Les mathématiques qui dérangent : que devient un kWh entre la centrale électrique et la batterie de votre véhicule électrique ?

Le débat public traite le véhicule électrique chargé sur le réseau européen comme si le kilowattheure disponible à la prise provenait directement du soleil ou du vent. En réalité, la chaîne qui va de l’énergie primaire aux roues est jalonnée de pertes — et la plupart d’entre elles sont invisibles. Voici les chiffres honnêtes, et la raison pour laquelle ils compliquent le récit simpliste.

Temps de lecture : 6 minutes · Publié en mai 2026 sur e-fuels.ai

Une borne de recharge pour véhicule électrique. Le kilowattheure qui s’écoule dans la batterie a déjà perdu une fraction significative de l’énergie primaire qui l’a produit — souvent bien plus que ce que l’on imagine. Photo : Michael Marais / Unsplash (licence libre).

Une affirmation qui mérite d’être examinée

« Les véhicules électriques affichent un rendement de 80 à 90 %, contre seulement 30 % pour les moteurs à combustion. » Vous avez lu cette phrase des centaines de fois. Elle est répétée dans chaque article de presse sur la transition énergétique, dans chaque communication gouvernementale, dans chaque brochure d’électrification d’un constructeur automobile.

Elle est par ailleurs, techniquement, exacte — mais uniquement si l’on mesure le rendement au mauvais point de la chaîne.

Le chiffre de 90 % désigne le moteur électrique lui-même. Il représente la fraction de l’énergie électrique entrant dans le moteur qui ressort sous forme de travail mécanique aux roues. C’est un chiffre réel et impressionnant. Mais le moteur électrique est le dernier maillon d’une longue chaîne qui commence dans une centrale quelque part — et chaque maillon de cette chaîne dissipe de l’énergie.

La même logique appliquée à un moteur à combustion part de la pompe à carburant, et non de la tête de puits du champ pétrolier qui a produit l’essence. Si l’on mesurait le rendement d’un véhicule thermique du réservoir aux roues, on obtiendrait également un chiffre d’environ 30 % — mais on aurait ignoré la raffinerie, la distribution et le transport du pétrole brut. La comparaison n’est honnête que si les deux côtés sont mesurés à partir du même point de départ.

Faisons donc cela. Partons de la source d’énergie primaire — le combustible fossile, l’éolienne, le panneau solaire — jusqu’aux roues. Les chiffres sont sobres des deux côtés.

Le parcours d’un kWh d’une centrale à gaz à la batterie d’un véhicule électrique

Supposons que votre électricité locale provienne d’une centrale à cycle combiné à gaz (CCGT) moderne — la technologie de production fossile la plus efficace, courante en Europe. Nous partons de 100 unités d’énergie sous forme de gaz naturel brûlé à la centrale.

Sources : AIE, CEER (Conseil des régulateurs européens de l’énergie), littérature académique sur le rendement des véhicules électriques. Les chiffres exacts varient légèrement selon les pays et les équipements, mais l’ordre de grandeur est robuste.

La perte unitaire la plus importante de cette cascade — et de loin — est la première. Brûler du gaz pour produire de l’électricité n’est lui-même efficace qu’à 55 %. Une centrale à charbon fait moins bien, avec un rendement généralement compris entre 35 et 40 %. Une centrale nucléaire affiche environ 33 % (rejet de chaleur vers la rivière de refroidissement). Le mix du réseau européen en 2026 est encore dominé par la production fossile et nucléaire. Les heures 100 % renouvelables existent, mais elles ne sont pas la moyenne.

Les pertes réseau — transport et distribution confondus — ne représentent qu’environ 5 à 8 % dans la plupart des pays européens. Elles sont réelles, mais modestes. La perte majeure se situe en amont du réseau, dans la centrale elle-même.

La comparaison honnête que personne ne publie

Réalisons maintenant le même exercice pour une Renault Mégane EREV fonctionnant aux carburants de synthèse produits à partir d’électricité renouvelable — le scénario central de notre pilier précédent.

