/jusqua-lusure/ ↩︎
13. Gössling, S., Choi, A., Dekker, K., & Metzler, D. (2019). The Social Cost of Automobility, Cycling and Walking in the European Union. Ecological Economics, 158, 65–74. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2018.12.016 ↩︎
14. Courbe, P. (2021). L’automobile en questions. https://www.canopea.be/lautomobile-en-questions/ ↩︎
15. Sous l’hypothèse d’un poids moyen de 70 kg/passager, et considérant un taux d’occupation moyen de 1,21 et une masse du véhicule de 1415 kg (valeur moyenne pour les véhicules vendus en Europe en 2019) ↩︎
16. En prenant en compte un rendement total de 16,2% pour un véhicule thermique (voir Courbe, P. (2021). Op. cit.) ↩︎
17. Courbe, P. (2021). Op. cit. ↩︎
18. Courbe, P. (2021). Op. cit. ↩︎
19. https://www.awsr.be/quest-ce-que-lecoconduite-et-comment-lappliquer/ ↩︎
20. Huang, Y. et al. (2018). Eco-driving technology for sustainable road transport: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 93(May), 596–609. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.05.030 ↩︎
21. Alam, M. S., & McNabola, A. (2014). A critical review and assessment of Eco-Driving policy & technology: Benefits & limitations. Transport Policy, 35, 42–49. https://doi.org/10.1016/j.tranpol.2014.05.016 ↩︎
22. Kurani, K. S. et al. (2015). “Actual Results May Vary”: A Behavioral Review of Eco-Driving for Policy Makers. https://escholarship.org/uc/item/39z9766p ↩︎
23. Huang, Y. et al. (2018). Op. cit ↩︎
24. Tong, H. Y., Hung, W. T., & Cheung, C. S. (2000). On-road motor vehicle emissions and fuel consumption in urban driving conditions. Journal of the Air and Waste Management Association, 50(4), 543–554. https://doi.org/10.1080/10473289.2000.10464041 ↩︎
25. Fernandes, P. et al. (2021). Driving aggressiveness in hybrid electric vehicles: Assessing the impact of driving volatility on emission rates. Applied Energy, 284. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.116250 ↩︎
26. Galvin, R. (2017). Energy consumption effects of speed and acceleration in electric vehicles: Laboratory case studies and implications for drivers and policymakers. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 53, 234–248. https://doi.org/10.1016/j.trd.2017.04.020 ↩︎
27. Lee, G. et al. (2023). Study on energy consumption characteristics of passenger electric vehicle according to the regenerative braking stages during real-world driving conditions. Energy, 283. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128745 ↩︎
28. Ainsi que les routes hors agglomération à au moins 2 voies par sens avec séparateur médian. ↩︎
29. Yannis, G., & Michelaraki, E. (2024). Effectiveness of 30 km/h speed limit – A literature review. Journal of Safety Research. https://doi.org/10.1016/j.jsr.2024.11.003 ↩︎
30. Voir par exemple l’expérience menée par l’émission « On n’est pas des Pigeons » sur la RTBF : https://www.rtbf.be/article/rouler-a-100-km-h-pour-faire-des-economies-on-a-teste-10978535 ↩︎
31. https://www.vias.be/fr/newsroom/1-conducteur-sur-3-roule-moins-vite-sur-lautoroute-en-raison-de-laugmentation-du-prix-du-carburant/ ↩︎
32. Hagedorn, T. et al. (2023). No Need for Speed : Fuel Prices , Driving Speeds , and the Revealed Value of Time on the German Autobahn.
