Méthodologie de calcul des Empreintes carbones des voitures les plus vendues

Doc : Mémo Voiture EC – V6 – 2025 03 23

Objectif

Ce mémo récapitule les règles prises pour calculer l’empreinte carbone complète d’un véhicule sur sa durée de vie, rapportée au kilomètre.

En effet, dans la majorité des cas, une voiture est revendue plusieurs fois pendant sa durée de vie, passant entre différents conducteurs.

Pour juger de son empreinte carbone, il faut donc raisonner sur sa durée de vie complète. Celle-ci est de l’ordre de 15 ans et 200.000 km.

A partir des caractéristiques principales des véhicules (poids, lieu de fabrication, émission WLTP ou KWH consommés, capacité des batteries…), on calcule les chiffres clés suivants :

  • L’empreinte carbone complète, sur la durée de vie
  • Les gCo2/km correspondant (gramme Co2)
  • et la décomposition de l’empreinte carbone en deux grandes composantes
    • Empreinte carbone de « l’objet » : fabrication, livraison, fin de vie
    • Empreinte carbone de « l’usage » (produite par les kms effectués)

Abréviation :

  • EC empreinte Carbone
  • VE véhicule électrique
  • VT véhicule thermique
  • VTes véhicule thermique essence
  • Vtdi «  «  «  «  diesel
  • VH véhicule hybride (NON rechargeable)
  • VHR hybride rechargeable

Les émissions et opérations prises en compte :

  • La fabrication du véhicule : additionnant l’EC des matériaux utilisés(acier, aluminium …), l’EC des opérations d’assemblage, et l’EC de fabrication des batteries (voir ci-dessous)
  • Son transport depuis le pays de fabrication jusqu’à la France
  • Les émissions liées aux km effectués (consommation de carburant ou d’électricité)
  • La fin de vie (opérations de recyclage puis récupération)

Nota sur l’EC de fabrication des batteries :

  • L’EC de fabrication d’un véhicule est souvent de l’ordre de 10 à 15 Tonnes Eco2
  • La fabrication de la batterie est prise en compte pour les véhicules électriques ou les
    véhicules hybrides rechargeables, mais pas pour les autres types de véhicule. En effet :

    • La batterie d’un VE peut faire plus de 400 kg / 60 KWH : l’EC de sa fabrication peut atteindre 3 tonnes, ….(Elles sont très majoritairement fabriquées en Chine, où l’énergie (utilisée par les usines) est très carbonée)
    • La batterie d’un VHR peut faire 80/150 kg et 10/12 KWH, et son EC peut atteindre jusqu’à 1 TeCo2….
    • Les véhicules hybrides non rechargeables ont des batterie beaucoup plus petite (10/15 kg et 0,5 KWH) … ce qui conduit à des EC de l’ordre de 50 kg Eco2…
    • on voit donc que l’EC de la batterie est significatif pour les VE et VHR… mais qu’on peut la négliger pour les véhicules hybrides NON rechargeables
    • Exemple des batteries de la 3008 Peugeot 2004 :
Version Poids batterie (kg) Capacité (KWh)
Electrique 520 73
Hybride rechargeable 160 17,8
Hybride 12 0,4
  • Ceci amène, pour les véhicules électriques et des VHR, à calculer séparément l ’EC de fabrication du véhicule hors batterie, et l’EC de fabrication de la batterie. Et à négliger l’EC des batteries pour les véhicules thermiques ou hybrides NON rechargeables.

