Dossiers-Conseils > Voitures hybrides - électriques > Voitures électriques : notions techniques de base (batterie, recharge, autonomie) 03/07/2019

Voitures électriques : notions techniques de base (batterie, recharge, autonomie)


Récapitulons dans cet article les notions essentielles liées aux voitures électriques et notamment leurs batteries. Capacités de charge, temps de recharge, autonomie selon la taille de batterie. Ayez enfin quelques repères simples et encrés dans votre esprit comme c'est le cas avec une voiture thermique. En effet, n'importe quel conducteur sait à peu près ce qu'il pourra faire avec un réservoir de 55 litres et un moteur diesel de 100 ch par exemple, voici la même chose en électrique (bien évidemment, comme souvent avec l'électrique, c'est moins simple ...).


Capacités d'une batterie ?



La capacité d'une batterie, qu'on peut considérer comme la taille d'un réservoir de voiture thermique, se mesure en kWh.
Cette taille varie généralement entre 15 et 100 kWh, soit entre une Zoe de première génération à l'autonomie limitée de 150 km à celle d'une e-Tron / Tesla.
Avoir 15 kWh est un peu comme avoir un réservoir d'une dizaine de litres pour une voiture qui consomme environ 7 litres/100km, ce qui reste donc très modéré ... En dessous de 50 kWh vous n'aurez donc pas vraiment un grand rayon d'action.

Consommation / autonomie d'une voiture électrique ?


Cela se mesure donc toujours avec les fameux kWh, avec par exemple comme repère la Renault Zoe qui se situe entre 10 et 15 kWh/100 km d'après vos témoignages. Et globalement ça se situe entre 10 et 20 kWh (plutôt 10 pour une citadine et 20 pour une berline type Tesla, mais bien évidemment la variation dépend des conditions et contexte d'utilisation ..).
Si j'ai une batterie de 80 kWh pleine (ce qui est très rare ...) sur une Tesla, et si je consomme en moyenne 20 kWh alors j'aurai alors une autonomie maximale de 400 km. On se rend ainsi compte ici qu'avoir 500 km d'autonomie est loin d'être facile puisque d'une part une batterie remplie à 100% reste rare et de plus on évite généralement de s'approcher trop près des 0% de charge ... Et enfin avoir une batterie de 80 kWh est déjà très gros pour notre époque.


Temps de recharge d'une batterie ?


La première notion à savoir est qu'il faut 50% du temps de recharge pour atteindre 80% de niveau, et donc les 50% du temps restant serviront à remplir les derniers 20% de batterie. Ce qui induit dans les faits qu'on passera la majorité à aller picorer de l'autonomie à droite et à gauche de manière régulière, on ne fait pas vraiment le "gros plein" comme avec une thermique. Cela peut finir par user lors d'un long trajet, surtout celui qui est habitué à sa berline diesel.

Capacité de la borne


La vitesse de chargement dépend aussi bien évidemment de la capacité de la borne de recharge à délivrer du courant. Cela se mesure en kW.


Sur une prise domestique classique on se retrouve avec un très faible 2.3 kW ... Avec une WallBox installée à la maison (une sorte de booster de charge fourni par le constructeur) on peut aller de 3.7 à 22 kW, ce qui commence à devenir un minimum intéressant (recharger chez un ami en passant lors d'une escapade ne permettra donc pas vraiment de refaire le plein). Sur un supercharger externe on pourra enfin grimper de 50 à 150 kW.


Vous pouvez calculer cela de manière assez simple, par exemple chez vous (prise domestique) :

Puissance de recharge en kW = Ampérage X Voltage
>> 10A X 230V = 2.3 kW.

Temps de recharge : le calculer


Si je continue mon exemple avec ma prise domestique précaire, à savoir 2.3 kW, et une batterie de 80 kWh le temps de recharge sera simple à déterminer :

80 kWh / 2.3 kW = 34 heures de recharge pour le plein (bon courage). On aura cependant atteint les 80% de charge en 17 heures, puisqu'il faut 50% du temps pour atteindre 80% de recharge en moyenne.

Limitations ?


Comme souvent avec l'électrique il faut se coltiner "quelques" contraintes ... La configuration de la batterie de l'auto a généralement une limite, et recharger à 150 kWh reste encore utopique pour la majorité des autos (et ce n'est pas très bon pour la batterie même si c'est toléré). Grosso-modo, plus vous chargez lentement la batterie plus elle sera préservée. C'est pour cela que le freinage régénératif est aussi très limité car il ne peut envoyer trop de courant dans la batterie, il y a alors des résistances supplémentaires (frein rhéostatique) destinées à dissiper cette énergie en chaleur quand la batterie sature au niveau de l'entrée (on finit donc par gaspiller beaucoup de cette fameuse énergie cinétique, et c'est bien dommage. Ne croyez donc pas que toute l'énergie est récupérée lors des décélérations et freinages, hélas ...).

Le calibrage des câbles est aussi une limite est c'est normal, plus il est fin plus il surchauffera rapidement (effet joule qui tend à liquéfier le métal en cas de trop forte chaleur. Cela est du à l'intensité du courant en ampères).


Enfin, en cas de fortes chaleurs, l'auto limitera son approvisionnement, car recharger une batterie la fait chauffer (donc si il fait canicule, on arrivera plus facilement à une température de batterie critique, avec risque d'explosion à la clé).

Tous les commentaires et réactions



Dernier commentaire posté


Par Nanard (Date : 2019-07-06 10:37:13)

Merci d'oser dire ce que les politiques et constructeurs veulent camoufler. Et toujours sans se prononcer sur le coût du Kw à terme.

Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-07-06 18:30:45) : C'est très gentil à vous Nanard. Pour le prix il est évident que le piège va se refermer sur nous, car imaginer l'Etat se passer de la TIPP (TICPE) est totalement utopique (L'Etat français est en plus en dans le rouge de chez rouge ... Et L'Europe plus généralement, nous allons bientôt vivre des choses étonnantes, 2008 n'était qu'un tout petit apéro).

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