Quelle est l’empreinte carbone d’une voiture thermique vs électrique ?

Vous vous êtes probablement déjà retrouvé dans un débat interminable entre un fan de Tesla prônant les avantages de la voiture électrique et une autre personne vous disant que la construction des batteries est désastreuse. Et parce qu'il existe autant d'avis que de modèles, vous ne savez plus quoi penser ! Alors qu'on observe une prise de conscience progressive de l'enjeu climatique, une question simple demeure : entre voiture classique et électrique, laquelle pollue le moins ? Pour y répondre, prenons ensemble le temps d'y voir plus clair sur l'empreinte carbone d'une voiture 🚗.

L'article en moins d'1 minute ! 📌

• Sur 10 000 km parcourus en France, une voiture thermique émet aujourd'hui environ 1 699,2 kgCO2e contre environ 120 kgCO2e pour une électrique, soit près de 93 % d'émissions en moins pour l'électrique.
• La fabrication d'une voiture électrique reste toutefois plus émettrice que celle d'une thermique (la batterie compte pour environ 45 % de son empreinte de fabrication).
• Le règlement européen sur les batteries (UE 2023/1542) rend obligatoire, depuis 2024, la traçabilité et le recyclage des batteries de véhicules électriques. La loi LOM impose, par ailleurs, un quota de véhicules propres aux flottes d'entreprise de plus de 100 véhicules.
• En France, la pollution de l'air cause plus de 40 000 décès prématurés par an, en grande partie liés aux transports thermiques.
• Il n'existe pas de voiture "zéro impact" : le choix entre thermique et électrique est une question d'arbitrage.

Voiture thermique & électrique : quels enjeux ?

Au 1ᵉʳ janvier 2025, 39,7 millions de voitures circulent en France, avec un âge moyen de 11,5 ans. Le parc français continue de vieillir d'année en année. Les véhicules 100 % électriques représentent 2,9 % de ce parc roulant, et l'hybride rechargeable 1,8 % de plus. L'électrique reste minoritaire dans le stock total de véhicules, mais il pèse déjà 23,8 % des ventes de voitures neuves en février 2026.

En France, la pollution de l'air engendre chaque année plus de 40 000 morts prématurées, dont la plus grande partie est liée aux particules fines émises par les transports et donc aux véhicules thermiques en particulier. La voiture électrique peut être vue logiquement comme une promesse : utilisation d'électricité pouvant être produite par des installations d'énergies renouvelables ou nucléaires bas-carbone, recyclage de la batterie de plus en plus encadré par la loi, freinage régénératif et aucune émission de particules fines à l'échappement.

Aujourd'hui, le débat oscille entre arguments de constructeurs et ceux d'études indépendantes. Les constructeurs vous diront que leurs voitures émettent moins, certains sont même connus pour avoir falsifié des données sur leurs voitures thermiques par le passé. Les études rappellent que les voitures électriques sont un désastre écologique, que l’extraction de métaux rares tue des enfants au Congo et que les voitures thermiques ne sont finalement pas si horribles que ça.

Mais alors qu’est-ce qui est vrai dans tout ça ?

Quelle est l'empreinte carbone d'une voiture ?

Parlons plutôt de pollution de l'air. Il est important de rappeler que l'impact environnemental va au-delà de la seule empreinte carbone ; selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), plus de quatre millions de personnes meurent chaque année de la pollution atmosphérique. La réduction des oxydes d'azote (NOx) et d'autres particules dans l'air rend nos villes plus saines.

🖐 Bon à savoir : Selon les chercheurs, ces polluants causent plus de décès prématurés que le tabagisme ou les maladies infectieuses.

Si la qualité de l'air est (souvent) considérée comme un problème pour les villes des pays en développement, l'oxyde d'azote (NOx) et les autres particules PM2.5 posent également des problèmes importants dans les pays développés. En France, douze territoires appliquent désormais des zones à faibles émissions mobilité (ZFE-m), qui restreignent la circulation des véhicules les plus polluants sur la base de leur vignette Crit'Air. Les véhicules électriques, en comparaison, contribueraient à réduire la pollution urbaine aux particules fines.

