Pourquoi les voitures électriques ont une vitesse de pointe plus basse que sur les thermiques ?
Plan de l'article :
Les voitures électriques ont progressé à pas de géant ces dernières années, offrant désormais une autonomie compétitive cumulée à un agrément mécanique (mais pas auditif certes) sans commune mesure. Cependant, une question revient souvent : pourquoi les voitures électriques ont-elles généralement une vitesse de pointe bien plus basse que les voitures thermiques de même puissance ? Plongeons dans les raisons techniques derrière cette caractéristique que les Allemands apprécient un peu moins ...
Équilibrage entre autonomie et performance
Les voitures à moteur thermique utilisent généralement des transmissions à plusieurs rapports pour adapter la puissance du moteur à différentes vitesses. Les voitures électriques, en revanche, ont souvent des transmissions à rapport unique, optimisées pour une plage de vitesse spécifique. Les fabricants de voitures électriques doivent donc choisir un équilibre entre l'autonomie de la batterie et la performance. Pousser un véhicule électrique à des vitesses élevées consomme beaucoup d'énergie, réduisant rapidement l'autonomie. Il faut en effet savoir que les moteurs électriques peuvent grimper très haut dans les tours, bien plus que les moteurs thermiques conventionnels. Toutefois, ces régimes induisent des consommations de courant très élevées (exactement comme un thermique près du rupteur), surtout sur certains types de moteurs électriques (on va le voir plus bas). Il y a donc un bridage artificiel par les concepteurs lorsqu'ils estiment qu'on arrive sur des plages de régimes bien trop consommatrices, le contrôleur/variateur de courant en charge d'alimenter le moteur va empêcher de dépasser une certaine valeur décrétée d'avance.
Pour trouver un compromis entre accélération, consommation et vitesse de pointe ils vont ensuite calibrer un rapport de pont (rapport de démultiplication entre le moteur et les roues) qui favorisera donc à la fois une consommation réduite aux allures usuelles moyennes constatées (ou plutôt optimiser le score au cycle WLT¨P ...) tout en maximisant le plus possible la vitesse de pointe (en privilégiant les 70 km/h comme "axe" central, à savoir la vitesse sur laquelle le rendement sera la plus optimal). Hélas, avec un seul rapport de "boîte" l'amplitude n'est pas assez élevée et les vitesses de pointe constatées sur les électriques sont faibles. Beaucoup de voiture électriques ne dépassent pas les 140 km/h, et la majorité semble même se positionner sous les 180 km/h. Cela est d'autant plus contrasté par les performances qu'ils offrent pour le 0 à 100 km/h ...
A lire :
- Pourquoi les voitures électriques n'ont pas de boîte de vitesses ?
- Pourquoi faudrait-il finalement une boîte de vitesses sur les électriques ?
Enfin, avec des vitesses légales sous les 130 km/h dans la majorité des pays, les besoins sur les hautes plages de vitesses sont réduits et les constructeurs sacrifient donc les vitesses de pointe.
Différents types de moteurs électriques et leur consommation à vitesse élevée:
- Moteurs à aimant permanent: Ces moteurs sont très efficaces, surtout à basse vitesse, mais leur efficacité peut diminuer à des vitesses plus élevées. Ils utilisent des aimants permanents pour générer un champ magnétique, ce qui les rend coûteux, mais offre de bonnes performances en termes de densité de puissance.
- Moteurs à induction : Leur efficacité varie en fonction de la charge et de la vitesse, mais ils peuvent généralement maintenir une efficacité plus constante sur une plus grande plage de vitesses que les moteurs à aimant permanent.
- Moteurs à réluctance variable: Ces moteurs tirent parti de la réluctance magnétique pour générer un mouvement. Ils peuvent être très efficaces à des vitesses élevées, ce qui les rend attrayants pour certaines applications où la vitesse de pointe est essentielle.
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