Ce que mesure vraiment le chiffre de CO2 d'une voiture

Personne n'a mis de sonde dans ton pot d'échappement

Dans le laboratoire d'homologation, les gaz d'échappement sont dilués, collectés dans des sacs et lus par des analyseurs : le CO2 y est donc bel et bien mesuré — et c'est la consommation imprimée dans la brochure qui en est déduite. Sur la route, c'est l'inverse : personne ne mesure le CO2 de ta voiture, il est calculé à partir du carburant brûlé. Les deux sens utilisent la même identité, appelée bilan carbone, et cette identité est exacte.

C'est important, parce que cela élimine toute une catégorie de pensée magique. Il n'existe pas, sur un moteur, de molette « CO2 » distincte de la molette « carburant ». Un catalyseur nettoie le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés et les oxydes d'azote ; il ne peut pas retirer le CO2, puisque le CO2 est précisément ce que produit une combustion complète. Toute publicité annonçant moins de CO2 sans moins de carburant affirme que du carbone a disparu.

La démonstration, en une ligne

Pars de la molécule. Le carbone a une masse atomique de 12,011, l'oxygène de 15,999 : le CO2 pèse donc 12,011 + 2 × 15,999 = 44,009. Chaque atome de carbone qui entre dans le cylindre en ressort à l'intérieur d'exactement une molécule de CO2 : chaque gramme de carbone brûlé devient donc 44,009 ÷ 12,011 = 3,664 grammes de CO2. Les deux tiers de cette masse ont été prélevés dans l'air, et c'est pourquoi un litre de carburant de 750 g produit 2,3 kg de gaz.

Passons au carburant. L'essence est assez proche de l'iso-octane, C8H18, dont la masse molaire vaut 8 × 12,011 + 18 × 1,008 = 114,232 : 96,088 ÷ 114,232 = 84,1 % de sa masse est du carbone. À 0,750 kg par litre, un litre contient donc 750 × 0,841 = 631 g de carbone, et 631 × 3,664 = 2 312 g de CO2. L'essence réelle contient un peu plus de carbone par hydrogène que l'iso-octane pur, parce qu'elle contient des aromatiques — d'où des facteurs officiels légèrement supérieurs.

Les chiffres publiés par l'EPA valent 8 887 g de CO2 par gallon US d'essence et 10 180 g par gallon de gazole, soit 2 348 et 2 689 g par litre. Le gazole, plus dense et plus riche en carbone — approximativement C12H23, 86,1 % de carbone, 0,840 kg par litre, ce qui donne 2 651 g par litre à la main — se situe naturellement plus haut. Le facteur officiel britannique pour le gazole minéral pur vaut 2,66 kg par litre : tout le monde s'accorde sur la chimie, on ne diverge que sur ce qu'il y a dans le réservoir.

C'est pourquoi les deux chiffres n'en font qu'un

Une fois la constante grammes-par-litre fixée, passer de la consommation au CO2 est une simple multiplication. Grammes de CO2 par kilomètre = 23,48 × litres aux 100 km. Une voiture à 6,0 l/100 km émet 141 g/km ; à 5,0 l/100 km, 117 g/km ; un gros SUV à 10 l/100 km, 235 g/km. Rien du moteur, de la boîte ou de l'aérodynamique n'entre dans la conversion : tout cela agit sur la consommation, et le CO2 suit.

Cela explique aussi un raccourci utile pour l'Europe. L'objectif de flotte de l'Union européenne pour 2025-2029 est de 93,6 g de CO2 par kilomètre. Divise par 23,48 et tu obtiens 3,99 l/100 km : l'objectif climatique de l'UE est, très exactement, un parc neuf moyen à moins de 4 litres aux 100. L'objectif 2030-2034 de 49,5 g/km correspond à 2,11 l/100 km, ce qu'aucun moteur thermique conventionnel n'atteint — c'est une cible qui suppose l'électrification, pas une cible d'optimisation.