Quelle est l'empreinte carbone liée à la fabrication d'une voiture ?

Pour répondre à cette question, il faut réaliser une ACV carbone.

Chaîne de fabrication

Voici les différentes étapes de fabrication d’un véhicule (Spoiler alert 📢 de nombreuses phases de transport sont très polluantes) : 

Matériaux

Reprenons ici les chiffres d'une étude menée par l’Ademe, exprimés en kilogrammes, des principaux matériaux utilisés pour une automobile classique :

Ainsi, le poids total d'un véhicule diesel est de 1145 kg. Celui du véhicule électrique est de 1 031 kg, en excluant la batterie.

Une batterie de véhicule électrique courante est composée de plusieurs cellules (ou pour simplifier, de plusieurs piles). Celles-ci permettent aux électrons de circuler pour créer un courant électrique, à travers l'assemblage de 3 éléments : 

• 1 anode (électrode négative) en graphite (carbone à l’état pure)
• 1 cathode (électrode positive) composée d’oxydes métalliques
• 1 électrolyte qui permettent le déplacement entre les deux électrodes d’ions de lithium 

Les cellules 

🖐 Entre 2008 et 2017, les cellules utilisées dans les batteries Tesla ont gagné 50% d'énergie stockée. Depuis, la technologie a continué de progresser.

Anode

Le graphite est le métal le plus utilisé. Cependant certaines études en recherche et développement mettent également en avant l’utilisation du silicium. Pour rappel, c'est l'élément le plus abondant dans la croûte terrestre, après l’oxygène. 

Cathode

La cathode contient des assemblages de métaux avec du nickel, du manganèse, du cobalt et de l’acier. Dans l'industrie, le nickel et le cobalt sont les deux métaux privilégiés pour leur intensité énergétique (Wh/kg).

🖐 À certaines doses, le cobalt peut être toxique pour l’homme. C’est pourquoi il est plus intéressant d'un point de vue économique et écologique de privilégier le nickel au cobalt. 

Fin de vie & Recyclage

Dans les médias spécialisés, on entend beaucoup parler du recyclage des batteries lithium-ion des véhicules électriques. Mais qu'en est-il des voitures thermiques depuis 100 ans ? Chaque année, 1,5 millions d'automobiles se retrouvent hors d'usage dans l'hexagone. D’après Ooreka, les voitures seraient recyclées à hauteur de 82% de leur masse lorsqu’elles sont mises à la casse.

Voici les différentes phases du recyclage d’une automobile :

1. Récupérer les pièces réutilisables
2. Dépolluer le véhicule (huile de vidange, la batterie de démarrage, le fluide de climatisation, et des éléments explosifs comme des airbags qui imposent un recyclage strict)
3. Trier les matériaux
4. Recycler sous la forme de matières premières
5. Valoriser les déchets, et enfouir les résidus ultimes ne pouvant être recyclés.

Seconde vie des batteries lithium-ion

Avant le recyclage, la réutilisation est une très bonne approche environnementale pour réduire l'empreinte carbone d'une voiture. Carwatt.net par exemple réutilise des batteries de véhicules électriques Renault en fin de vie pour convertir des véhicules diesel, comme les transporteurs de bagages d’aéroport. Les batteries peuvent aussi être mises dans des solutions de stockage d'énergie renouvelables qui demandent moins de performance. 

Recyclage d’une batterie lithium-ion

Le recyclage des batteries des voitures électriques n'est plus une simple démarche volontaire des constructeurs les plus engagés. Depuis l'entrée en application du règlement européen sur les batteries (UE) 2023/1542, les fabricants et importateurs doivent déclarer l'empreinte carbone de chaque batterie de véhicule électrique sur l'ensemble de son cycle de vie. Cette déclaration est ensuite vérifiée par un organisme tiers indépendant. De plus, un passeport numérique de batterie deviendra obligatoire au 18 février 2027 et des quotas minimaux de matières recyclées entreront en vigueur à partir de 2031 (6 % de lithium, 6 % de nickel, 16 % de cobalt).

