Bilan carbone du vélo électrique

Baptiste Gaborit

Rédacteur Climat

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Près de 740 000 vélos à assistance électrique ont été vendus l’an dernier en France. C’est 12% de plus qu’en 2021, 7 fois plus qu’en 2015 (100 000). Les VAE poursuivent leur inexorable progression. Ils représentent désormais ¼ des vélos vendus en France. Mais est-ce une bonne nouvelle pour le climat ? Quel est le bilan carbone du vélo électrique ? Le VAE est-il vraiment écologique ? Vous allez le voir, l’empreinte du vélo électrique n’est pas négligeable mais elle reste bien plus faible qu’une voiture électrique et bien sûr thermique. 

Le bilan carbone du vélo électrique

Selon l’Ademe, un vélo électrique émet sur l’ensemble de son cycle de vie environ une dizaine de grammes de CO2e par kilomètre. Les chiffres varient en moyenne entre 10 et 20 grammes selon les études, les composants utilisés et le nombre de kilomètres parcourus. “Entre l’aluminium, l’acier, les fibres de carbone, les matériaux choisis pour la fabrication du vélo jouent beaucoup”, explique ainsi Anne de Bortoli, chercheuse à l’Ecole Polytechnique de Montréal, responsable du pôle Carbon Neutrality. Elle-même a réalisé une étude sur l’empreinte carbone du vélo électrique.

“J’arrive à 15gCO2e/km pour un VAE avec un cadre en aluminium assez lourd, du type Velib. En prenant comme hypothèse qu’il parcourra au total 15 000 kilomètres avec une seule batterie. Avec deux batteries, on passe à 18gCO2e/km.” 

C'est bien la manufacture qui est à l'origine de la majeure partie du bilan carbone du vélo : elle compte pour au moins 80%. Il faut fabriquer le cadre, le guidon, les pneumatiques et dans le cas du VAE, on ajoute un moteur et la batterie. Ces deux derniers éléments pèsent pour plus de 20% dans l’empreinte carbone du vélo en raison de l’extraction puis de l’utilisation de plusieurs métaux : du cuivre, de l’aluminium mais aussi du lithium, du manganèse, du cobalt et du nickel. 

Selon la base Empreinte de l’Ademe, un vélo électrique émet pour sa fabrication et jusqu’à sa distribution au total 262 kgCO2e. À titre de comparaison, cela représente environ l’équivalent d’un trajet Lille-Marseille en voiture ou 36 repas avec du boeuf.

Dans une étude publiée en 2021, le fabricant américain haut de gamme Trek estimait lui que le bilan carbone de son vélo électrique Rail atteint 229 kgCO2e, dont 27% pour la fabrication de la batterie, du chargeur et du moteur. 

À cette phase de fabrication, il faut ajouter deux autres étapes : 

  • l’utilisation du vélo électrique. Ici, ce qui compte, c’est la consommation d’électricité pour recharger la batterie. C’est un poste d’émissions assez faible car les batteries de vélo consomment peu et parce qu’en France, le mix électrique est déjà très décarboné. “La phase d’utilisation, c’est très faible, confirme ainsi Anne de Bortoli. On est à 2% de l’empreinte carbone liée à la consommation d’électricité.”
  • la fin de vie du vélo. Mais, les émissions associées restent faibles comparées aux autres phases du cycle de vie du VAE. Le recyclage de la batterie permet même d'éviter des émissions : -7kgCO2e selon les données de Anne de Bortoli. 

Vélo électrique vs vélo mécanique

D’abord, sur la phase de fabrication, sans batterie ni moteur, le vélo mécanique émet logiquement plusieurs dizaines de kilos de CO2 en moins qu’un vélo électrique. 

Reprenons l’étude du fabricant Trek : son vélo musculaire d’entrée de gamme est affiché à 116 kg de CO2e, soit deux fois moins que pour sa référence en électrique. Pour deux autres de ses vélos musculaires, l’empreinte carbone s’élève à 153 kg CO2e et 197 kg CO2e. Pour ce dernier, le bilan carbone est particulièrement élevé car c’est un vélo en fibres de carbone. 

