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Autonomie voiture électrique

De quoi dépend l’autonomie d’un véhicule électrique ?

par | Jan 19, 2022

L’autonomie des véhicules électriques est un sujet brûlant dans l’industrie automobile et dépend d’un grand nombre de facteurs différents. La capacité de batterie, le poids du véhicule et même l’utilisation et le parcours peuvent jouer un rôle dans la distance que peut parcourir un véhicule électrique. Qu’est-ce qui détermine exactement l’autonomie de votre voiture électrique ? Voici un aperçu de certains des facteurs les plus importants.

Les facteurs techniques propres au véhicule

architecture véhicule électrique
Impact sur l'autonomie du véhicule
L’architecture électrique d’un véhicule électrique (Mercedes EQC). l Daimler AG – Global Communications Mercedes-Benz Cars

La capacité de la batterie

Le facteur le plus important pour déterminer l’autonomie d’un véhicule électrique est la capacité utile de la batterie. Elle s’exprime en kWh. Toutes choses égales par ailleurs (même trajet, même moteur…), une batterie de capacité utile plus importante signifie que votre voiture aura une plus grande autonomie et pourra aller plus loin avec une seule charge.

Il s’agit ici de la capacité utile, c’est à dire utilisable par le conducteur, qui n’est que rarement égale à la capacité totale de la batterie fixée par la conception. En effet, la plupart des constructeurs garde une marge pour des questions de garantie et aussi pour limiter l’impact du vieillissement durant les premières années d’utilisation. La capacité totale d’une batterie diminue avec le temps (vieillissement calendaire) et l’utilisation (vieillissement en cyclage) et les constructeurs gardent donc cette marge sur laquelle ils rognent pour limiter l’impact du vieillissement sur la capacité utile et donc l’autonomie. Bien sûr, cette marge n’étant pas infinie, l’impact du vieillissement sera quand même visible sur l’autonomie du véhicule après plusieurs années.

Le rendement de la chaine de traction

L’efficacité du groupe motopropulseur électrique (onduleur, moteur, réducteur) affecte la quantité d’énergie électrique de la batterie qui sera convertie en mouvement (énergie mécanique).

Plus un groupe motopropulseur sera efficace (= un bon rendement), moins il perdra d’énergie sous forme de chaleur et meilleure sera l’autonomie du véhicule. Malheureusement, les données de rendement ne sont que rarement, voir jamais, communiquées par les constructeurs de véhicules électriques. Il faut toutefois noter que cette partie a moins d’importance sur les véhicules électriques que sur les véhicule conventionnels à moteur thermique pour lesquels les disparités de rendement entre les différents moteurs étaient beaucoup plus importantes.

Le poids du véhicule

Vous avez certainement fait du vélo et vous savez donc que plus un vélo est léger moins il est difficile de le lancer pour rouler. Les lois de la physique sont les mêmes pour l’automobile, plus une voiture est lourde, plus elle demandera d’énergie pour avancer et moins son autonomie sera importante (toutes choses égales par ailleurs).

Bien sûr, il ne faut pas oublier que les voitures plus lourdes sont généralement plus grandes et peuvent souvent transporter plus de passagers et/ou une plus grande quantité de marchandises. En utilisant des matériaux légers ou en réalisant une conception orientée sur la limitation du poids, il est possible de construire des voitures électriques dont l’autonomie est améliorée.

A noter également que les véhicules électriques sont intrinsèquement plus lourds que les véhicules conventionnels du fait de la masse de la batterie.

Résistance au roulement des pneus

La résistance au roulement des pneus est un facteur important pour déterminer l’autonomie. Un véhicule équipé de pneus à faible résistance au roulement parcourra plus de distance avec la même quantité d’énergie qu’un véhicule équipé de pneus à forte résistance au roulement.

Utiliser des pneus avec une faible résistance au roulement (les « pneus verts ») permet donc d’augmenter l’autonomie d’un véhicule. Mais cela se fait souvent au détriment de la tenue de route, veuillez-donc à choisir des pneus ayant un bon compromis tenue de route vs resistance au roulement.

L’aérodynamisme du véhicule

L’aérodynamisme du véhicule est un facteur qui affecte l’autonomie du véhicule. Il se caractérise par le produit S*Cx où S est la surface frontale du véhicule et le Cx le coefficient de pénétration dans l’air ou coefficient de traînée.