Certaines techniques permettent de récupérer jusqu'à 95% les matières premières. Tesla, par exemple, a annoncé dans son rapport d'impact 2024 avoir traité en une seule année assez de matériaux de batteries recyclées pour fabriquer l'équivalent de 21 000 Tesla Model Y, et revendique désormais un taux de récupération pouvant atteindre 92 % des matériaux d'une batterie.

Combien de temps dure une voiture, et sa batterie ?

Selon une étude de l’Ademe, un véhicule a une durée de vie moyenne de 150 000 à 200 000 kilomètres, avec une durée de vie de la batterie lithium de 150 000 kilomètres.

D’après plusieurs sources reprises dans le rapport d’impact 2019 de Tesla, un véhicule à moteur à combustion interne « classique » aux États-Unis est mis à la ferraille après 17 ans d'utilisation. Avec une distance parcourue moyenne de 200 000 miles (321 869 kilomètres). 

Dans ce même rapport, sur plus d'un million de véhicules Tesla en circulation, les batteries des véhicules ayant parcouru 150 000 à 200 000 miles (241402 et 321 869 kilomètres) se sont peu dégradées (moins de 15% en moyenne). À titre de comparaison, une batterie de téléphone portable lithium-ion est en fin de vie lorsqu'elle atteint 80 % de sa capacité. 

Quelles sont les émissions de gaz à effet de serre liées à la fabrication d'une voiture ?

Pour une voiture thermique

Pour une voiture thermique, les émissions moyennes atteignent 40 gCO2e / km, quelle que soit la motorisation (essence ou diesel). La durée de vie des véhicules est de 12 000 à 15 000 kilomètres par an.

Pour une voiture électrique

Pour les véhicules électriques, l'ADEME distingue la fabrication du véhicule et celle de sa batterie. Elle propose les équivalences suivantes pour les facteurs d'émissions :

• Fabrication véhicule électrique ~ Fabrication véhicule thermique 
• Fabrication batterie ~ Phase amont carburant 

Le facteur d'émission associé à la fabrication d'un véhicule électrique de moyenne gamme est de 83.6 gCO2e/km. Très proche de la valeur publiée par Tesla dans son dernier rapport d’impact pour son modèle 3 produit aux Etats-Unis (88,55 gCO2/km).

Dans ce même rapport, notons tout de même que la batterie compte pour 45% de l'empreinte carbone de la fabrication d'une voiture !

Quelles sont les émissions liées à l'utilisation d'une voiture ?

Dans la même logique, voyons à présent les étapes nécessaires pour qu’un véhicule puisse rouler.

Chaînes énergétiques

Pour une voiture thermique 

• 🛢 Extraction
• 🚢 Transport
• 🏭 Raffinage
• 🚛 Transport
• ⛽️ Station Essence
• 💥 Combustion moteur 
• 🚗 💨 Emissions directes de gaz à effet de serre.

Pour une voiture électrique

• 💎☢️ + 🌊 Extraction du minerai d'uranium + hydroélectricité + autres énergies (mix électrique français)
• 🚢🚛✈️ Transport du minerai vers une centrale nucléaire
• 💥 ♨️💦 Turbine émettant de la vapeur d’eau
• ⚡️ Transport haute tension (RTE)
• ⚡️ Transport basse tension (Enedis)
• 🔌🔋 Borne de recharge
• 🚗🔋 Décharge de la batterie

Zoom sur l'énergie mécanique restituée

On vous propose maintenant un schéma représentant l’efficacité énergétique mécanique des 2 types d’automobiles. Dans le cas d'un véhicule électrique, l’idéal est de prendre de l’électricité à partir de sources renouvelables (dans l’autre cas une extraction de pétrole reste indispensable). Les biocarburants ne sont pas considérés ici. 

