Les poids lourds ne seront probablement pas zéro émission dans un avenir proche

Qu'est-ce qui alimentera les camions à l'avenir ? Le diesel, qui nuit au climat, ou des technologies sans émissions telles que les batteries ou l'hydrogène ? La réalisation par la communauté internationale de l'objectif climatique de Paris, à savoir des émissions nettes de gaz à effet de serre nulles d'ici à 2050, dépend également de la réussite de la décarbonisation du transport de marchandises lourdes. En effet, ces derniers représentent près d'un tiers des émissions mondiales annuelles du secteur des transports, qui est responsable d'environ un cinquième des émissions de CO₂ dans le monde.

Une équipe de recherche de l'ETH Zurich a mis au point un modèle pour déterminer quelles technologies s'imposeront dans le trafic de poids lourds d'ici 2035. Les résultats donnent à réfléchir : une grande partie des poids lourds continueront à fonctionner au diesel ou au gaz naturel liquéfié (GNL). «Sans mesures politiques visant à décarboniser le trafic des poids lourds, les technologies vertes n'ont aucune chance», explique Tobias Schmidt, professeur de politique énergétique et technologique à l'ETH Zurich et coauteur de l'étude qui vient d'être publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Se concentrer sur les coûts globaux

Dans leur modèle, les scientifiques considèrent trois classes de poids avec des profils de conduite différents : en moyenne, des camionnettes pesant environ 3,5 tonnes et parcourant 75 kilomètres par jour sans chargement ni ravitaillement ; des véhicules de transport de marchandises de taille moyenne pesant environ 7,5 tonnes et parcourant 200 kilomètres par jour ; et des poids lourds pesant environ 32 tonnes et parcourant 600 kilomètres par jour.

L'adoption de camions à zéro émission alimentés par des batteries ou de l'hydrogène vert dépend de leur coût par rapport aux véhicules traditionnels à moteur à combustion interne. Les scientifiques supposent que les investisseurs et investisseuses se concentrent sur les coûts totaux encourus pendant la durée de vie d'un camion.

Ces coûts comprennent les coûts d'acquisition et d'exploitation tels que le coût du carburant, les salaires, l'entretien, l'assurance et les péages. Les chercheurs et chercheuses supposent en outre que les entreprises investiront en partie dans l'infrastructure de recharge et de ravitaillement des camions à batterie et à hydrogène. Ces coûts sont imputés à un camion électrique pour l'utilisation de l'infrastructure pendant sa durée de vie.

Les coûts d'exploitation sont déterminants

«Si l'on tient compte de tous les coûts de la durée de vie, les camionnettes et les véhicules de transport de marchandises de taille moyenne alimentés par batterie sont déjà moins chers que les camions diesel dans de nombreux pays européens», explique Bessie Noll, chercheuse postdoctorale dans le groupe de recherche de Tobias Schmidt et autrice principale de l'étude. Cela s'explique par leurs coûts d'exploitation inférieurs pendant toute leur durée de vie. Les camions à hydrogène sont de loin les plus chers dans ces deux catégories de poids, en raison des prix élevés des piles à combustible et de l'hydrogène vert.

Il en va autrement pour les poids lourds : le diesel et le GNL restent les carburants les moins chers, tandis que l'hydrogène vert est l'option la plus onéreuse. Il n'y a qu'en Suisse que les poids lourds alimentés par des batteries ou de l'hydrogène vert sont déjà moins chers aujourd'hui. Cela s'explique par les coûts de péage élevés que les camions diesel doivent supporter en raison de la redevance sur le trafic des poids lourds liée à la distance. Les véhicules de plus de 3,5 tonnes ne produisant pas d'émissions sont exemptés de cette redevance.

«La compétitivité des camions sans CO₂ dépend actuellement de la question de savoir si leur prix d'achat plus élevé est compensé par des coûts d'exploitation plus faibles sur l'ensemble de leur durée de vie», explique Bessie Noll. Les scientifiques montrent que les prix du carburant et les frais de péage jouent un rôle important à cet égard.

Pas de progrès sur le trafic des poids lourds

En outre, les calculs du modèle montrent que l'électrification du trafic de marchandises d'ici 2035 ne progresse que pour les véhicules légers et moyens. Les nouveaux véhicules à batterie atteindront une part de marché mondiale de plus de 50% dans ces deux catégories de véhicules d'ici 2035. En Europe et en Chine, ils représenteront même 70% du total. «Nous estimons que d'ici 2035, environ un tiers des nouveaux camions achetés dans le monde dans les segments des petits et moyens poids seront des véhicules diesel», précise Bessie Noll.

La situation est pire pour les poids lourds de plus de 32 tonnes, où la part de marché mondiale des nouveaux camions sans CO₂ restera inférieure à 10% en 2035. Pour les scientifiques, une chose est claire : en l'absence de politiques efficaces soutenant les technologies de motorisation écologique, la majorité des poids lourds continueront d'être propulsés par des moteurs diesel en 2035.

Une comparaison des différentes mesures montre également que la réduction des coûts de péage pour les camions sans émissions, telle qu'elle est pratiquée en Suisse, serait l'instrument politique le plus efficace pour aider les technologies vertes à réaliser une percée dans le trafic de marchandises lourdes.

L'hydrogène n'est pas compétitif

Selon l'étude de l'ETH Zurich, les petites camionnettes et les camions de taille moyenne sont presque exclusivement électrifiés à l'aide de batteries. Les camions à hydrogène sont tout simplement trop chers dans la plupart des pays ou régions. Mais il y a une exception : dans l'UE, les camions à hydrogène de plus de 32 tonnes pourraient gagner une certaine part de marché. Ceci est principalement lié à l'hypothèse selon laquelle l'UE subventionnera l'hydrogène vert à l'avenir, ce qui le rendra moins cher que dans d'autres parties du monde.

L'une des raisons pour lesquelles les batteries sont plus compétitives que l'hydrogène vert pour les camions est qu'un camion alimenté à l'hydrogène nécessite environ trois fois plus d'électricité renouvelable qu'un camion alimenté par une batterie. «Les coûts d'exploitation sont nettement plus élevés avec l'hydrogène vert car beaucoup d'énergie est perdue dans la production, la distribution et la conversion de l'hydrogène vert en électricité», explique Tobias Schmidt.

De plus, on peut supposer que les coûts des camions à batterie baisseront plus rapidement que ceux des camions à hydrogène. La raison en est que la part de marché mondiale des véhicules à batterie (voitures et camions) est déjà nettement plus élevée, ce qui permet de réaliser de plus grandes économies d'échelle. À cela s'ajoute le fait que les piles à combustible fonctionnant à l'hydrogène sont une technologie plus complexe : elles nécessitent de vastes systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation et demandent généralement plus d'entretien. «Les batteries ont déjà une longueur d'avance sur l'hydrogène», ajoute le Tobias Schmidt, «et elles augmentent constamment leur avance grâce à une courbe d'apprentissage plus raide».