Un piège pour qui compare des chiffres des deux côtés de l'Atlantique : le gallon américain vaut 3,785 litres et le gallon impérial 4,546, soit 20,1 % d'écart. Une voiture annoncée à 40 mpg aux États-Unis et à 48 mpg au Royaume-Uni est la même voiture avec les mêmes émissions.

Première couche : le carburant a eu une vie avant ton réservoir

Tout ce qui précède est du « réservoir à la roue » : le carbone présent dans le carburant au moment où tu l'achètes. L'y amener a aussi coûté de l'énergie — extraction, raffinage, transport maritime, camionnage jusqu'à la station. Cette part amont s'appelle « du puits au réservoir », et le facteur publié par le gouvernement britannique pour l'essence vaut environ 0,60 kg d'équivalent CO2 par litre, en plus d'un chiffre au pot d'échappement d'environ 2,35. Soit 25,7 % de plus.

Appliqué à une voiture à 6,0 l/100 km, le chiffre au pot de 141 g/km devient environ 177 g/km du puits à la roue. La correction est presque uniforme entre véhicules à essence, ce qui explique qu'elle ne change quasiment aucune comparaison entre deux thermiques — et qu'elle change toutes les comparaisons entre une thermique et quelque chose qui n'utilise pas de carburant liquide.

Deuxième couche : quel cycle d'essai, et à quelle distance de tes trajets

Les États-Unis et l'Europe n'utilisent pas le même test. L'Europe applique la WLTP — Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure — qui a remplacé l'ancien NEDC : cycles plus longs, vitesses plus élevées, accélérations plus réalistes, équipements optionnels pris en compte. Les États-Unis conservent une procédure EPA à cinq cycles, différente et non convertible. Un chiffre issu d'un système ne se transpose pas dans une phrase portant sur l'autre.

Quel que soit le test, un laboratoire n'est pas une route. Depuis 2021, les voitures européennes embarquent un compteur de consommation, et la Commission et l'Agence européenne pour l'environnement ont publié ce qu'environ huit millions d'entre eux ont remonté. Pour les voitures immatriculées en 2021, l'écart réel moyen était de 19,8 % pour l'essence et 18,2 % pour le diesel ; pour celles de 2022, 21,1 % et 17,1 %. Appliqué à l'objectif de flotte 2025 de 93,6 g/km, un écart de 21 % le transforme en environ 113 g/km sur la route.

Le même jeu de données contient un écart bien plus grand. Les hybrides rechargeables immatriculés en 2021 émettaient en usage réel environ 3,5 fois leur valeur de laboratoire, et l'écart s'est creusé vers cinq fois pour les immatriculations de 2023. La physique n'a rien de mystérieux : le laboratoire suppose qu'une rechargeable est rechargée, et beaucoup ne le sont pas.

Troisième couche : zéro au pot d'échappement est une définition, pas un résultat

Une voiture électrique n'a pas de pot d'échappement : son CO2 du réservoir à la roue vaut donc zéro — pas approximativement zéro, exactement zéro, par construction de l'indicateur. Ce n'est pas une affirmation sur le monde, c'est le constat que l'indicateur cesse de mesurer à la frontière du véhicule. Déplace la frontière jusqu'à la centrale et la réponse devient une question de géographie.

Prends une électrique consommant 18 kWh aux 100 km à la prise, pertes de charge comprises. Selon Ember, l'intensité carbone moyenne de l'électricité de l'Union européenne était de 213 g de CO2 par kWh en 2024 : cette voiture émet donc environ 38 g/km du puits à la roue, contre 141 g/km au pot pour une thermique à 6 l/100 km. Mais la moyenne cache tout. En 2023, la France était à 35 g/kWh, l'Allemagne à 371 et la Pologne à 662 : la même voiture émet 6 g/km, 67 g/km ou 119 g/km selon la prise.