Résultat : un moteur électrique restitue 74 % de l'énergie qu'il consomme en mouvement mécanique, contre seulement 13 % pour un moteur thermique. Autrement dit, pour avancer d'un kilomètre, un moteur électrique est environ 5 fois plus efficace qu'un moteur thermique. Cette différence explique à elle seule une grande partie de l'écart d'émissions à l'usage entre les deux motorisations. Certaines hypothèses ne sont pas détaillées ici (efficacité de l'extraction des ressources, de la production d'électricité, etc.) et les biocarburants ne sont pas considérés dans ce calcul.

Quelles émissions pour 10 000 km/an parcourus en voiture thermique ?

Le facteur d’émission pour une motorisation moyenne, en prenant en compte la combustion et la phase amont du carburant, est de 214 gCO2e/km. Soit  2,2 tCO2e pour 10 000 km. 

Prenons une moyenne de 6 L/100km : le facteur d’émission pour le carburant atteint environ 2,832 kgCO2e/L.

Comment a-t-on obtenu ce résultat ?

Ce calcul repose sur les facteurs d'émission (FE) des différents types de carburant ainsi que sur le pourcentage de chaque type.

Voici les FE selon les données de l'ADEME :

Carburant	Facteur d'émission ADEME
Diesel	3,1 kgCO2e/L
Essence	2,7 kgCO2e/L
Superéthanol E85	1,11 kgCO2e/L

En France, la répartition des véhicules, selon le ministère de la transition écologique, est la suivante :

• 53,4 % sont diesel
• 43,4 % sont essence
• 3,2 % utilisent des énergies alternatives

En utilisant ces proportions, nous appliquons la formule suivante pour obtenir le facteur d'émission moyen :

FE moyen = (0,534×3,1) + (0,434×2,7) + (0,032×1,11) = 2,832 kgCO2e/L.

et comme les émissions de CO2 = Consommation × Facteur d’émission

Nous obtenons 16,992 kgCO2e/100 km, soit 1 699,2 kgCO2e pour 10 000 km.

🖐 À titre de comparaison, c'est plutôt 3 000 kgCO2e/10000km pour un véhicule américain consommant en moyenne 10 litres au 100km.

Quelles émissions pour 10 000 km/an parcourus en voiture électrique ?

La consommation réelle d'une voiture électrique est généralement comprise entre 15 et 25 kWh pour 100 kilomètres. On observe une forte variation en fonction des saisons et du mode de conduite de l’utilisateur. Une valeur moyenne de 20 kWh/100 km semble être la plus pertinente.

Les facteurs d’émissions des différents mix électriques sont : 

• France (2020) 0,0599 kgCO2e/kWh
• Etats-Unis (2019) 0,416 kgCO2e/kWh

Nous avons donc des émissions de 120 kgCO2e/10000km pour la France.

Quel bilan carbone produit pour une voiture électrique ?

En conclusion, conduire un véhicule électrique et le recharger sur le réseau électrique américain émet 7 fois plus de CO2e qu'en France. Mais dans tous les cas, on pollue 2 fois moins que si l’on conduisait un véhicule thermique. En effet, une voiture électrique émet 22% de CO₂ de moins que son équivalent diesel, et 28% de moins que son équivalent essence. De plus, il existe quelques tips pour réduire l'empreinte carbone de votre véhicule électrique.

Quelle est l'empreinte carbone finale d'une voiture : thermique ou électrique ?

Phase/Motorisation	Thermique	Électrique
Fabrication	400	836
Utilisation	1800	120
Total	2200	956

Pour la plateforme Carbo dédiée au bilan carbone des entreprises, nous estimons un facteur d'émissions en calculant la moyenne des 3 types de véhicules électriques fournis par la base Ademe. La consommation d'un véhicule électrique est prise en compte dans la catégorie liée aux locaux (là où est rechargée le véhicule a priori).

Quelles sont les limites de ce calcul ?

Lorsque le pétrole est extrait, raffiné puis brûlé, il libère dans l'atmosphère des émissions nocives qui ne sont pas récupérées pour être utilisées. Cela contribue à augmenter l'empreinte carbone d'une voiture. Les matériaux des batteries, en revanche, une fois minés sont transformés et placés dans une cellule, et resteront dans la cellule jusqu’à la fin de leur vie. Alors ils pourront être recyclés pour récupérer des matériaux précieux en vue d'une réutilisation.

