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Calculer / estimer l'autonomie d'une voiture électrique selon sa batterie

Dernière modification : 17/10/2025 -  8

Comment estimer et calculer à peu près l'autonomie d'une voiture électrique selon la capacité de sa batterie ? Voyons les bases qui permettent d'évaluer cela simplement et rapidement.

Capacité d'une batterie : avoir des notions

Le volume d'énergie stockable dans une batterie se mesure en Ah (ampère-heure) ou en kWh (kilowatt-heure). Le kWh est une unité d'énergie universelle, équivalente à 3,6 millions de joules (1 kWh = 3,6 MJ). On utilise principalement le kWh pour l’automobile, car il reste indépendant de la tension de fonctionnement. L’ampère-heure, lui, ne prend son sens qu’en connaissant la tension nominale de la batterie. Exemples : 1 000 Ah à 12 V = 12 kWh, ou 1 000 Ah à 24 V = 24 kWh.

Pour situer l’ordre de grandeur, un litre d’essence représente environ 9 kWh d’énergie chimique, mais à peine 2 à 3 kWh réellement exploitables par le moteur à cause du faible rendement thermique. Cela permet de mieux mesurer la densité énergétique encore faible des batteries, qui stockent environ 0,25 kWh par kilogramme pour les meilleures cellules lithium actuelles.

A lire aussi : fonctionnement d'une batterie au lithium d'une voiture électrique

Capacité typique des batteries de voitures électriques

Les batteries des voitures électriques vont actuellement d’environ 20 kWh (anciennes citadines comme la première e-Up!) à plus de 100 kWh sur les modèles haut de gamme comme la tesla Model S ou le Mercedes EQS. La moyenne du marché tourne autour de 40 à 60 kWh, ce qui permet une autonomie réelle de 250 à 400 km selon la conduite et la météo.

Il faut cependant savoir que seule une partie de la batterie est réellement utilisée. Pour préserver la chimie, le système de gestion (BMS) limite généralement la décharge à 10 ou 20 % minimum et la charge à 90 % maximum. Cela signifie qu’une batterie de 60 kWh utilisera concrètement autour de 48 à 54 kWh d’énergie utile.

Consommation moyenne

La consommation dépend du poids, de l’aérodynamique et du style de conduite. En conditions réelles, elle varie entre 12 et 25 kWh pour 100 km. Une citadine consomme environ 13 à 15 kWh, une berline 18 à 20, et un grand SUV comme un Audi e-tron ou Mercedes EQC plutôt entre 25 et 30 kWh. À titre de comparaison, rouler à 130 km/h double presque la résistance de l’air par rapport à 90 km/h, ce qui explique les consommations autoroutières souvent supérieures de 30 à 40 %.

Calcul de l’autonomie selon la batterie et la consommation

Le calcul est très simple : Autonomie (km) = (capacité batterie en kWh / consommation en kWh pour 100 km) × 100.

Exemple : avec une batterie de 60 kWh et une consommation moyenne de 20 kWh/100 km, l’autonomie théorique est de 300 km. En tenant compte de la réserve utile (soit 90 % – 10 % = 80 % exploitable), l’énergie réellement disponible est de 48 kWh, soit une autonomie pratique de 240 km.

Si l’on roule calmement à 15 kWh/100 km, cette même batterie offrira environ 320 km d’autonomie réelle. Les chiffres annoncés par les constructeurs sont souvent mesurés selon le cycle WLTP, qui reste optimiste d’environ 10 à 15 % par rapport à la réalité.

Influence du froid sur l’autonomie

Le froid ralentit les réactions électrochimiques dans les cellules et augmente la résistance interne de la batterie. Cela se traduit par une perte de puissance et une baisse de rendement global. En pratique, on observe une perte d’autonomie d’environ 10 % à 0 °C et jusqu’à 25 à 30 % autour de -10 °C, notamment à cause du chauffage de l’habitacle et du préconditionnement de la batterie. C’est pourquoi certains constructeurs, comme Tesla ou Hyundai, intègrent un système de réchauffage du pack (résistances ou pompe à chaleur) permettant de maintenir les cellules autour de 20 à 25 °C, température où elles offrent leur meilleure efficacité.

À noter qu’un réchauffage de batterie consomme peu : autour de 2 à 3 kWh pour stabiliser un pack moyen, ce qui correspond à une perte d’environ 10 à 15 km d’autonomie, largement compensée par la meilleure récupération d’énergie au freinage une fois la batterie à température.

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