Rien de tout cela ne compte la fabrication, et la production de batteries représente un vrai coût carbone initial. Une comparaison complète est une analyse de cycle de vie, exercice bien plus lourd qu'une division. Mais le constat tient : le chiffre au pot d'échappement est une condition aux limites, pas un verdict, et le lire comme un verdict est exactement l'erreur qu'il invite à commettre.

Que faire de tout cela

Trois règles en découlent. D'abord, pour comparer deux thermiques, compare les consommations et ignore complètement la colonne CO2 : elle n'apporte aucune information supplémentaire. Ensuite, quand un constructeur annonce un gain de CO2, reconvertis-le en carburant et regarde si l'économie se remarque. Enfin, pour comparer des technologies différentes, exige la même frontière des deux côtés, et dis quel réseau électrique tu as supposé.

Le calculateur de cette page fait le premier pas pour toi dans les deux sens, ce qui te permet de confronter n'importe quel chiffre qu'on te présente à la chimie qui l'a produit — la seule partie de toute cette affaire, en fin de compte, qui ne se négocie pas.

Questions fréquentes

Le chiffre de CO2 est-il mesuré ou calculé ?

Les deux, selon où l'on se place. Dans le laboratoire d'homologation, les gaz dilués sont analysés directement : le CO2 est mesuré et la consommation publiée en est déduite par bilan carbone. Sur la route, personne n'analyse tes gaz : le CO2 est déduit du carburant acheté. Le lien est chimique et fonctionne dans les deux sens avec la même exactitude.

Pourquoi le gazole émet-il plus de CO2 par litre mais parfois moins par kilomètre ?

Le gazole est plus dense et légèrement plus riche en carbone : un litre contient environ 14,5 % de carbone de plus qu'un litre d'essence, soit 2 689 g de CO2 contre 2 348. Mais un moteur diesel, fonctionnant sans papillon et à taux de compression élevé, convertit une plus grande part de l'énergie du carburant en travail : il brûle donc moins de litres pour la même distance. Que le chiffre au kilomètre finisse plus bas dépend de si l'avantage de rendement l'emporte sur la pénalité de 14,5 % par litre.

Un catalyseur ou un filtre à particules réduisent-ils le CO2 ?

Non — ils l'augmentent légèrement. Un catalyseur trois voies oxyde le monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés, et ces deux réactions produisent du CO2. Un filtre à particules piège la suie, qui est presque du carbone pur, et la brûle lors de la régénération, en CO2 là encore. La post-traitement nettoie ce qui abîme les poumons et fabrique du smog ; il n'a aucun mécanisme pour retirer le produit final de la combustion.

Combien de CO2 une voiture moyenne émet-elle en un an ?

Un calcul européen typique : 12 000 km par an à 6,0 l/100 km, soit 720 litres, à 2 348 g de CO2 par litre, donne 1,69 tonne par an. Refaites-le pour ta voiture en une ligne — kilomètres annuels ÷ 100 × litres aux 100 × 2,348 kg — et le résultat sera juste à la précision près de ton estimation de kilométrage, puisque tous les autres termes sont des constantes chimiques.

Les chiffres WLTP et EPA sont-ils interchangeables ?

Non, et il n'existe pas de facteur de conversion officiel entre eux. Ils utilisent des cycles de conduite différents, des conditions ambiantes différentes, un traitement différent des options et des ajustements différents avant publication. La procédure de l'EPA passe généralement pour la plus sévère des deux, mais une règle empirique n'est pas une conversion. Comparer une brochure européenne à une étiquette américaine, c'est comparer deux expériences distinctes.

Une voiture électrique est-elle toujours plus propre ?

Sur la mesure du puits à la roue utilisée ici, une électrique bat une essence comparable sur presque tous les réseaux actuellement en service, parce qu'une centrale plus un moteur électrique convertissent le combustible en mouvement plus efficacement qu'un petit moteur thermique. L'écart va toutefois d'écrasant à modeste selon le mix de production. La fabrication est un compte à part, et le solder correctement demande une analyse de cycle de vie, pas une division.