Combien de centrales électriques en france pour un parc de voitures électriques?

Combien de fois ai-je lu ou entendu que pour faire rouler nos voitures à l'électricité, il faudrais recouvrir la France
de centrales électriques? Ce type de discours arrivant inévitablement à considérer ces voitures comme plus polluantes que les véhicules thermiques classiques à cause de la pollution liée à la production d'électricité.
Alors, vrai ou faux?
Pour répondre à cette question, je vous propose de faire une estimation des besoins en énergie du parc automobile français
si celui-ci était constitué à 100% de voitures électriques.

Comme référence, nous prendrons la BlueCar de Bolloré (1).
Cette voiture utilise des Batteries au lithium de Batscap, des super-condensateurs, un moteur électrique central avec transmission, une électronique de puissance ainsi qu'un système de récupération de l'énergie de freinage.
Elle est assez représentative de la technologie actuelle en matière de voiture électrique.
Les batteries ont une densité énergétique de 110Wh/Kg (2), la blue car contient 250Kg de ces batteries.
Soit un total de 250*110 = 27500Wh = 27,5Kwh. Ceci pour une autonomie de 250Km(1).



(3) Nous fourni les données suivantes :

Parc de voitures essence : 15,5 Millions.
Parc de voitures diesel : 14,7 Millions.
Moyenne de kilométrage par an essence : 9777Km.
Moyenne de kilométrage par an diesel : 16564Km.

On en déduit le kilométrage total :

15,5 10^6 * 9777 + 14,7 * 10^6 * 16564 = 395*10^9 Km (Milliards de kilomètres)

(3) Nous fourni les données suivantes :
Consommation d'énergie primaire des transports : 50,9 Mtep
Dont voitures : 48% soit 0,48*50,9 = 24,43 Mtep d'énergie primaire.

On en déduit la consommation d'énergie primaire pour 100km en moyenne sur le parc français :

(24,43*10^9 (en Kg) / 395*10^9) * 100 = 6,185Kg d'équivalent pétrole pour 100km.

1 tep = 1 tonne d'équivalent pétrole = 41,868GJ (4)
Soit 41,868*10^9/3600 = 11630 000 Wh = 11630 Kwh, Soit 11,630Kwh par Kg d' équivalent pétrole.

On en déduit la consommation moyenne d'énergie primaire en Kwh d'une voiture thermique en France pour 100km :

6,185*11,630 = 71,93Kwh

Pour faire 100km la blueCar consomme :

27,5/250 * 100 = 11Kwh d'énergie dans ses batteries.

Pour disposer de cette énergie, il a fallu charger la batterie avec de l'électricité produite et transportée sur le réseaux français.
Les pertes sur le réseaux sont de l'ordre de 3% (5).
Les rendements charge/décharge des batteries lithium sont très bons, les deux cumulés (pertes réseaux + charge) on peut compter 90%.

Cela fait donc 11/0,9 = 12,22Kwh d'énergie électrique à produire.

On a donc un facteur 71,93/12,22 = 5,88 .

Ce qui veut dire que si notre parc actuel consomme 24,43Mtep d'énergie primaire thermique.
Si ce parc était constitué à 100% de voiture électrique, la consommation d'énergie électrique de ce parc serait de :

24,43/5,88 = 4,15Mtep = 4,15*10^6*11630 000 = 48 264 500 *10^6 W Soit 48,3Twh (Térawatts heure) d'électricité.

Sachant que la production électrique française est d'environ 550Twh (6), cela représenterais une hausse de 8,78% de la production.
A cela s'ajoute le fait que la France exporte 60Twh d'électricité (6) par an et que le parc de centrale nucléaire est sous-exploité à hauteur
d'au moins 40,7Twh (*). La réponse à la question de départ est donc tout simplement non. Dans l'absolu on pourrait même dire que la migration
vers un parc tout électrique ne demanderais la construction d'aucune centrale électrique.

Je suis conscient que cela peut sembler bizarre et même pour certains forcément faux. Dorénavant, vous savez qu'un parc de voitures électriques consomme peu d'énergie en comparaison d'un parc classique. Dans d'autres articles j'explique pourquoi un tel "miracle" est possible voir Filières électrique et thermique : rendements.
Si vous avez des remarques à faire ou des erreurs à signaler, vous pouvez le faire dans les commentaires.


Références :

(1) Blue Car sur Wikipédia

(2) Caractéristiques des batteries Batscap

(3) Chiffres clé de la maîtrise de l'énergie (gouvernement français)

(4) Unité tep pour tonne équivalent pétrole (wikipédia)

(5) Pertes réseaux en france (RTE)

(6) Production électrique française (wikipédia)

Annexe :

La puissance électrique nucléaire française est d'environ 63GW (6). Avec ce parc, la france a produit 428,7TWh en 2006 (6). Ce qui correspond à un taux de charge de 428,7*10^12 / (63*10^9 * 365,25 * 24) = 77,6% .
Sachant qu'un taux de charge optimal est de plus de 85%. Cela donne une différence de :

0,85* (63*10^9 * 365,25 * 24) - 428,7*10^12 = 40,7TWh. C'est une fourchette plutôt basse car un taux de charge de 90% est tout à fait normal.