Les principes de calcul retenus sont décrits ci-après

  1. EC de Fabrication du véhicule hors batterie : les calculs de l’EC s’appuient sur travail réalisé par la société Kandeel
    • Kandeel a récupéré et formalisé les règles utilisées pour le calcul du bonus écologique, mis en place par le gouvernement fin 2023 (en effet, pour l’obtenir, la voiture doit respecter un « score environnemental » centré sur l’EC de fabrication des voitures)
    • Le point de départ des calculs est un bilan massique du véhicule. Ce bilan décompose les matériaux du véhicule en trois grandes catégories (acier, aluminium, autres matériaux) . On a deux tables de bilan massique : une pour les VT (essence ou diesel) VH et VHR ; et une autre pour les VE
Bilan massique voiture Non élec Elec
Acier 0,75 0,59
Aluminium 0,015 0,14
Autres 0,235 0,27
    • En multipliant par le poids du véhicule, on en déduit les poids de ces trois catégories de matériaux (Notas : Pour les VE et VHR, on raisonne sur le poids du véhicule hors batterie, puis on rajoutera (plus loin) l’EC de la batterie. Pour les véhicules thermiques ou hybride non rechargeable, la batterie est petite et on la néglige dans le raisonnement)
    • Avec la méthode Kandeel, on calcule ensuite L’EC liée à la production de ces matériaux bruts, puis L’EC d’usinage/assemblage du véhicule. Puis, pour les VHR et VE, on rajoutera une EC de fabrication de la batterie (ci-après).
    • Pour calculer l’EC liée à la production des matériaux, on considère par simplification que l’acier a été produit dans le pays où se fait l’assemblage du véhicule ; que l’aluminium a été produit dans la zone géographique du pays d’assemblage (zones : Amérique du Nord, Amérique du Sud, Europe, Chine, Japon, Golfe, Autre) ; que les « autres matériaux » ont été produits à 75% en Europe, et 25% en zone Autre (l’écart entre les 2 valeurs d’EC étant de 10%) (Sachant que pour produire 1 T de « carcasse » en acier (ou d’aluminium), il y a 30 % de taux de perte moyen dans les phases de transformation, et donc il faut utiliser 1/70% ~ 1,43 T d’acier (ou d’aluminium))
    • Pour l’EC d’usinage/assemblage du véhicule : on a une EC type par tonne de véhicules (hors batterie comme précédemment). Cette EC est fonction du pays d’assemblage. (En effet, la même usine consommera la même énergie dans 2 pays différents, mais l’énergie du pays sera plus ou moins carbonée. Par exemple, l’EC d’un KWH chinois est près de 10 fois celui d’un KWH français et près de 2 fois celui d’un KWH européen)
  2. EC de la fabrication de la batterie
    • La méthodologie ADEME pour le bonus écologique fournit une EC par KWH selon la techno de la batterie et son pays de fabrication. Très généralement, la techno utilisée n’est pas indiquée par le constructeur. Souvent, il indique seulement Lithium-ion, sans préciser quelle techno Lithium-ion (et il y en a 5), ni le pays d’où viennent les batteries. Il faut donc choisir un chiffre moyen. Les derniers travaux en cours amène à estimer à 100 kgCo2 l’EC de fabrication dune batterie de capacité 1 Kwh, chiffre qu’on utilise pour calculer l’EC de la batterie pour les VE comme pour les VHR
    • Nota : Pour calculer les EC de fabrication de la carcasse (voiture hors batterie) (voir plus haut), il faut disposer du poids de la batterie pour la soustraire du poids total du véhicule. Quand ce poids n’est pas connu, on l’estime sur la base d’un ratio « poids moyen/ KWH de capacité ». Pour cela, on a pris les 12 VE les plus vendus, leurs batteries (poids et capacité) et on a fait la moyenne Kg batterie / KWH capacité et retenu le chiffre moyen de 7,0 kg/kWh

    • Nota : sur les VE ainsi pris comme base de calcul, ce ratio peut varier au maximum de de (- 26%) à (+18%). Compte tenu de la taille modeste des batteries des VHR (capacité de l’ordre de 10/20 kWh pour un poids batterie de 70/140kg), l’erreur induite sur le poids du (véhicule hors batterie) est de 18/36 kg pour un véhicule pesant 1,5 à 2T. D’où une erreur de 1 à 2% sur l’EC hors km (fabrication, transport et fin de vie étant proportionnel au poids du véhicule). Comme celle-ci est toujours nettement inférieure à l’EC liée aux km effectués, l’erreur sur l’EC totale est donc inférieure à 1%. Ce qui nous a paru acceptable
  1. EC du transport entre le pays d’assemblage et la France
    • Dans le pays de fabrication, nous considérons que les voitures ont été acheminées jusqu’au port industriel le plus proche par train. En effet, lorsqu’ils choisissent un site pour implanter une usine, les constructeurs automobiles ont le souci d’avoir un site disposant d’une logistique efficace et économique, et donc d’une liaison ferroviaire. Par souci de simplification, dans le pays de fabrication, on n’a pas cherché à calculer le transport lié spécifiquement à chaque usine. On a raisonné par grandes zones de fabrication (par exemple Wuhan en Chine …. Ou, pour l’Allemagne, on a pris le barycentre des usines automobiles en Allemagne)
    • Dès que les trajets entre le pays fabrication et la France sont significatives, nous considérons que l’approche de la France a été faite par bateau. Dans le cas contraire, nous faisons l’hypothèse d’un transport ferroviaire entre le pays et la France. Pour les transports par bateau, Kandeel s’est appuyé sur une étude (auditée) réalisée par CLDN en 2022 sur les émissions de CO2 des navires déclarés dans l’UE en 2022. Nous prenons la valeur moyenne qui se dégage du graphique ci-dessous soit 35 g de CO2 par tonne*km.

