Cédric Philibert, centre énergie et climat de l’Ifri : « Un immense avantage de l’électrification sur les combustibles fossiles, ce sont les gains d’efficacité énergétique »

Les préoccupations pour la souveraineté énergétique sont loin d’être nouvelles si l’on songe aux chocs pétroliers des années 1970. Déjà à l’époque, on disait « Il faut moins dépendre des pays producteurs de pétrole, qui ne sont pas tous nos amis ».

À ce moment-là, la réaction a été d’accélérer le développement de la production d’hydrocarbures en mer du Nord. Il y avait aussi des plans pour consommer plus de charbon. On le sait moins, mais la recherche sur le solaire est un objectif explicite de l’Agence internationale de l’énergie créée en 1974… Quelques années après, la France crée le Commissariat à l’énergie solaire, aujourd’hui intégré à l’Adema.

Avec la fermeture du détroit d’Ormuz, l’argument de l’indépendance énergétique revient en force, vous avez tout à fait raison. Mais s’il n’y avait que cet argument, on reviendrait au charbon… car nous en avons encore beaucoup en Europe. Or, on ne le fait pas parce que la lutte contre le changement climatique est passée par là. La particularité du changement climatique est que nous en avons compris les causes avant de commencer à en subir les conséquences.

Je remarque que même les plus climatosceptiques ne proposent pas de revenir au charbon. La différence avec les années 1970, c’est que le principe de la transition énergétique, c’est-à-dire la sortie des énergies fossiles, est un acquis en Europe. Une autre différence majeure avec les années 1970 est que le prix des énergies renouvelables, photovoltaïque et éolien, s’est effondré et elles sont devenues particulièrement compétitives.

C’est un aspect de la transition auquel je suis très attaché et sur lequel j’ai travaillé dès les années 1990 au sein de l’Agence internationale de l’Énergie. L’électrification repose sur deux idées clés : il est possible de produire massivement de l’électricité décarbonée et d’électrifier de nombreux usages.

Le potentiel est fourni principalement par l’énergie solaire, qui est infinie à l’échelle des besoins énergétiques mondiaux, en sachant que le photovoltaïque est devenu la technologie offrant la plus grande capacité de déploiement pour capter cette source d’énergie.

Ensuite, comme je l’ai indiqué, le grand intérêt de l’électricité est qu’elle répond à de multiples usages. Au-delà des usages spécifiques que l’on connaît bien (lumière, appareils électroménagers et numériques, etc.), l’électricité permet de faire du chaud, par exemple via une pompe à chaleur, et du froid pour climatiser les bâtiments, pour le domaine médical ou pour conserver les aliments.

L’électricité est aussi une force de travail avec les moteurs électriques, omniprésents dans le tissu économique et dans la vie quotidienne, et désormais dans les véhicules électriques grâce aux batteries, dont le prix s’est lui aussi fortement réduit.

Mais si l’on regarde le bilan énergétique mondial, l’électricité représente encore une part limitée, environ 20 %, de la consommation d’énergie finale, c’est-à-dire l’énergie livrée au consommateur (ménages, entreprises, etc.) pour sa consommation (carburants, électricité, etc.). C’est 25 % en France et 30 % en Chine, qui est en avance sur l’électrification.

On voit bien que, si l’on se contente de décarboner la production d’électricité actuelle, ça ne résout qu’une partie du problème, car les combustibles fossiles représentent encore environ les 2/3 de notre consommation d’énergie finale.

C’est pourquoi il est nécessaire d’élargir les usages de l’électricité et d’augmenter la production d’électricité décarbonée en conséquence. On trouve de multiples exemples de substitution entre usages fossiles et usages électriques : remplacer les véhicules thermiques par des véhicules électriques, une chaudière gaz ou fioul par une pompe à chaleur, des chaudières ou des fours industriels fossiles par des équivalents électriques…

À terme, la transition énergétique se traduira par une forte augmentation de la part de l’électricité dans la consommation finale. Si l’on prend l’exemple du scénario NZE (Net Zero Emissions) de l’Agence internationale de l’Énergie, cette part atteindrait 53 % en 2050.

