Savez-vous combien d’électricité consomme votre voiture électrique ? Bien sûr, pensez-vous, la consommation s’affiche sur l’ordinateur de bord. Mais ce n’est pas tout à fait vrai. En effet, lors de la recharge des voitures électriques, il y a des pertes d’énergie qui doivent être payées, mais qui ne parviennent pas jusqu’à la batterie. Et l’ordinateur de bord n’affiche justement pas ces pertes. Il n’est pas possible d’éviter totalement les pertes de recharge. Mais en période de pénurie d’énergie et de prix élevés de l’électricité, il convient de veiller à réduire ces pertes au minimum. Et c’est tout à fait possible pour chaque utilisateur – il suffit de savoir comment s’y prendre.
Réduire les pertes de charge des voitures électriques
Pour réduire les pertes de charge d’une voiture électrique, il faut commencer par choisir le bon mode de recharge. En effet, lors de la recharge, l’énergie payée n’est pas entièrement transférée à la batterie. Une partie est perdue en raison de processus techniques. L’ordinateur de bord n’affiche généralement pas cette consommation d’énergie supplémentaire. C’est pourquoi de nombreux conducteurs sous-estiment les coûts réels de recharge.
L’ADAC a étudié différentes situations de recharge. L’étude a comparé la recharge en courant alternatif (CA) à domicile et la recharge en courant continu (CC) en déplacement. Les résultats montrent des différences notables :
- C’est sur une prise domestique que les pertes de recharge sont les plus importantes.
- Une borne de recharge murale fonctionne de manière nettement plus efficace.
- Lors d’une recharge rapide en courant continu (CC), les pertes de conversion sont particulièrement faibles.
- La température de la batterie peut entraîner des pertes supplémentaires lors d’une recharge rapide.
- Une puissance de recharge en courant alternatif (CA) élevée réduit la consommation des appareils auxiliaires en fonction du temps.
Pourquoi les voitures électriques subissent-elles des pertes de charge ?
Les pertes de charge résultent de plusieurs processus techniques. La batterie de traction d’une voiture électrique stocke du courant continu. Le réseau électrique fournit quant à lui du courant alternatif. Lors d’une recharge en courant alternatif, le véhicule doit donc convertir le courant. C’est le chargeur embarqué qui se charge de cette tâche. C’est là qu’une partie des pertes de charge se produit.
De plus, divers systèmes consomment de l’énergie pendant le processus de recharge. Il s’agit notamment des calculateurs et du réseau de bord 12 volts. Les câbles de recharge, les câbles de raccordement et la batterie entraînent également de faibles pertes. Plus la recharge dure longtemps, plus la consommation des équipements auxiliaires peut peser dans la balance. C’est précisément cet effet qui se manifeste particulièrement lors de la recharge sur une prise domestique. La puissance de recharge y est en effet relativement faible.
Recharge CA à domicile : prise de courant ou borne murale ?
À domicile, les conducteurs de voitures électriques disposent de différentes options de recharge. Les prises domestiques et les bornes murales sont particulièrement répandues. La prise domestique est simple à utiliser d’un point de vue technique. Elle ne constitue toutefois pas la meilleure solution pour une recharge régulière.
Une borne de recharge murale offre en revanche des puissances de recharge plus élevées. Selon le véhicule et l’installation, des puissances allant jusqu’à 11 ou 22 kilowatts sont possibles. Cela réduit considérablement la durée de recharge. Parallèlement, les pertes de recharge en pourcentage diminuent.
Pertes de charge au niveau de la prise domestique
Selon le test de l’ADAC, la recharge sur une prise domestique entraîne les pertes les plus importantes. Les véhicules testés ont toutefois présenté des différences notables à cet égard.
Sur la Mercedes CLA EQ, des pertes allant jusqu’à 24,2 % ont été mesurées. Sur la Tesla Model Y, elles s’élevaient en revanche à 12,7 %. La VW ID.7 a quant à elle atteint une valeur de 15,3 %. Ces résultats mettent donc en évidence des différences considérables entre les véhicules.
