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Dernière modification 11/02/2023

La galère de l'électrique à la montagne en hiver

Vous êtes un habitué de la montagne et des stations de skis quand approchent les vacances d'hiver ? Vous aimeriez en parallèle passer au tout électrique ?
Vous devez toutefois savoir certaines choses avant de vous lancer. En effet, dans les conditions montagneuses cumulées à l'hiver, la voiture électrique avoue vite ses limites.
Voyons pourquoi et dans quelles proportions.


Une très mauvaise combinaison


Circuler à la montagne consiste donc à monter et descendre des côtes à longueur de journée (ou plutôt monter lors d'un trajet et descendre lors d'un autre) dans un froid généralement plus intense, les températures sont en effet habituellement situées vers les 0 degrés avec une fourchette qui va de -5 à +5° selon l'altitude et l'époque de l'année.


Dans ces conditions de froid uniquement, la voiture se met à accroître la consommation de manière significative, à savoir environ 20% (uniquement quand la voiture est froide, ou plutôt la batterie). Le problème est ici la conjonction entre devoir circuler dans le froid et gravir dans un même temps des côtes abruptes. Ce cocktail induit une explosion de la consommation avec pour ma part un constat d'environ +300% dans les montées dans ces conditions (ma conso habituelle de 18 kWh passe alors vers les 55 kWh).
Si je compte les descentes je suis plutôt aux alentours d'une consommation accentuée de +50 à 70% par rapport à un roulage sur le plat.


Vous pouvez voir que le niveau de régénération est bien inférieur (plafond vers les -20 kWh/100km) à la consommation en montée (qui plafonne à plus de 55 kWh/100km)

Pas de récupération en descente ?


On se dit alors avec joie que ce que l'on a dépensé de manière effrayante en montée on va le reprendre en descente. Hélas, dans le principe on ne récupère jamais autant ce que l'on a dépensé en excès, et donc le bilan reste moins bon sur les cycles montés / descentes que sur les phases de roulage à plat. Il y a en effet des pertes (conversion énergie mécanique vers électrique, pertes supplémentaires au niveau des convertisseurs/onduleurs/chimie batterie etc.).
Mais le pire n'est pas là, il est que la régénération est pratiquement inexistante quand il fait froid ... En effet, une batterie froide n'aime pas recevoir de fortes intensités de courant, le BMS bride alors largement la capacité à la remplir. Le résultat est une voiture qui ne récupère pas beaucoup d'électricité tout en ayant un frein moteur quasi inexistant. Il est alors rageant de faire surchauffer ses freins alors qu'on est censé avoir un freinage régénératif. Et vous pouvez préchauffer et préconditionner l'auto avant le départ, au bout de quelques centaines de mètres la batterie est de nouveau gelée ... La charge réduite de la récupération ne permet pas de continuer de la chauffer, le froid extérieur est plus fort et vient vaincre la chauffe liée à l'effet Joule de la régénération.


Ici un voyant prévient de la faible récupération d'énergie, et on voit clairement cette limitation sur la ligne du haut (en pointillés la puissance de régénération qu'on ne peut pas exploiter ... Ici on a donc à peine 20% de capacité de récupération possible (borné par les flèches vertes), menant à un gain limité et un frein moteur peu puissant)

Les batteries lithium-ion peuvent être chargées rapidement entre 5°C à 45°C tandis que le courant de charge doit être réduit en dessous de 5°C en raison du taux de dilatation réduit sur l'anode quand il gèle, et donc de sa capacité à emmagasiner des atomes de lithium (ionisés mais on s'en fiche un peu ici). Les batteries Li-ion grand public ne peuvent pas être chargées en dessous de 0°C (32°F) sans risquer une dégradation permanente des performances et de la sécurité en raison du placage de lithium métallique sur l'anode.

Pour approfondir la problématique : l'influence du chaud et du froid sur les batteries lithium

Pour résumer

Qu'on gravisse une montagne ou qu'on la descende en hiver, on roule forcément à froid (sauf si vous décidez de descendre le col une fois arrivé en haut, mais l'intérêt d'y être grimpé me semble alors limité) car les températures extérieures refroidissent très vite la batterie quand on est stationné (30 minutes suffisent à ce que la batterie soit très froide), ce qui induit une explosion des consommations qui va jusqu'à donner le tournis.
A l'inverse, quand on descend il est impossible de profiter de la régénération pour combler ce déficit colossal à la monté. Il faut don bien prendre conscience que la montagne en hiver est très contraignant pour la voiture électrique, et que cette difficulté est avant tout accrue par le fait qu'il y a très peu de stations de recharge dans les localités montagneuses. En effet, si elles abondaient, cette problématique serait largement amoindrie. Car si pour le moment on peut facilement faire de longs voyages avec des bornes disponibles sur les itinéraires au long, une fois arrivé sur le lieu de destination il y a souvent pénurie de bornes (et surtout une flopée de voitures électriques qui cherchent désespérément un coin d'oasis) ...


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