Pour les acquéreurs d’automobiles électriques pour qui c’est la première saison hivernale, c’est un choc de voir que pour le même coût, leur voiture propose jusqu’à moins 40 % d’autonomie. Une circonstance qui peut remettre en cause jusqu’à l’usage quotidien et ce choix pour l’écologie.
Le froid, ennemi juré des batteries électriques
Une baisse d’autonomie liée aux conditions thermiques
Avec le froid, les batteries des véhicules électriques se retrouvent contraintes, au point de perdre couramment entre 30 % et 40 % de leur autonomie réelle (qui est déjà bien inférieure à l’autonomie annoncée). Cela concerne essentiellement les batteries basées sur la technologie lithium-ion, et malheureusement, c’est le modèle le plus répandu dans nos voitures. En cause, les processus électro-chimique qui deviennent de moins en moins efficient en dessous de 15°C et s’aggravant de manière exponentielle avec la diminution de la température. Le facteur est augmenté par l’utilisation des fonctions de confort : chauffage, désembuage, siège et volant chauffant.
En Suisse, la Touring Club Suisse (TCS) en collaboration avec le Club automobile norvégien (NAF) a quantifié l’ampleur du problème avec l’essai de 28 modèles électriques. Certains sont sortis gagnants de ce test, c’est notamment le cas de la Model S Dual Motor (15 % de chute d’autonomie), mais d’autres ont montré des limites inquiétantes : la Hongqi E-HS9 n’a pu parcourir que 300 km dans ces conditions au lieu des 470 annoncés (36% de perte). En moyenne, le constat montre une autonomie impactée à hauteur de 25 % des données WLPT.
Des temps de recharge plus longs
Comme les températures perturbent les réaction électro-chimiques, l’autonomie n’est pas la seule caractéristique touchée. En effet, les temps de rechargement se retrouvent rallongés dans les conditions hivernales, pouvant parfois doubler selon les conditions de température et de charge.
L’association de propriétaires américaine Recurrent a mené son enquête autour de la puissance délivrée par les bornes de recharge rapide (DC : courant continu), et il ressort de leurs mesures que la puissance peut être divisée par 2 lorsque les températures atteignent -10°C. Derrière cette baisse, c’est la santé de la batterie qui est en jeu, et l’activation de mécanismes de protection déployés par les constructeurs (qui sont frileux quant à renouveler les batteries garanties).
L’hiver est un ennemi de la voiture électrique, enfin pour l’instant, quoique des avancées sont déjà déployées et d’autres le seront bientôt.
Les solutions pour préserver les performances
Adopter les bonnes pratiques
Nous ne l’écrirons jamais assez, mais le préconditionnement de la batterie est la meilleure manière de conserver une autonomie malgré les contraintes hivernales. Elle n’a pas un coût neutre, puisque c’est lorsque le véhicule est branché qu’elle produit son bénéfice, et il faut donc ajouter ce coût à celui de la consommation, remettant en cause la plus value financière du “faible” coût électrique d’une recharge.
Il faut aussi, j’ai peine à l’écrire, renier le confort qu’apportent des accessoires et options énergivores : chauffage, qu’il soit ambiant ou focalisé (siège, volant), dégivrage…
Pour minimiser les contraintes de ces 2 usages, il est recommandé de stationner (autant que possible) son véhicule électrique dans un endroit isolé, c’est souvent le cas d’un garage ou d’un parking souterrain.
Les innovations technologiques pour faire face au froid
Du côté des mécanismes déjà existants, nous vous conseillons de vous orienter vers des modèles avec une pompe à chaleur (dans les voitures aussi? OUI), chez certains constructeurs, ce n’est même pas une option (c’est le cas de Tesla). Ce système performant permet de répartir la chaleur entre les différents besoins du véhicule et accessoirement des passagers. Il existe également des modèles de batterie utilisant des additifs aux électrolytes standards, les fameuses batteries LiFePO4 (Lithium Fer Phosphate), qui proposent une plage de température de fonctionnement plus large, permettant de réduire l’impact du froid sur l’autonomie.
Du côté du futur (c’est déjà demain), c’est au niveau des matériaux utilisés dans les batteries que les avancées sont les plus attendues et particulièrement avec l’arrivée prochaine (je ne m’engage pas sur une date) des batteries dites solides qui cristallisent tous les espoirs. Elles présentent l’avantage d’une meilleure stabilité chimique, qui entraine des vitesses de charge accrues, des durées de vie plus longues, mais aussi, point qui concerne notre article, une meilleure efficience face aux variations de températures.
Sur un sujet autour de l’hiver : Pourquoi les pneus tous temps doivent-ils être le premier choix pour votre voiture ?
Les voitures électriques, bien qu’elles aient eu une excellente pénétration du marché, verront certainement cette problématique comme un frein que la disparition des aides gouvernementales pour la transition écologique, ne compensera plus ou pas assez.
source image : http://www.tesla.com