Outre la polyvalence des usages que j’évoquais précédemment, un immense avantage de l’électrification sur les combustibles fossiles, et dont on parle trop peu, ce sont les gains d’efficacité énergétique.

Avec une pompe à chaleur, avec 1 kWh d’électricité, on va chercher des calories à l’extérieur du bâtiment et produire 2, 3, 4, 5 kWh de chaleur, soit un rendement largement supérieur à 100 %, ce qui est impossible avec une chaudière gaz ou fioul. L’écart est encore plus flagrant pour l’automobile.

Au mieux, un moteur thermique aura une efficacité de 30-35 % en vitesse stabilisée, ce qui veut dire que les 2/3 tiers de l’énergie contenue dans le réservoir se dissipe en chaleur ! Pour le véhicule électrique, l’efficacité atteint 80 à 90 % et il permet de récupérer de l’énergie au freinage. De même, le rendement d’une centrale électrique brûlant du gaz et du charbon est de 30 à 50 %.

À l’échelle du système énergétique mondial, les gains d’efficacité permis par l’électrification sont considérables. Si l’on reprend l’exemple du scénario NZE, l’électrification du parc automobile permet de réduire de 2/3 la consommation d’énergie finale des déplacements en voiture et de 99 % leurs émissions de carbone… tout en assurant une augmentation de 57 % des volumes de déplacements !

La limite de l’électrification, c’est que l’on ne peut pas tout électrifier et que tout n’a pas vocation à être électrifié. Les poids lourds longue distance, le fret maritime, l’aviation, etc., auront encore besoin de carburants, qui proviendront encore en partie des fossiles ou seront produits à partir de biomasse (biocarburant) ou par le recyclage du carbone capté dans l’atmosphère ou sur des sources industrielles (carburants de synthèse).

De même, les autres formes d’énergies renouvelables vont continuer de se développer, en particulier pour produire de la chaleur : pompes à chaleur, biomasse, biogaz, solaire thermique, géothermie…

Il y a une bonne dose de sophisme dans cet argument. Comme si, par nature, les énergies renouvelables ne pouvaient pas remplacer les énergies fossiles. Reconnaissons tout d’abord que, sans les renouvelables, nous serions en train de consommer beaucoup plus de fossiles. Mais surtout, ceux qui avancent cet argument manquent un élément clé de la transition.

On rappelle souvent que les combustibles fossiles représentent encore environ 80 % de la production primaire d’énergie mondiale, c’est-à-dire la quantité d’énergie extraite ou captée directement à partir de sources naturelles (pétrole, gaz naturel, charbon, hydroélectricité, nucléaire, éolien, solaire, biomasse, etc.) avant transformation et distribution.

Mais en réalité, environ les 2/3 des combustibles fossiles ne sont pas transformés en énergie utile et se dissipent en chaleur non valorisée ! Pourquoi ? En raison du faible rendement énergétique de la combustion fossile que j’ai mentionné précédemment.

Outre l’aspect climatique, un autre inconvénient structurel du système énergétique fossile réside dans les pertes d’énergie considérables que l’on observe dans la chaîne conversion entre énergies primaires, énergie finale et énergie utile. Donc, lorsque l’on parle de sortie des fossiles vers les renouvelables, l’enjeu n’est pas de remplacer l’ensemble de la production primaire d’énergie fossile, mais seulement un tiers. Il est regrettable que les sceptiques habituels de la transition énergétique, Vaclav Smil, Jean-Baptiste Fressoz ou Thimothée Parrique, passent à côté de ce constat, car cela change largement la donne.

Lorsque j’évoque ce point avec Jean-Marc Jancovici, il répond que, comme les renouvelables sont intermittents, il faut convertir l’électricité produite en hydrogène pour pallier les moments où la production est insuffisante, et donc on fait chuter l’efficacité énergétique.

Mais il s’agit là aussi d’une analyse un peu hâtive. Non seulement les besoins de stockage pour assurer l’équilibre offre-demande en temps réel devraient se limiter à deux semaines par an, et il existe d’autres moyens de stockage plus efficace que l’hydrogène, tels que les stations de pompage et les batteries stationnaires.