L’une des raisons réside dans la puissance de recharge. À faible puissance, le processus de recharge dure nettement plus longtemps. Pendant ce temps, divers systèmes électriques restent actifs. Cela augmente les besoins en énergie des consommateurs auxiliaires. L’installation électrique domestique peut également jouer un rôle. Des câbles trop longs peuvent entraîner des pertes supplémentaires. Pour les installations plus anciennes, il est donc recommandé de faire vérifier leur adéquation par une entreprise spécialisée. Cela vaut particulièrement en cas de charge élevée et prolongée.
La Wallbox réduit les pertes de charge
La borne de recharge murale est nettement plus efficace en recharge CA. Lors du test de l’ADAC, les pertes, comprises entre 11 et 22 kilowatts, se situaient entre 5,1 et 7,0 %. Elles étaient donc environ deux fois moins élevées qu’avec une prise domestique. La puissance de recharge plus élevée réduit en outre la durée de fonctionnement des appareils connectés.
Une borne de recharge offre en outre davantage de confort et de sécurité. C’est pourquoi elle est particulièrement intéressante pour les recharges régulières à domicile. Si vous souhaitez réduire les pertes de recharge de votre voiture électrique, vous devriez donc utiliser une borne de recharge dans la mesure du possible.
Chargement photovoltaïque : à combien s’élèvent les pertes ?
De plus en plus de conducteurs de voitures électriques rechargent leur véhicule avec de l’électricité solaire qu’ils produisent eux-mêmes. L’électricité photovoltaïque excédentaire présente ici un intérêt particulier. Le véhicule est souvent rechargé à une puissance réduite. Cela permet d’optimiser l’utilisation de l’électricité solaire produite par le propriétaire. Lors du test de l’ADAC, les pertes de charge liées à la recharge à partir d’un excédent photovoltaïque se situaient entre 8,0 et 12,8 %.
Ces valeurs sont supérieures à celles observées lors d’une recharge rapide via une borne murale. Ce procédé peut néanmoins s’avérer économiquement intéressant. Cela s’explique par le faible coût de l’électricité ou par le fait qu’elle soit autoproduite. Les pertes d’énergie supplémentaires ont ainsi moins d’importance.
Voici comment réduire les pertes de charge CA
En matière de recharge en courant alternatif, une règle empirique simple s’applique : plus la puissance de recharge est élevée, plus le temps de recharge est court. Cela réduit les besoins énergétiques relatifs des appareils connectés. C’est pourquoi une puissance de recharge aussi élevée que possible est généralement plus efficace. Si vous souhaitez réduire les pertes de charge sur votre voiture électrique, vous devriez donc utiliser judicieusement votre borne de recharge. Une puissance de charge élevée est particulièrement intéressante pour les sessions de recharge courtes. Pour la recharge à partir de l’excédent photovoltaïque, une puissance plus faible peut néanmoins s’avérer judicieuse. Dans ce cas, l’accent est mis sur l’utilisation de votre propre électricité solaire.
Recharge CC en déplacement : pourquoi les pertes sont-elles moindres ?
Avec la recharge rapide en courant continu, la conversion du courant fonctionne différemment. La borne de recharge fournit d’emblée du courant continu au véhicule. Le chargeur embarqué n’effectue donc pas la même conversion que lors d’une recharge en courant alternatif. Cela permet de réduire les pertes liées à la conversion. Les mesures de l’ADAC confirment cet avantage. Les pertes de conversion de la borne de recharge rapide s’élevaient en moyenne à environ 3 %. Cependant, la recharge rapide entraîne d’autres pertes d’énergie. La température de la batterie revêt ici une importance particulière.
La température de la batterie influe sur les pertes de charge
Les batteries lithium-ion fonctionnent de manière particulièrement efficace dans une plage de températures donnée. De plus, les courants de charge élevés génèrent de la chaleur. Le véhicule doit donc parfois refroidir activement la batterie. Cela nécessite de l’énergie supplémentaire.
À basse température, un autre problème se pose. La batterie doit souvent être réchauffée avant la recharge rapide. Cette énergie n’est ensuite pas disponible pour la conduite. Elle est néanmoins prélevée sur le réseau électrique et facturée. Lors du test de l’ADAC, le réchauffement de la batterie a entraîné des pertes supplémentaires comprises entre 2 et 8 %. La température extérieure influence donc considérablement l’efficacité de la recharge rapide.
