Albert Einstein aurait-il pu imaginer que sa théorie de la relativité aurait un impact sur les conducteurs de voitures électriques ? Ici, nous ne parlons que de données techniques et aucune subjectivité n’est tolérée. Le temps de charge d’une voiture électrique varie en fonction de la puissance et de la capacité de la batterie, de la borne de charge, du câble de connexion et du niveau initial de charge. La durée d’attente pour un conducteur qui souhaite récupérer quelques kilomètres se calcule généralement entre 20 % et 80 %. Alors, prenez un café et découvrez tranquillement les facteurs qui influencent le temps de recharge d’un véhicule électrique.
Les caractéristiques du véhicule impactent le temps de charge
Capacité de la batterie
Tout commence par votre pack batterie ou chargeur embarqué. Son rôle est de transformer le courant alternatif du réseau national en courant continu qui alimente votre voiture. Il peut recevoir du courant monophasé ou triphasé.
La batterie a une capacité maximale, vous ne rechargez donc que la quantité d’énergie qu’elle peut contenir. Plus la capacité (en kWh) est élevée, plus le temps de recharge est long. C’est comme remplir un réservoir thermique, cela prend plus de temps pour remplir un réservoir de 60 litres que pour remplir un réservoir de 40 litres. La capacité de la batterie détermine l’autonomie de la voiture.
Puissance acceptée
En plus de sa capacité, la batterie tolère une puissance de charge. Le temps nécessaire pour charger de 20 % à 80 % est calculé en fonction de l’énergie récupérée et de la puissance du chargeur. Voici quelques exemples :
Une Zoé R135 récupère 31,2 kW (soit 234 km). Branchez-la sur une prise électrique domestique de 3,7 kW et elle se recharge en 8 heures 30 minutes. Branchez-la sur une borne publique de 22 kW et elle se recharge en 1 heure 34 minutes.
La Jaguar I-Pace récupère 50,8 kW (soit 288 km). Branchez-la sur une prise électrique domestique de 3,7 kW et elle se recharge en 13 heures 51 minutes. Branchez-la sur une borne publique de 22 kW et elle se recharge en 2 heures 20 minutes.
Quelle que soit la puissance de la borne, le véhicule ne peut pas accepter plus de puissance que ce que sa propre batterie peut supporter. Si vous branchez votre voiture sur une borne dont la puissance est inférieure à celle de la voiture, elle ne recevra que ce que la borne peut lui fournir. Par exemple, une voiture qui accepte 50 kW ne pourra recevoir que 11 kW sur une borne qui en délivre 11 et 100 kW sur une borne qui en délivre 100.
Le câble joue un rôle dans la vitesse de chargement
Le câble utilisé pour la recharge a également un impact sur la vitesse de chargement, car il ne peut pas absorber plus de courant que sa capacité le permet. On peut le considérer comme un entonnoir. Par exemple, un câble de 11 kW branché sur une borne de 22 kW ne pourra charger qu’à 11 kW, même si la batterie de la voiture peut accepter 22 kW. En d’autres termes, le câble ne doit jamais être inférieur à la borne en termes de capacité.
Si vous souhaitez investir dans un câble plus performant, cela vous coûtera environ 210 euros pour une puissance de 22 kW. Assurez-vous bien que votre véhicule accepte cette puissance. Le choix du câble dépend de trois critères : votre voiture (type de prise et puissance de charge), votre borne à domicile ou la borne publique que vous souhaitez utiliser (type de prise et puissance de charge), et la distance entre votre véhicule stationné et l’emplacement de la borne.
Depuis 2017, un câble T2/TE est fourni lors de l’achat du véhicule. Il vous permet de relier votre voiture aux prises domestiques, aux wallboxes et aux bornes publiques normales. Les bornes publiques ultrarapides sont équipées du T2/Combo CSS. Certaines bornes dites normales sont également équipées du T2/Combo CSS, mais il est prudent d’avoir le vôtre à portée de main.
État de charge initial de la batterie
Tout comme un réservoir thermique, la batterie de votre voiture demande plus ou moins de temps de charge en fonction de son niveau initial. Une batterie vide prend plus de temps à charger qu’une batterie à moitié pleine (qu’en est-il d’une batterie à moitié vide ? 😉).
Par exemple, une Zoé R135 se charge à 100 % sur une borne de 3,7 kW en 16 heures 30 minutes si le niveau initial est de 0 %, en 13 heures 15 minutes si le niveau initial est de 20 %, et en 9 heures 20 minutes si le niveau initial est de 50 %.
Si vous chargez une Zoé R135 à 80 % sur une borne de 3,7 kW, cela prendra 8 heures 30 minutes si le niveau initial est de 20 %. Notez que charger de 80 % à 100 % prendra 4 heures 45 minutes pour récupérer 78 km. Les 20 derniers pourcents prennent beaucoup plus de temps. Il est donc conseillé de ne charger à 100 % que si la voiture est branchée pendant la nuit à la borne domestique.
Le temps de charge de la batterie d’une voiture électrique dépend de la borne
Passons maintenant aux critères extérieurs au véhicule et utilisons notre Zoé comme sujet de démonstration.