Dernier point, la bascule énergétique est en train de se réaliser sous nos yeux. Une étude réalisée par Ember montre qu’en 2025, pour la première fois, la forte croissance de la consommation d’électricité mondiale a été intégralement absorbée par les renouvelables, et singulièrement par l’explosion de la production photovoltaïque. Il y a 20 ans, il fallait un an pour installer 1000 MWh de PV, aujourd’hui c’est ce que l’on installe tous les jours et bientôt ce sera 2000 MWh.

Autre étape importante en 2025, pour la première fois, la production d’électricité issue des énergies renouvelables (solaire éolien, hydroélectricité, etc.) a dépassé celle issue du charbon. La substitution des fossiles par les renouvelables va s’accélérer avec la pénétration des véhicules électriques dans le transport et des pompes à chaleur dans les bâtiments.

Le nucléaire est une réalité aujourd’hui et on ne va pas en sortir demain matin. Je comprends qu’il y ait un consensus sur la poursuite du nucléaire, notamment en raison des doutes sur la capacité à gérer une électricité 100 % renouvelable.

Mais deux questions se posent au regard de la programmation pluriannuelle de l’énergie adoptée en début d’année. La première concerne la durée de vie des centrales actuelles. La PPE3 prévoit de maintenir en service les réacteurs actuels jusqu’à 60 ans, voire au-delà, or, plus de 200 réacteurs ont été arrêtés dans le monde et aucun n’a atteint 60 ans. Ils ont été mis à l’arrêt avant parce que la maintenance et le maintien aux normes de sécurité devenaient trop coûteux par rapport à la production escomptée.

La seconde interrogation concerne le rythme de construction des six nouveaux réacteurs EPR2 prévus par la PPE. Nous savons, avec l’exemple de l’EPR de Flamanville, qui vient tout juste d’entrer en exploitation, que les délais de construction et de mise en service peuvent être beaucoup plus longs que prévu. 19 ans dans le cas de l’EPR. Il n’y a pas que chez nous que l’on voit ces difficultés, la Chine y est également confrontée.

Compte tenu de ces constats, il me paraît important de rester prudent et de ne pas faire des paris risqués sur notre capacité à prolonger le parc et à le renouveler : les coûts de maintenance vont-ils finir par exploser ? Sera-t-on capable de déployer les nouveaux réacteurs à des coûts et des délais maîtrisés ? Les hypothèses qui sont aujourd’hui sur la table restent à démontrer.

C’est pourquoi la trajectoire de déploiement des renouvelables devrait plutôt tabler sur une durée de vie du parc nucléaire un peu moins longue que prévu et des délais de construction des nouveaux réacteurs un peu moins favorables. Les écarts de production nucléaire en 2050 sont considérables selon les hypothèses retenues. Ce serait vraiment dommage de se retrouver à court d’énergie et de se mettre à construire à toute vitesse des centrales à gaz au dernier moment.

À nouveau, c’est un aspect de la transition qui est traité souvent de manière hâtive. Déployer à une échelle industrielle les technologies énergétiques bas-carbone (PV, éolien, batteries, réseaux électriques, etc.) implique bien évidemment de mobiliser des quantités croissantes de matières premières, et notamment de métaux. Mais regardons les choses de manière globale.

D’après le PNUE, l’extraction mondiale de matières premières représente environ 100 milliards de tonnes par an. La moitié correspond à des minéraux non métalliques, donc principalement destinés à la construction, et un quart à la biomasse. Les combustibles, c’est 15 % et les minerais métalliques 10 %. Donc, nous voyons d’emblée que les combustibles fossiles représentent des quantités extraites supérieures à celles concernant les métaux : 15 milliards de tonnes contre 10.

Mais que pèse la transition ? Prenons à nouveau le scénario NZE, qui est considéré comme particulièrement ambitieux en termes de déploiement de nouvelles capacités. Les travaux de l’Agence Internationale de l’énergie, prenant en compte 37 métaux et minéraux, montrent que les besoins annuels associés à ce scénario passeraient de 10 à 38 millions de tonnes entre 2023 et 2050.