En ajoutant les émissions liées à la recharge de la batterie pour le vélo électrique et à la fin de vie, on obtient ces résultats : 

  • bilan carbone d’un vélo mécanique : entre 4 et 12 g de CO2e par kilomètre parcouru
  • bilan carbone d’un vélo électrique : entre 10 et 20 g de CO2e/km

Dans d’autres études, le vélo musculaire ressort à 4gCO2e/km contre 8gCO2e/km pour le VAE. Quelques rares études prennent en compte également l’énergie dépensée par le cycliste pour pédaler, son carburant en quelque sorte. En 2015, l’European Cyclist Federation estimait ainsi qu’un cycliste sur un vélo musculaire consomme pour chaque kilomètre à vélo 11 kilocalories supplémentaires qu’un adulte au repos. En se basant sur le régime alimentaire moyen en Europe, cela représente 16gCO2e/km, ce qui fait augmenter très nettement le bilan carbone total. Le “carburant” dépensé par un cycliste sur un VAE est lui bien plus faible grâce à l’assistance électrique : 6gCO2e/km.  

Vous l’aurez compris, les chiffres diffèrent selon les études, selon les matériaux utilisés pour la fabrication des vélos, selon le nombre de kilomètres parcourus aussi. Ce qu’il faut retenir, ce sont les ordres de grandeur : le vélo électrique émet toujours quelques grammes de CO2e de plus par kilomètre que le vélo mécanique, parfois jusqu’à deux fois plus ! C’est beaucoup mais le bilan carbone du vélo à assistance électrique reste très faible si on le compare aux autres principaux moyens de transports du quotidien. 

Vélo électrique vs voitures électriques et thermiques

C’est là que l’intérêt du vélo électrique, bien que plus émissif que le vélo mécanique, saute aux yeux ! 

Reprenons la base Empreintes de l’Ademe. Elle nous indique les résultats suivants : 

  • voiture électrique légère : 95gCO2e par kilomètre parcouru
  • berline électrique : 139gCO2e/km
  • voiture thermique : entre 212 et 223 gCO2e/km

Autrement dit, le VAE, sur l’ensemble de son cycle de vie, émet environ 5 fois moins de CO2e qu’une petite voiture électrique, 7 fois moins qu’une berline électrique et entre 10 et 15 fois moins qu’une voiture thermique, essence ou diesel !  

Et cela n’a en fait rien d’étonnant. “Un vélo, ça reste très léger, on est sur 100 kilos environ avec une personne dessus. Alors qu’une voiture en France, le poids moyen, c’est 1300 kilos. Si on ajoute la batterie, c’est encore plus lourd. On est sur des masses à tracter qui sont très différentes et donc des consommations d’énergies (carburants fossiles ou électricité) beaucoup plus importantes.”

Anne de Bortoli - Chercheuse à l’Ecole Polytechnique de Montréal

Et parce que les véhicules thermiques ou électriques sont beaucoup plus lourds, leur fabrication est aussi beaucoup plus émissive. 

Prenons un trajet de 5 kilomètres, par exemple entre le travail et le domicile, soit 10 kilomètres aller-retour par jour. Sur 220 jours travaillés dans l’année, les émissions liées à ce déplacement s’élèvent à : 

  • 33 kgCO2e en vélo électrique
  • 473 kgCO2 en voiture thermique

Cela fait 440 kgCO2e de différence entre les deux sur une année, soit l’équivalent d’un aller-retour Paris-Barcelone en avion. L’impact carbone de la fabrication du vélo électrique est déjà plus que compensée. Selon le fabricant Trek, il suffit ainsi de “rouler 692 kilomètres en VAE plutôt qu’en voiture pour éviter l’équivalent des émissions de CO2 correspondant à la fabrication du vélo”.  

"Ces résultats font du vélo électrique un outil important dans la décarbonation de la mobilité. Il permet de remplacer autant que possible les trajets en voiture. Et il permet aussi à davantage de ménages de vivre sans voiture ou bien avec un véhicule au lieu de deux.” 

Aurélien Bigo - chercheur sur la transition énergétique des transports

Au-delà de son impact sur la décarbonation des transports, le vélo électrique présente par ailleurs de nombreuses externalités positives : baisse de la pollution de l’air, de la pollution sonore, moindre occupation de l’espace public, réduction des embouteillages et bien sûr, promotion de l’activité physique et donc impacts sanitaires positifs, y compris sur la santé mentale ! 