La chaîne est différente : électricité renouvelable → électrolyse (~70 % de rendement) → synthèse de carburants de synthèse par voie Fischer-Tropsch (~70 % de rendement) → distribution du carburant (~99 %) → combustion dans un moteur-générateur à 48 % de rendement avec récupération de chaleur → stockage batterie → moteur électrique.

Le calcul du puits à la roue : environ 23 % des kWh renouvelables initiaux se transforment en mouvement aux roues. C’est nettement moins favorable que les 80 % du véhicule électrique à batterie alimenté en électricité renouvelable, mais la comparaison pertinente n’est pas toujours effectuée honnêtement.

Lisez attentivement la deuxième colonne. L’EREV fonctionnant à l’e-carburant est moins efficace sur le plan énergétique que le véhicule électrique à batterie rechargé sur le réseau gaz. Mais il peut être quasi zéro carbone, ce que le véhicule électrique à batterie sur réseau gaz ne peut pas être. Efficacité énergétique et intensité carbone sont deux choses distinctes, que le débat public confond en permanence.

Le véhicule électrique à batterie est une technologie remarquable de réduction des émissions uniquement lorsque l’électricité qu’il consomme est elle-même bas carbone. En Norvège, en France, en Suède — où les réseaux sont dominés par l’hydraulique et le nucléaire — le calcul est écrasant en faveur du véhicule électrique. En Allemagne, en Pologne, en Italie, aux Pays-Bas, où le charbon et le gaz jouent encore un rôle majeur, l’écart est plus serré que les communiqués de presse ne le laissent entendre. Et à certaines heures de l’année, lorsque le charbon est à la marge, un hybride moderne roulant à l’essence peut en réalité émettre moins de CO₂ par kilomètre qu’un véhicule électrique à batterie se rechargeant au même moment.

Deux implications

Il ne s’agit pas ici de défendre les combustibles fossiles. La direction est claire : les réseaux électriques européens se décarbonent rapidement, les véhicules électriques à batterie seront plus propres chaque année, et la production de batteries progresse. La trajectoire de 2035 reste solide — pour les cas d’usage que les véhicules électriques servent le mieux.

Mais deux implications découlent d’un calcul honnête, et ce sont ces implications auxquelles ce site revient sans cesse.

Premièrement, la comparaison entre les véhicules électriques à batterie et les véhicules à combustion alimentés aux e-carburants n’est pas aussi tranchée qu’on le présente habituellement. Lorsque la comparaison pertinente est « véhicule électrique à batterie sur électricité réelle du réseau » contre « EREV alimenté en e-carburant d’origine renouvelable », l’écart se resserre considérablement. En termes d’empreinte carbone, l’option e-carburant peut l’emporter. En termes d’usage — rapidité de ravitaillement, autonomie longue distance, absence de contraintes de recharge — elle l’emporte aisément.

Deuxièmement, la question de l’électricité renouvelable importe davantage que la question du véhicule. Décarboner plus vite en construisant davantage d’éolien et de solaire (afin que les véhicules électriques soient effectivement rechargés avec des kWh renouvelables) ou en développant des capacités de production d’e-carburants (afin que les véhicules à combustion roulent à l’essence de synthèse) constitue un véritable débat stratégique. La réponse est probablement « les deux, en parallèle, pour des cas d’usage différents ». Elle n’est certainement pas « tout électrique, partout, tout le temps, quelle que soit la provenance de l’électricité ».

Le kilowattheure qui arrive à votre prise n’est pas innocent. Il a une histoire, et une empreinte carbone, que le marketing montre rarement. Une fois le calcul honnête effectué, la logique d’un système de mobilité multi-technologique — véhicule électrique à batterie pour les trajets urbains quotidiens, EREV et e-carburants pour les longs trajets et les applications difficiles à électrifier — devient beaucoup plus difficile à balayer d’un revers de main comme une simple nostalgie de l’ère de la combustion. Elle devient, au contraire, une arithmétique énergétique élémentaire.