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Pollution inattendue : Le poids des voitures électriques et les émissions de particules

François Zhang-Ming

Si vous pensez que les voitures électriques sont entièrement exemptes de pollution, il est temps de nuancer ce tableau. Les débats sur les avantages environnementaux des voitures électriques par rapport aux véhicules à combustion interne nécessitent une analyse plus nuancée, notamment en ce qui concerne les émissions de particules fines (PM).

Analyse des émissions de particules des voitures électriques et thermiques

Les voitures électriques sont souvent présentées comme des solutions zéro émission, notamment parce qu’elles n’émettent pas de polluants par le tuyau d’échappement. Toutefois, elles génèrent des émissions non-échappement importantes, telles que les particules dues à l’usure des pneus, des freins, de la route, et la remise en suspension de poussières routières. De plus, étant généralement plus lourdes que leurs homologues thermiques (mais pas toujours !), les voitures électriques pourraient être responsables de niveaux plus élevés de ces émissions non-échappement.

En résumé :

  • Les émissions d’échappement sont absentes chez les véhicules électriques.
  • Les émissions non-échappement, qui incluent l’usure des freins et des pneus, sont plus importantes du fait du poids supplémentaire des batteries.
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Impact du poids sur les émissions non-échappement

Les études montrent que le poids accru des véhicules électriques entraîne une augmentation des émissions de PM non-échappement. Ces émissions sont directement liées à l’usure des freins et des pneus ainsi qu’à l’érosion de la chaussée, toutes exacerbées par le surpoids du véhicule.

  • Le poids moyen d’une voiture électrique est environ 15 à 20 % plus élevé que celui d’un modèle thermique équivalent en raison des batteries.
  • Cette augmentation de poids se traduit par une hausse des émissions de particules non-échappement qui peuvent nuire à la qualité de l’air.

Comparaison des facteurs d’émissions de particules fines

Une étude sérieuse a été effectuée à bord d’un véhicule disponible dans toutes les déclinaisons, le Hyundai Kona. Dans cette étude, la version essence 1.6T GDI de 2018 a été mise en concurrence avec la version diesel 1.6D de 2019 et sa version électrique de 2020.

Les résultats expérimentaux révèlent que les facteurs d’émissions (FE) de PM10 et PM2.5 (particules dont le diamètre est inférieur à 10 et 2.5 micromètres, respectivement) varient en fonction du type de freinage et de la composition des plaquettes de frein. Les véhicules électriques équipés de plaquettes organiques non-amiantées (NAO) affichent des FE de PM10 légèrement supérieurs à ceux des véhicules thermiques lorsqu’on ne tient compte que des émissions primaires.

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Les FE de PM10 des véhicules électriques sont de 47,7 à 57,7 mg/V.km, comparativement à 56,5 à 70,5 mg/V.km pour les voitures à essence et 58,0 à 72,0 mg/V.km pour les voitures diesel.

En incluant les émissions secondaires de PM, résultant des réactions chimiques après l’émission primaire, les véhicules électriques présentent des FE nettement inférieurs dans tous les cas à ceux des véhicules thermiques.

Les implications des systèmes de freinage régénératifs

Les voitures électriques modernes intègrent des systèmes de freinage régénératifs qui contribuent à réduire considérablement les émissions de particules provenant des freins en récupérant l’énergie lors du freinage. Cette technologie a un impact significatif sur la réduction des FE de PM, rendant les émissions des véhicules électriques comparables voire souvent inférieures à celles des voitures thermiques dans certaines configurations.

  • La réduction des émissions de particules fines dues au freinage peut atteindre 95 % avec une intensité de freinage régénératif élevée, comme sur une Porsche Taycan ou une Tesla Model 3 par exemple.
  • Cette technologie modifie radicalement le profil d’émissions des véhicules électriques, soulignant leur potentiel pour réduire l’impact environnemental du transport routier.

Ainsi, en utilisant efficacement le freinage régénératif sur un véhicule électrique, l’émission de particule devient inférieur à celle d’un véhicule thermique équivalent malgré le surpoids et l’usure plus marquée des pneus et de la chaussée.

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Réduction des émissions et réglementations futures

La transition vers les véhicules électriques promet une réduction significative des émissions de particules, surtout avec l’amélioration continue des technologies de batterie et de freinage régénératif. Toutefois, une réglementation adaptée aux émissions non-échappement devient cruciale pour maximiser les bénéfices environnementaux des véhicules électriques.

Des normes plus strictes sur les émissions non-échappement pourraient inciter à des innovations supplémentaires dans les matériaux de pneus et de freins, réduisant encore plus les émissions de particules, sans oublier que la surveillance et la réglementation de ces émissions aideront à assurer que les avantages environnementaux des véhicules électriques sont pleinement réalisés, contribuant à une mobilité plus propre et plus durable.

Ainsi, pour résumer tout ça, nous pouvons conclure sur une chose : non, la voiture électrique n’émet pas plus de particules dans la quasi totalité des cas sur la route à cause de son poids supplémentaire, usure des pneus et freinage.

Source : Science Direct

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