      • Pour le trajet en France, entre le port d’arrivée et la concession automobile (où le client va récupérer sa voiture), nous considérons qu’en moyenne la livraison du véhicule se fera sur 500 km. Ces 500 km étant fait 2/3 en train (du port jusqu’à une plate-forme de regroupement) puis 1/3 par camions/semi-remorques (de la plate-forme jusqu’à la concession automobile).
      • Dans l’hypothèse d’un transport ferroviaire entre le pays et la France, par souci de simplification, nous considérons que le point de départ – dans le pays de fabrication – est le barycentre des usines du pays, le point d’arrivée en France est l’Île-de-France, suivi d’une approche de 500 km jusqu’à la concession, comme vu ci-dessus.
  2. EC des km parcourus par la voiture : Elle est calculé de la façon suivante

POUR LES VEHICULES THERMIQUES ET VHR (VTes, VTdi, VH et VHR)

    • On part des émissions gCO2/km indiquée par les constructeurs selon le cycle WLTP mixte et on y applique 2 correctifs : Un correctif : consommation réelle comparée à la consommation WLTP, puis un correctif sur l’empreinte carbone du carburant consommé.
    • Correctif consommation réelle comparée à la consommation WLTP : il corrige le caractère optimiste de la consommation mesurée à travers le protocole WL TP en utilisant les coefficients déterminés par l’étude de l’union européenne de Mars 2024 Commission report real-world CO2 emissions gap. Cette étude a permis de comparer les consommations réelles en situation de conduite réelle des conducteurs, et les consommations produites par le cycle WLTP. En synthèse (§ 3 results , synthèse p6), l’UE considère que les véhicules essence ou diesel émettent 121% de l’émission théorique WLTP ; et les véhicules hybrides rechargeable : 350 % de l’émission théorique WLTP (soit 3,5 fois plus).
    • Nota : L’écart très importants observé pour les VHR provient essentiellement du fait que le cycle WLTP suppose que la voiture fonctionne très souvent en mode électrique (ce qui suppose des trajets courts et une batterie rechargée quotidiennement voire après chaque trajet) . Ainsi, si on fait l’hypothèse qu’en mode thermique, le VHR consomme autant que son modèle hybride non rechargeable, la consommation mesurée des VHR (soit 3,5*conso WLTP) correspond à un fonctionnement en mode thermique en gros la moitié du temps (45% calculé sur le Peugeot 3008, 64 % calculé sur le 308). Faut-il décourager l’acquisition de VHR (qui ont des prix plus abordables que les VE, et qui ne se heurtent pas au problème de l’autonomie) ? les VHR ont des émissions réelles nettement plus basse qu’un VT, à condition que leur usage permettre de rouler 80% du temps sur batterie. Nous avons donc choisi d’afficher , pour les VHR, 2 calculs d’empreinte carbone produits par les km : L’un correspondant au
      fonctionnement observé par l’étude UE (conso WLTP x 3,5) ; L’autre correspondant à un mode de conduite optimisée (fonctionnement thermique réduit à 20 25 %) … en indiquant aux conducteurs que cela suppose, dans la vie quotidienne, des trajets courts (~50 km entre deux recharges), et des trajets longs (vacances) limité à 3000 km par an, pour un conducteur effectuant 15 000 km par an.
    • Correctif sur l’empreinte carbone du carburant consommé : On prend en compte l’empreinte carbone d’un litre de carburant. En effet les émissions WLTP affichées sont calculées sur la simple combustion du carburant, non compris les émissions liées à l’extraction, au raffinage et au transport/distribution du carburant.