Une voiture dont la forme est plus aérodynamique aura un coefficient de traînée (Cx) plus faible, ce qui signifie qu’elle sera plus efficace. Une voiture plus aérodynamique sera capable de voyager plus loin avec la même quantité d’énergie.

De même, une voiture avec une faible surface frontale (véhicule plus petit et/ou véhicule moins haut) aura également une meilleure autonomie.

Le parallélisme

Le parallélisme des roues affecte également la quantité d’énergie nécessaire pour déplacer le véhicule pour une force donnée. Une roue mal alignée (avec soit trop d’ouverture ou trop de pincement) augmente la quantité d’énergie nécessaire pour déplacer le véhicule et donc réduit l’autonomie du véhicule.

Il est également important de se rappeler que des roues avec un mauvais parallélisme peuvent également réduire la durée de vie des pneus et affecter la tenue de route. Veillez donc à faire contrôler votre parallélisme pour maximiser l’autonomie de votre voiture électrique.

Les facteurs liés à l’usage du véhicule électrique

impact météo sur l'autonomie de la voiture électrique

Nous venons de les facteurs propres au véhicule qui impactent son autonomie. Mais il existe un certain nombre de facteurs liés à l’usage qui ont également un fort impact sur l’autonomie réelle d’un véhicule électrique. Voici les principaux :

Le parcours

L’itinéraire que vous empruntez et donc la typologie du trajet que vous réalisez influe sur la distance que votre voiture sera capable de parcourir.

En effet, la vitesse (autoroute vs réseaux secondaire) et le dénivelé ont un impact direct sur l’autonomie du véhicule.

La conduite avec un dénivelé fortement positif (par exemple en montant à la montagne) entraîne une plus grande consommation d’énergie et réduit donc l’autonomie. A l’inverse un trajet avec un dénivelé fortement négatif (par exemple en descendant de la montagne) augmentera l’autonomie réalisable.

Toutes choses égales par ailleurs (dénivelé, vent, température), plus la vitesse sera élevée, plus l’autonomie sera faible et inversement. La distance que pourra réaliser votre véhicule électrique avec une seule charge sera plus importante sur le réseau secondaire que sur autoroute.

La façon de conduire du conducteur impacte l’autonomie

Comme nous l’avons vu, l’autonomie d’un véhicule est étroitement liée à l’énergie consommée pour accélérer, freiner et rouler. Mais il est également important de savoir que cette énergie provient d’une seule source : la batterie. Il s’ensuit qu’une grande partie de l’énergie économisée en ne freinant pas ou en roulant à basse vitesse peut être utilisée pour réduire la consommation d’électricité moyenne et donc augmenter l’autonomie du véhicule.

Une dernière remarque sur le freinage. Les véhicules électriques sont équipés d’un système de freinage régénératif qui recharge la batterie à la décélération et même lors des freinages pour les systèmes les plus perfectionnés. Dès lors, les cycles accélération – freinage ont moins d’impact sur la consommation d’un véhicule électrique que sur un véhicule thermique. Cette caractéristique fait que la consommation, et donc l’autonomie, des véhicules électriques est bien meilleure en environnement urbain.

L’utilisation d’accessoires diminue l’autonomie

La climatisation, le chauffage ou le dégivrage consomment de l’électricité de la batterie et diminuent donc la quantité d’énergie disponible pour déplacer le véhicule. Si ces accessoires ne sont pas nécessaires, vous devez les éteindre pour préserver la batterie et maximiser l’autonomie de votre véhicule.

Disposer d’un garage permet de garder le véhicule à une temperature pas trop extrême et évite de gaspiller une quantité non négligeable d’énergie pour chauffer/dégivrer (en hivers) ou refroidir (en été) la voiture. L’autonomie s’en trouvera alors maximisée.

Impact de la météo sur l’autonomie d’une voiture électrique

Le temps peut également influer directement sur l’autonomie. Outre l’aspect chauffage décrit précédemment, les températures plus froides font que la résistance interne des batteries augmente et elles perdent donc leur charge plus rapidement. Les températures froides diminuent donc directement l’autonomie d’un véhicule électrique.

Le vent est également un facteur à prendre en compte. Il a une influence directe sur la consommation d’énergie électrique car il créé une résistance supplémentaire (vent de face) ou une aide (vent arrière) à l’avance du véhicule.

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