Et même si l’on ajoute à cela les besoins en grands métaux, tels que l’acier et l’aluminium, nous sommes loin d’une transition qui accaparerait l’extraction mondiale. Et c’est même l’inverse qui va se produire, comme vous le soulignez dans votre question.

Car la transition énergétique va permettre à terme une réduction massive de l’extraction de combustibles fossiles, et cette réduction qui se compte en milliards de tonnes sera très largement supérieure à l’extraction de matières nécessaire au déploiement des technologies bas-carbone.

C’est une question légitime, sur laquelle je me suis penché récemment pour le cas du cuivre dans le cadre d’une étude pour l’Ifri. Ce que montrent les dernières décennies, c’est que les risques d’approvisionnement ne concernent pas la disponibilité géologique des métaux.

Les progrès de la technologie minière ont permis l’extraction efficace de gisements à plus faible teneur, ce qui a permis une augmentation continue de la production et des réserves minérales. Pour rappel, les réserves sont la partie des gisements de minerai qui peut être exploitée en utilisant les technologies actuelles aux prix actuels.

Dans le cas du cuivre, les réserves étaient estimées à 325 millions de tonnes en 1995 et on en a extrait depuis 650 millions de tonnes depuis, tandis que les réserves atteignent 1 milliard de tonnes en 2023, selon l’United States Geological Survey. Les réserves peuvent continuer de croître à l’avenir si les prix augmentent, car cela permet d’exploiter des gisements de moindre teneur qui sont plus nombreux que les gisements à plus forte teneur.

L’épuisement n’est donc pas en vue. En revanche, une incertitude demeure sur la capacité des activités minières à augmenter l’extraction de métaux pour suivre la croissance de la demande. Une autre interrogation concerne les batteries, qui concentrent les besoins de matières de la transition énergétique. On sait qu’il faudra jouer sur la chimie des batteries pour limiter les tensions sur l’approvisionnement et aller vers des matières plus abondantes, comme le sodium.

Les activités minières ont bien évidemment des impacts environnementaux qui peuvent être majeurs à l’échelle locale. Mais attention, là aussi, au miroir grossissant. Trop souvent, les impacts environnementaux de l’ensemble de la production de ressources sont attribués à l’exploitation minière, alors que l’extraction des métaux, comme on l’a vu, ne représente que 10 % de l’extraction totale. Pensez-vous que l’extraction de charbon ou de pétrole est sans impacts ? L’industrie automobile a-t-elle commencé à consommer des métaux en devenant électrique ?

Pour répondre à votre question, la question climatique est très liée à la consommation d’énergie des activités minières, qui augmente en fonction des volumes extraits et de la teneur en minerai des gisements.

Une dégradation de la teneur implique de déplacer plus de matières pour obtenir la même tonne de métal. Mais on constate que les progrès techniques ont permis jusqu’ici de compenser cette contrainte énergétique. Au cours des 80 dernières années, la demande d’énergie par tonne de cuivre est restée pratiquement constante, malgré une forte réduction des teneurs en minerai de 1,7 % à 0,7 %.

La consommation d’énergie des mines reste donc sous contrôle. Or, dans le même temps, l’électrification est en train de se diffuser également aux activités minières et elle s’appuie d’abord sur la production d’électricité décarbonée, ce qui permettra une diminution des émissions de gaz à effet de serre liées à cette activité. J’ajoute que les émissions dues à la production de métaux pour la transition énergétique seront largement compensées par les réductions d’émissions qu’elle permettra dans le reste de l’économie.

Car, même si un véhicule électrique contient bien plus de métaux que son équivalent thermique, l’empreinte carbone de sa fabrication est rapidement amortie, si le véhicule est de taille raisonnable, et se révèle largement inférieure sur l’ensemble du cycle de vie du véhicule.