Source : OMS/WHO

Attention toutefois, les chiffres du bilan carbone du vélo électrique par kilomètre parcouru sont obtenus avec comme hypothèse principale qu’il soit utilisé au total sur 15 000 ou 30 000 kilomètres selon les études. L’impact carbone dépend donc en grande partie aussi de l’usage que l’on en fait. Plus on roule avec et plus on amortit les émissions liées à sa fabrication.

“L’idée, ça va être de ne pas acheter un vélo électrique sur un coup de tête. Il faut pouvoir l’utiliser sur une longue durée et dans l’idéal pour remplacer des trajets que l’on faisait avant en voiture”. 

Anne de Bortoli - Chercheuse à l’Ecole Polytechnique de Montréal

Par ailleurs, le développement du vélo électrique, tout comme l’électrification du parc automobile, ne suffiront pas à assurer la transition énergétique du secteur des transports.

“La promotion du VAE doit se faire dans une évolution plus large de la mobilité. Le levier de la sobriété notamment n’est pas assez utilisé. C’est le défaut principal et structurant de nos politiques de transition des mobilités. Il faut se tourner vers des véhicules bien plus sobres, tels que les véhicules intermédiaires entre vélo et voiture. Ce potentiel n'est pas exploité actuellement, à la fois parce que ces véhicules ne sont pas assez promus, mais aussi parce que les voitures les plus lourdes et les plus consommatrices de ressources ne sont quasiment pas découragées à ce jour.”

Aurélien Bigo - chercheur sur la transition énergétique des transports

Et en entreprise ? 

L’enjeu est essentiel puisque les déplacements des collaborateurs représentent en moyenne entre 5 et 20% des émissions totales d’une entreprise du secteur tertiaire et entre 1 et 5% dans le secteur industriel. C’est très loin d’être négligeable et c’est un poste où il est possible de réduire rapidement et massivement les émissions, par exemple grâce à l’utilisation du vélo !

Depuis le 1er janvier 2020 et la loi d’orientation des mobilités, toutes les entreprises de plus de 50 salariés sont tenues d’intégrer à leurs négociations annuelles obligatoires (NAO) la problématique de l’amélioration des mobilités quotidiennes des personnels. Si aucun accord n’est trouvé, un Plan de mobilité devient obligatoire. 

Par ailleurs, un outil essentiel est à disposition des entreprises et des collaborateurs : le forfait mobilités durables (FMD). Entré en vigueur en mai 2020, encore méconnu parfois, il vise à encourager le développement de transports plus propres pour les trajets domicile-travail : covoiturage, autopartage, scooters en “free floating” et évidemment les vélos et vélos électriques. Le forfait est exonéré d’impôts et de cotisations sociales dans la limite de 800 euros par personne et par an

Enfin, comment accélérer concrètement le déploiement de vélos dans l’entreprise ? Chez Sami, nous proposons plusieurs solutions : 

  • La flotte de vélos à assistance électrique pour entreprise : ce sont des vélos partagés en libre-service que les employés peuvent utiliser dans leurs déplacements professionnels ou les déplacements domicile-travail. Green On par exemple propose des vélos électriques en libre service avec une offre tout compris (installation, maintenance, assurance, etc…)
  • La location de vélos de fonction : l’entreprise met à disposition des salariés qui le souhaitent un vélo de fonction, utilisable pour les déplacements professionnels mais aussi personnels, souvent sous la forme d’une location longue durée. Avec là aussi maintenance, assurance, etc… Pour ce service, l’entreprise bénéficie d’une réduction d’impôts équivalente à 25% des frais engagés. Pour vous aider, nous avons conclu plusieurs partenariats avec des acteurs du secteur : Zenride, Kemmrod et Bee.cycle
  • Enfin, pour faciliter l’utilisation du vélo par les collaborateurs, nous recommandons d’installer des solutions de stationnement (arceaux, abris, etc…), des casiers pour ranger les affaires et encore mieux, des douches

Dernière solution pour les particuliers, si vous ne voulez pas acheter de vélo électrique, vous pouvez aussi en louer un directement, avec là encore maintenance et assurance, par exemple avec Motto.

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