Voici quelques points de vigilance à garder en tête lorsque vous lirez d'autres études, des données de constructeurs et des articles sur ce sujet :

• Concernant les données de consommation d'énergie, mieux vaut prendre des données réelles. Il est courant d’utiliser la procédure d'essai mondiale harmonisée pour les véhicules légers (WLTP) ou des données de l'agence de protection de l'environnement américaine (EPA) sur la consommation d'énergie, qui surestiment la consommation de carburant et sous-estiment les émissions.
• Supposer qu’un véhicule électrique moyen a besoin d'un remplacement de la batterie à un moment donné de son cycle de vie.
• Ne pas tenir compte des émissions générées par le raffinage du pétrole et le processus de transport associé.
• Éviter d'utiliser des données trop anciennes sur l'impact carbone de la fabrication des cellules de batterie.

Quelles réglementations pour l'empreinte carbone des voitures en 2026 ?

Trois textes structurent aujourd'hui le sujet des émissions de CO2 liées aux voitures électriques et thermiques :

Réglementation	Ce qu'elle impose	Qui est concerné ?
Règlement (UE) 2023/1542 sur les batteries	Une déclaration d'empreinte carbone vérifiée par un tiers pour les batteries de véhicules électriques ; passeport numérique obligatoire au 18 février 2027 ; quotas minimaux de matières recyclées à partir de 2031.	Tous les fabricants et importateurs de batteries vendues dans l'UE.
Accord européen du 17 décembre 2025 sur les émissions des voitures neuves - Paquet Automobile	Une baisse de 90 % des émissions de CO2 des flottes des constructeurs automobiles par rapport à 2021 d'ici 2035 (et non plus 100 % comme initialement prévu).	Tous les constructeurs automobiles vendant des véhicules neufs dans l'UE.
Loi LOM (verdissement des flottes)	Un quota de véhicules à faibles émissions : - 20 % pour les flottes privées - jusqu'à 50 % pour le secteur public Des sanctions financières sont prévues à partir de 2026 (jusqu'à 5 000 € par véhicule manquant, plafonné à 1 % du chiffre d'affaires).	Entreprises de plus de 50 salariés possédant plus de 100 véhicules.

Conclusion

Soyons clairs : il n'y a pas de solution parfaite. D'un côté, l'empreinte carbone de la production d'une voiture électrique n'est pas neutre. Mais on entrevoit déjà des solutions convaincantes permettant de réduire cet impact tout au long du cycle de vie - en capitalisant notamment sur le savoir-faire accumulé depuis un siècle dans l'industrie des véhicules thermiques.

À ce stade, on ne peut pas parler d’une transition écologique au sens propre. Mais on peut raisonnablement conclure que l’empreinte carbone d'une voiture électrique est plus faible que celle d'une voiture thermique. C’est encore plus flagrant en France. 

Le potentiel du modèle électrique, et les perspectives qu'offrent la production d’électricité issue de sources renouvelables, promettent un bel avenir à cette technologie.

FAQ : l'essentiel sur l'empreinte carbone des voitures

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Sources

• ADEME, facteurs d'émission Base Empreinte® : https://base-empreinte.ademe.fr/
• Tesla, Impact Report 2024 : https://www.tesla.com/ns_videos/2024-tesla-impact-report.pdf
• Règlement (UE) 2023/1542 du Parlement européen et du Conseil du 12 juillet 2023 relatif aux piles et accumulateurs : https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX%3A32023R1542
• Loi n° 2019-1428 du 24 décembre 2019 d'orientation des mobilités (loi LOM) : https://www.legifrance.gouv.fr/jorf/id/JORFTEXT000039666574
• SDES (Service des données et études statistiques), Ministère de la Transition écologique : https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/
• Organisation mondiale de la santé (OMS) : https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health