L’exploitation minière est également souvent présentée comme une grande consommatrice d’eau. L’extraction du cuivre nécessite entre 50 et 100 litres d’eau par kilogramme de cuivre. Toutefois, ces chiffres doivent être mis en perspective avec la demande en eau d’autres activités, telles que l’agriculture, la production textile ou la production d’électricité à partir de combustibles fossiles. 700 à 1 500 litres pour une seule paire de jeans de 600 g, soit plus de dix fois la consommation d’eau du cuivre…

Globalement, l’exploitation minière représente une proportion relativement faible (environ 0,1 %) de l’utilisation totale de l’eau. Néanmoins, le risque de pénurie d’eau reste un défi majeur dans les régions arides où se trouvent nombre de mines.

Quant aux impacts sur la biodiversité, les images spectaculaires de mines à ciel ouvert ne doivent pas faire oublier que, là aussi, les impacts des opérations d’extraction et de raffinage ne représentent qu’une petite minorité des impacts globaux. Dans le cas du cuivre, la plupart des grandes mines sont situées dans des régions peu peuplées, peu sensibles sur le plan de la biodiversité, où la concurrence entre l’exploitation minière et l’agriculture est relativement faible.

Nous faisons face incontestablement à des risques géopolitiques liés à la forte concentration géographique des filières d’extraction et de raffinage. Nous savons à quel point la Chine domine l’extraction de matières sur son sol et à l’étranger, et surtout les étapes de raffinage de multiples matières minérales.

Elle domine aussi la production des technologies bas-carbone : photovoltaïque, éolien, batteries… Et la volonté d’accaparement des ressources de Donald Trump ne fait pas mystère. Le déclic du Covid a montré à quel point nous avons laissé s’installer des dépendances industrielles stratégiques.

Mais trois remarques pour nuancer ce tableau. Premièrement, les dépendances ne sont pas de même nature. Si les importations de combustibles fossiles sont interrompues pendant plusieurs mois, vous vous retrouvez avec des pénuries qui mettent à mal votre économie et la vie quotidienne. Tandis que si les importations de panneaux photovoltaïques ou de batteries sont stoppées, vous pouvez encore utiliser ceux dont vous disposez déjà.

Seconde différence, alors que les combustibles fossiles représentent un flux de matières qui disparaît à l’usage, les énergies renouvelables permettent de constituer un stock de matières qui peut être recyclé en fin de vie, et ce, sur plusieurs cycles. Tout l’enjeu est d’être prêt demain pour recycler les infrastructures bas-carbone et assurer leur renouvellement, et donc éviter de laisser partir notre stock de matières. C’est absolument crucial.

Enfin, il ne faut pas être dans l’obsession de l’autarcie. On peut réduire les dépendances, mais on ne peut pas les éliminer. Et il ne faut pas s’en inquiéter de manière excessive. Car la Chine a besoin d’exporter pour faire tourner son économie. On imagine mal qu’elle cesse subitement de nous fournir les panneaux photovoltaïques que nous lui achetons. Mais allons plus loin.

Si l’on veut convaincre les pays pétroliers et gaziers du Moyen-Orient, éternels « empêcheurs de décarboner en rond », de faire la transition énergétique, il faut leur proposer un deal économique. Qu’est-ce qu’ils peuvent nous exporter à la place des fossiles ?

Compte tenu de leur potentiel immense en matière d’énergie solaire, ils seraient de bons candidats pour produire des carburants alternatifs (e-fuels, ammoniac, etc.), dont nous aurons besoin pour le maritime et l’aérien. Pour produire la même quantité de ces produits à haute valeur économique, il nous faudrait deux fois plus de panneaux solaires en Europe.

Certes, on peut faire le parallèle avec le nucléaire qui a été déployé sur une période resserrée en France. Nous avons arrêté de construire des réacteurs au milieu des années 1990 et au moment où nous devons relancer la construction pour remplacer de nombreux réacteurs, on rencontre des difficultés industrielles.

Mais, dans le cas du photovoltaïque je pense que l’on joue à se faire peur. On parle d’unités de production beaucoup plus petites, dont le déploiement est beaucoup plus facile à lisser. Il y a peu de chance que l’ensemble du parc installé aille au bout de sa durée de vie théorique.