Quelle que soit la borne, une Zoé R135 (50 kW) récupère en termes de kilomètres :
Sur une borne à domicile : 13 heures 40 minutes sur une prise classique de 2,3 kW, 8 heures 30 minutes sur une Green’Up ou une wallbox de 3,7 kW, 4 heures 15 minutes sur une wallbox de 7,4 kW, 2 heures 52 minutes sur une wallbox de 11 kW, et 1 heure 26 minutes sur une wallbox de 22 kW. Une installation 50 kW en courant continu permettrait de charger à 80 % en 1 heure 10 minutes, mais son coût d’installation de 50 000 euros la rend peu accessible.
Sur une borne AC publique ou une borne de recharge normale : la charge sur une borne qui distribue du courant alternatif est plus longue car c’est le chargeur embarqué de la voiture qui doit transformer le courant alternatif en continu. Une Zoé R135 se charge à 80 % sur une borne de 11 kW en 3 heures 48 minutes si le niveau initial est de 0 %, en 2 heures 52 minutes si le niveau initial est de 20 %, en 1 heure 27 minutes si le niveau initial est de 50 %. Passer de 80 % à 100 % demande 1 heure 36 minutes. Sur une borne de 22 kW, ces temps sont réduits à 1 heure 54 minutes, 1 heure 26 minutes, 43 minutes et 48 minutes respectivement.
Sur une borne DC publique ou une borne de recharge rapide : en courant continu, le chargeur embarqué n’est pas sollicité car la borne peut alimenter la batterie directement. Ces bornes disposent d’un transformateur qui convertit le courant alternatif du réseau national en courant continu accepté par la voiture. Les bornes de recharge rapide délivrent entre 25 et 100 kW, les plus courantes étant les modèles de 50 ou 100 kW. Comptez environ 30 minutes pour charger jusqu’à 80 % et autant de temps pour atteindre 100 %.
Les superchargeurs
Tesla, Ionity et TotalEnergies se partagent le territoire français. Ces deux derniers proposent des puissances de charge maximales respectives de 350 kW et 250 kW. Depuis fin 2021, Fastned est également présent sur les aires d’autoroute avec des bornes chargées à 300 kW.
Les modèles Tesla V1 et V2 commencent à une puissance de 72 kW et atteignent un maximum de 150 kW. Le véhicule doit être équipé d’une prise CHAdeMO ou Combo CSS et accepter une charge supérieure à 50 kW.
Depuis 2019, les modèles Tesla V3 atteignent une puissance de 250 kW. Une Tesla récupère 24 km par minute, soit 360 km en 15 minutes. Charger de 10 % à 80 % prend environ 20 minutes.
Comment optimiser le temps de recharge ?
Étant donné que le temps de recharge est optimal entre 20 % et 80 %, la première règle à suivre est de rester dans cette plage pour éviter une usure prématurée de la batterie.
Chez soi : si votre contrat d’énergie prévoit des heures creuses, privilégiez-les. Il peut être intéressant de consulter les tarifs d’un autre fournisseur d’énergie. Vérifiez bien les conditions avant de prendre une décision.
Le câble universel : des câbles universels compatibles avec toutes les bornes de recharge existent. Un câble Type 2/Type 2 de 22 kW coûte entre 200 et 360 euros.
Les connecteurs intelligents : ils permettent une gestion à distance et optimisée de la charge. Vous pouvez programmer votre charge pour commencer aux heures creuses et s’arrêter à 80 %. La quantité d’électricité distribuée peut également être gérée.
Les conditions météorologiques : la météo peut également influencer le temps de charge. Les températures extrêmes peuvent allonger la durée de recharge. En cas de canicule, le contrôleur de température arrête la charge pour éviter la surchauffe.
Temps de charge au travail – Investir dans des bornes de recharge : une bonne idée ?
Et si vos employés chargeaient leur voiture pendant leur journée de travail ? Installer des bornes de recharge sur un site d’entreprise présente de nombreux avantages. Cela permet d’attirer des salariés propriétaires de véhicules électriques, d’augmenter la visibilité et la notoriété de l’entreprise, d’améliorer son image de marque, de renforcer sa politique de responsabilité sociale des entreprises (RSE), de soutenir et de prouver son engagement en faveur de la qualité de vie au travail (QVT), etc.
Il est également possible de rentabiliser l’investissement en facturant l’électricité aux utilisateurs ou de fidéliser les employés en offrant la recharge gratuitement. Des primes sont également disponibles pour les entreprises qui installent des points de recharge pour leur flotte automobile et leurs employés.
Le temps de charge d’une voiture électrique est gérable comme n’importe quelle autre ressource. En planifiant ses déplacements, en connaissant bien son réseau de bornes de recharge et en étudiant son itinéraire avant de partir, il est possible d’optimiser ce temps de récupération. L’offre de bornes publiques ne cesse d’augmenter grâce aux aides officielles. Les entreprises ont un rôle à jouer dans la transition vers une France plus verte. Qu’en pensez-vous ?
Merci à Automobile Propre pour son simulateur de temps de charge et à la Zoé pour avoir participé à cet article.