Le préconditionnement permet de gagner du temps, mais pas nécessairement de l’énergie
De nombreuses voitures électriques peuvent préconditionner leur batterie avant une recharge rapide. La batterie est alors amenée à la bonne température dès la conduite. Cela peut accélérer le processus de recharge à la borne. Cela ne supprime toutefois pas les besoins en énergie.
L’énergie nécessaire au chauffage est simplement utilisée avant l’arrêt de recharge. Cela entraîne une augmentation de la consommation d’énergie pendant le trajet. Une fois à la borne de recharge, la quantité d’énergie supplémentaire nécessaire au chauffage est alors moindre. Globalement, il convient donc de faire la distinction entre gain de temps et efficacité énergétique.
À combien s’élèvent les pertes lors d’une recharge rapide en courant continu ?
L’ADAC a testé quatre voitures électriques dans différentes conditions. Parmi celles-ci figuraient la Hyundai Ioniq 6 et la Renault Mégane E‑Tech Electric. La Tesla Model Y et la VW ID.3 ont également été testées. Pour chaque scénario, 30 kilowattheures ont été rechargés. Trois conditions différentes ont été examinées :
- batterie chaude après un trajet ou un préconditionnement
- batterie froide après un trajet ou un préconditionnement
- batterie froide sans trajet préalable ni préconditionnement
Les mesures ont pris en compte l’énergie provenant du réseau électrique. L’énergie en sortie de la borne de recharge a également été mesurée. L’énergie effectivement stockée dans la batterie a par ailleurs joué un rôle déterminant. Est considérée comme perte toute énergie ne servant pas ultérieurement à la conduite. Au total, les pertes d’énergie lors de la recharge en courant continu se situaient entre 5 et 15 %.
Courant alternatif ou courant continu : quel mode de recharge est le plus efficace ?
En termes de perte d’énergie pure, la recharge en courant continu peut présenter des avantages. Cela vaut surtout lorsque la température de la batterie est optimale. Dès qu’il faut chauffer ou refroidir la batterie, cet avantage en termes d’efficacité s’amenuise. C’est pourquoi l’efficacité réelle dépend fortement des conditions.
En matière de coûts, le constat est différent. La recharge CC en public est souvent nettement plus chère que la recharge à domicile. L’avantage en termes d’efficacité ne suffit généralement pas à compenser cette différence de prix. Ce n’est que lorsque les prix au kilowattheure sont identiques que la recharge CC peut s’avérer plus économique. Au quotidien, la recharge CA à domicile reste donc particulièrement intéressante.
Réduire les pertes de charge sur les voitures électriques : les meilleurs conseils
Certaines mesures permettent d’éviter les pertes inutiles. Le choix de la puissance de recharge est particulièrement important.
- À domicile, utilisez si possible une borne de recharge adaptée.
- Rechargez à la borne de recharge en utilisant si possible une puissance élevée.
- Évitez de recharger régulièrement sur une prise domestique.
- Utilisez judicieusement l’électricité photovoltaïque excédentaire.
- Surveillez la température de la batterie lors d’une recharge rapide.
- Utilisez la préconditionnement pour raccourcir les temps de recharge.
- Tenez également compte des coûts d’électricité lorsque vous comparez les différentes options.
- Faites contrôler les anciennes installations électriques par un professionnel.
La puissance de recharge maximale doit être adaptée au véhicule. Une puissance plus élevée n’est pas toujours possible ni judicieuse.
Ce que les constructeurs automobiles peuvent faire pour lutter contre les pertes de charge
Les constructeurs disposent eux aussi de moyens pour réduire encore les pertes de charge. L’efficacité du chargeur embarqué revêt ici une importance particulière. La recharge en courant alternatif représente une grande partie des opérations de recharge quotidiennes. C’est pourquoi ce domaine offre un potentiel d’économies considérable.
Le réseau de bord 12 volts devrait également consommer le moins d’énergie possible pendant la recharge. Les calculateurs qui restent activés inutilement augmentent les pertes. De plus, les constructeurs devraient communiquer de manière transparente sur les pertes réelles liées à la recharge. Les consommateurs pourraient ainsi recharger plus efficacement et mieux comparer les coûts.