    Yang, D., & Timmermans, H. (2015). Analysis of consumer response to fuel price fluctuations applying sample selection model to GPS panel data: Dynamics in individuals’ car use. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 38, 67–79. https://doi.org/10.1016/j.trd.2015.04.011 ↩︎
33. https://www.moniteurautomobile.be/actu-auto/budget/prix-carburants-le-belge-sadapte.html ↩︎
34. Alberini, A., Horvath, M., & Vance, C. (2022). Drive less, drive better, or both? Behavioral adjustments to fuel price changes in Germany. Resource and Energy Economics, 68, 101292. https://doi.org/10.1016/j.reseneeco.2022.101292 ↩︎
35. Ahn, K., & Rakha, H. A. (2013). Network-wide impacts of eco-routing strategies: A large-scale case study. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 25, 119–130. https://doi.org/10.1016/j.trd.2013.09.006 ↩︎
36. Alam, M. S., & McNabola, A. (2014). Op. cit. ; Huang, Y. et al. (2018). Op. cit ↩︎
37. Ericsson, E., Larsson, H., & Brundell-Freij, K. (2006). Optimizing route choice for lowest fuel consumption – Potential effects of a new driver support tool. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 14(6), 369–383. https://doi.org/10.1016/j.trc.2006.10.001 ↩︎
38. https://statbel.fgov.be/fr/themes/mobilite/circulation/parc-de-vehicules ↩︎
39. Carrico, A. R. et al. (2009). Costly myths: An analysis of idling beliefs and behavior in personal motor vehicles. Energy Policy, 37(8), 2881–2888. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2009.03.031 ↩︎
40. https://www.7sur7.be/belgique/ne-laissez-pas-tourner-votre-moteur-a-larret-vous-risquez-une-amende-de-plusieurs-centaines-deuros~a6416be9/ ↩︎
41. Par exemple, sur une durée de 2 ans et demi seules 11 personnes ont été verbalisées par le SPW ARNE en Wallonie (https://www.parlement-wallonie.be/pwpages?p=interp-questions-voir&type=28&iddoc=106359) ↩︎
42. Fonseca, N., Casanova, J., & Valdés, M. (2011). Influence of the stop/start system on CO2 emissions of a diesel vehicle in urban traffic. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 16(2), 194–200. https://doi.org/10.1016/j.trd.2010.10.001 ↩︎
43. https://www.rtbf.be/article/desactiver-definitivement-le-start-stop-de-sa-voiture-bonne-ou-mauvaise-idee-11416076 ↩︎
44. Schweizer, M. et al. (2023). Influence of heating, air conditioning and vehicle automation on the energy and power demand of electromobility. Energy Conversion and Management: X, 20. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2023.100443 ↩︎
45. Santiangeli, A. et al. (2014). Experimental analysis of the auxiliaries consumption in the energy balance of a pre-series plug-in hybrid-electric vehicle. Energy Procedia, 45, 779–788. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.01.083 ↩︎
46. Horrein, L. et al. (2016). Influence of the heating system on the fuel consumption of a hybrid electric vehicle. Energy Conversion and Management, 129, 250–261. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.10.030 ↩︎
47. https://www.europarl.europa.eu/topics/fr/article/20190110STO23102/vehicules-autonomes-dans-l-ue-de-la-science-fiction-a-la-realite ↩︎
48. https://gocar.be/fr/actu-auto/mobilite/l-europe-autorise-enfin-la-circulation-des-vehicules-autonomes ↩︎
49. Kopelias, P. et al. (2020). Connected & autonomous vehicles – Environmental impacts – A review. Science of the Total Environment, 712, 135237. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135237 ↩︎
50. Silva, Ó. et al. (2022). Environmental impacts of autonomous vehicles: A review of the scientific literature. Science of the Total Environment, 830. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154615 ↩︎
51. Derauw, S., Gelaes, S., & Pauwels, C. (2019). Op. cit. ↩︎
52. On parle bien ici uniquement de covoiturage, c’est-à-dire d’un partage de trajet, et non d’autopartage, qui consiste à partager un véhicule. L’autopartage ne participe pas améliorer l’efficacité énergétique à l’usage d’un véhicule, mais permet de réduire l’impact de sa production (hors du cadre du présent article) ↩︎
53. Jacobson, S. H., & King, D. M. (2009). Fuel saving and ridesharing in the US: Motivations, limitations, and opportunities. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 14(1), 14–21. https://doi.org/10.1016/j.trd.2008.10.001 ↩︎
54. https://mobisudlux.be/ ↩︎
55. Service public fédéral Mobilité et Transports. (2021). Les habitudes de covoiturage des belges. https://mobilit.belgium.be/sites/default/files/domain/sustainable%20mobility/BeMob/2021_04_bemob_covoiturage_rapport_fr.pdf ↩︎
56. Service public fédéral Mobilité et Transports. (2023). Enquête fédérale sur les déplacements domicile-travail 2021-2022. https://mobilit.belgium.be/sites/default/files/documents/publications/2023/Rapport_WWV_2021-2022_FR_corrigendum.pdf ↩︎
57. European Environment Agency (EEA). Infrastructure density and accessibility by country. https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/daviz/infrastructure-density-and-accessibility-per-country-1#tab-chart_1 ↩︎
58. SÉTRA. (2012). L’induction de trafic – Revue bibliographique. ↩︎
59. Prussi, M. et al. (2020). JEC Well-To-Wheels report v5. https://doi.org/10.2760/100379 ↩︎
60. Alcott, B. (2005). Jevons’ paradox. Ecological Economics, 54(1), 9–21. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2005.03.020 ↩︎
61. Dimitropoulos, A., Oueslati, W., & Sintek, C. (2018). The rebound effect in road transport: A meta-analysis of empirical studies. Energy Economics, 75, 163–179. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2018.07.021 ↩︎
62. Small, K. A., & Van Dender, K. (2007). Fuel Efficiency and Motor Vehicle Travel. Energy Journal, 28(1), 25–52. ↩︎
63. Par exemple Steren, A., Rubin, O. D., & Rosenzweig, S. (2022). Energy-efficiency policies targeting consumers may not save energy in the long run: A rebound effect that cannot be ignored. Energy Research & Social Science, 90(7), 102600. https://doi.org/10.1016/j.erss.2022.102600 ↩︎