POUR LES VEHICULES ELECTRIQUES Pour les véhicules électriques :

    • On part de la consommation KWH/100 km indiquée par le constructeur selon le cycle WLTP et on lui applique le coefficient de correction du cycle WLTP électrique défini pour les VT par l’étude UE. En effet, le cycle WLTP correspond à un mode de conduite « économique » (on accélère doucement, on freine doucement et bien avant de s’arrêter au feu…). Il est donc essentiellement lié à la mode de conduite du conducteur. Nous faisons l’hypothèse que cette différence de comportement est la même pour un véhicule électrique et un véhicule thermique. Ayant ainsi calculé la consommation KWH/km, on calcule des émissions CO2 en utilisant l’empreinte carbone du KWH français en prenant la moyenne 2022 2023.
  1. EC de la fin de vie
    • La Fin de Vie correspond au transport puis désossage de la voiture (qui consomme de l’énergie donc émet du Co2) mais permet de récupérer des matériaux (Acier, aluminium notamment) qu’on n’aura pas besoin de produire (c’est-à-dire extraire et raffiner). Cette récupération se traduit par une économie d’émission de Co2. Au total, la Fin de Vie permet d’économiser du Co2.
    • On utilise les chiffres moyens utilisés par le Shift Project : Un chiffre pour les véhicules thermiques, y compris VHR ; Un chiffre pour les véhicules électriques ; On rapporte ce chiffre au poids moyen des véhicules vendus, de façon à déduire une « EC fin de vie par tonne », et on l’applique au poids du véhicule.
  2. Calcul de « l’EC par km » sur l’ensemble du cycle de vie
    • La durée de vie – et le kilométrage maxi – d’une voiture dépend de sa catégorie (une micro citadine durera moins de km qu’une grande routière).
    • A partir de la catégorie normalisée de chaque véhicule, on a fait trois groupes de véhicules : les Petits regroupent les catégories A et B (urbaine / citadine). Les Moyens regroupent les B+ (« monospaces citadins », « minispace » ou « sous-compactes »), les C (« compactes bicorps et tricorps »), les M1 plus ou C-MPV (« monospaces compacts ») ; en fin les Gros Véhicules / Grandes Routières regroupent les segments L « ludospaces », D « berlines familiales », E « grandes routières », SUV urbains (inférieurs à 4,40 m) ou compacts (de 4,30 à 4,60 m) ou familiaux (de 4,60 à 4,90 m), ou Grands SUV (de 4,90 à 5,30 m), les voitures de sport » et les véhicules utilitaires.
    • On a pris pour chaque catégorie, un kilométrage moyen sur l’ensemble de sa durée de vie.
véhicule kilométrage
Petit 150.000
Moyen 175.000
Gros 200.000
  1. Cas où le consommateur veut acheter une voiture différente du modèle pris comme référence
    • Le consommateur pourra trouver dans ce site les 160/170 véhicules pour lesquels on a fait lecalcul (véhicules neufs les plus vendus en France en 2023, toutes catégories confondues : thermique, hybride, électrique) avec pour chacun les 4 données suivantes : 1/ L’EC par km : EC complète divisée par kilométrage maxi de la voiture , en gCo2/km. 2/ L’EC complète (fabrication voiture et batterie, transport, émissions produites par les km effectués sur l’ensemble de la durée de vie, fin de Vie) 3/ Décomposée en EC de « l’objet » (fabrication, livraison, fin de vie) et EC de l’usage (émissions produites par les kms effectués).
    • Ce calcul est fait pour un modèle de référence, par exemple la 208 essence version basique… ou la Mégane électrique modèle Premium …Or d’une version à l’autree il peut y avoir des différences significatives de poids, de capacité des batteries… ou de puissance du moteur et donc de consommation.
    • Si le visiteur prévoit d’acheter une autre version/finition que celle que nous avons évaluée (par exemple, la Clio modèle luxe alors que nous avons évalué la Clio modèle basique), nous lui proposons d’affiner son évaluation, en saisissant le poids du véhicule qui l’intéresse et ses émissions WLTP, et en recalculant les émissions carbone : celle de l’objet au prorata du poids, celle de l’usage au prorata des émissions WLTP. Pour un VHR nous prenons en compte également en compte la capacité de la batterie. Pour un VE, nous prenons en compte la consommation KWH/km et la capacité de la batterie.