Il sera sans doute plus intéressant économiquement de remplacer les panneaux avant leur fin de vie par des panneaux offrant des performances plus élevées. Cette obsolescence technique permettra donc d’éviter le mur du renouvellement que vous évoquez.

La sobriété est indispensable pour les usages que l’on peut difficilement décarboner, comme l’aviation. C’est une évidence. Mais ma conviction c’est que la sobriété ne peut être le principal levier de la transition énergétique. Ceux qui estiment qu’il est impossible de découpler consommation d’énergie et PIB nous proposent de faire décroître l’économie. Mais il faut diviser les émissions d’un facteur 10.

Personne ne peut envisager sérieusement un programme de division par 10 de l’activité économique ! Cela n’a aucune chance de réussir, ni en France ni dans aucun autre pays. C’est pourquoi je suis convaincu que la lutte contre le changement climatique est d’abord un changement technologique : électrifier massivement sur la base des énergies électriques renouvelables. C’est le cœur du combat.

La Chine est dans une position tout à fait singulière par rapport à l’enjeu climatique. De fait, nous ne pouvons rien faire sans elle, car elle est de loin le premier émetteur mondial avec 30 % des émissions. Mais surtout, en raison de son poids carbone, la Chine est victime de ses propres émissions. C’est l’un des rares pays si j’ose dire qui peut limiter les impacts du changement climatique qu’il subit en réduisant ses propres émissions.

Force est de reconnaître que la Chine a pris le leadership industriel sur les technologies bas-carbone. C’est particulièrement frappant sur le photovoltaïque et les batteries électriques. Et cela a deux conséquences majeures sur le front du climat. Premièrement, la Chine déploie de manière particulièrement massive ces technologies sur son territoire.

Cela a largement contribué, avec le ralentissement du marché immobilier, à ce que la Chine atteigne son pic d’émissions de gaz à effet de serre avec plusieurs années d’avance sur ses objectifs. Alors, bien sûr, certains déplorent qu’elle construise encore des centrales électriques au charbon. Mais le facteur de charge de ces centrales diminue progressivement, car il s’agit avant tout de capacités d’équilibrage du réseau électrique face à l’augmentation exponentielle des renouvelables.

Deuxièmement, par sa puissance industrielle, elle a permis de faire chuter le coût des technologies bas-carbone et ainsi encourager leur déploiement à l’échelle mondiale. En ce sens, l’économie chinoise est un accélérateur de la transition énergétique globale, et personne ne souhaite renoncer demain aux panneaux chinois.

Cependant, il n’est pas sain que perdure une position monopolistique sur un marché aussi stratégique, car cela peut entraîner des augmentations de prix opportunistes. C’est pourquoi nous devons développer en Europe des acteurs compétitifs susceptibles de capter une partie du marché. Et on peut garder espoir. Regardez le marché du véhicule électrique : pour l’instant, dans les dix premiers modèles vendus en Europe ou en France, il n’y a pas un modèle chinois.

On avait dit la même chose avec le Japon et Toyota à l’époque, or, il n’y a pas que des Toyota dans nos rues. La Chine ne va pas détruire l’industrie automobile européenne du jour au lendemain, à condition que l’on soit capable de s’adapter à la nouvelle donne. Renoncer au tout électrique en 2035 est tout à fait regrettable, cela nous maintient dans une technologie dépassée pendant que la Chine avance sur l’électrique.

C’est un choix complètement stupide. Elle se tire une balle dans le pied. Pourtant, la logique économique en faveur des renouvelables est bien présente aussi aux États-Unis. Il est intéressant d’observer que l’État qui a installé le plus de photovoltaïque et d’éolien jusqu’à présent est le Texas, que l’on connaît plutôt pour son histoire pétrolière.

Et il est effarant de voir cet État conservateur chercher désormais à stopper le développement de ces énergies par pure idéologie, par souci d’allégeance à Trump. C’est absurde. Les États-Unis sont en train de faire perdre plusieurs années à la décarbonation globale.