La propulsion électrique induit des consommations bien différentes de celles d’un moteur thermique “conventionnel”. En effet, les écarts de consommation sur les voitures électriques sont beaucoup plus importants. Par exemple, il est facile de passer d’une consommation de 13 kWh à 26 kWh aux 100 km, soit une augmentation de 100% entre différents usages. En revanche, les voitures thermiques se limitent généralement à des écarts de consommation de l’ordre de +40/50% pour l’essence (7 à 10 litres) et +20/30% pour le diesel (6 à 8 litres). De plus, les voitures thermiques consomment plus d’énergie à basse vitesse qu’à des vitesses plus élevées, tandis que le comportement est inverse pour les voitures électriques (bien que les très basses vitesses ne soient pas idéales non plus en électrique).
Deux manières de dépenser l’énergie
Les voitures thermiques et électriques valorisent de manière très différente l’énergie qu’elles transportent. Alors que la voiture thermique consomme de l’énergie en continu, même à l’arrêt, la voiture électrique ne dépense d’énergie que pour ce qui est nécessaire. Par exemple, lorsque vous roulez à basse vitesse (disons 30 km/h), la voiture électrique ne consomme que l’énergie nécessaire pour atteindre cette vitesse. En revanche, la voiture thermique a tendance à consommer plus d’énergie que nécessaire en raison du fonctionnement continu de son moteur et de la perte d’énergie sous forme de chaleur (environ 60% sur une voiture thermique et environ 15% sur une voiture électrique au niveau de la batterie et du moteur). De plus, un moteur thermique déploie trop de puissance à basse vitesse, ce qui le rend inefficace à ces allures. En revanche, un moteur électrique permet d’atteindre les mêmes vitesses en utilisant uniquement la puissance nécessaire, sans pics de puissance inutiles. En outre, un moteur thermique fonctionne en continu, ce qui entraîne une consommation constante de carburant, tandis qu’une voiture électrique cesse toute consommation à l’arrêt ou même lors de la décélération (elle peut même récupérer de l’énergie). Enfin, un moteur thermique a une plage de régime limitée, généralement entre 1000 et 5000 tours par minute, tandis qu’un moteur électrique peut aller de 0 à 20 000 tours par minute, ce qui lui permet de ne pas consommer d’énergie à l’arrêt ou lors de la décélération et induit une consommation très faible à basse vitesse.
Régime moteur et rapports de transmission
Une autre différence significative réside dans la transmission. Les voitures électriques n’ont généralement qu’un seul rapport, tandis que les voitures thermiques nécessitent une boîte de vitesses pour gérer les différents rapports. Cependant, les moteurs électriques peuvent atteindre des régimes très élevés, tandis que les moteurs thermiques sont limités dans leur capacité à tourner à des régimes élevés. Par conséquent, les voitures électriques peuvent se passer de boîte de vitesses, car leur moteur peut fonctionner efficacement à des régimes élevés avec un couple élevé et constant sur une large plage de régime. Bien que l’idéal serait d’avoir une boîte de vitesses pour les voitures électriques, en réalité, il n’existe pas encore de solution assez solide offerte par les équipementiers. De plus, les gains en termes de rendement seraient trop marginaux pour justifier l’introduction d’une boîte de vitesses. En revanche, les voitures thermiques nécessitent des rapports de transmission pour être plus efficaces à basse vitesse et pour limiter les régimes moteur à grande vitesse, ce qui réduit les écarts de consommation entre les différentes vitesses.
Capacité à consommer de l’énergie en “volume”
Il est important de noter que les moteurs électriques peuvent absorber beaucoup plus d’énergie qu’un moteur thermique à pleine charge. Les moteurs thermiques sont limités en termes de débit de carburant et d’absorption d’énergie par le moteur lui-même (taille des chambres de combustion, injecteurs, etc.), tandis que les moteurs électriques peuvent injecter une grande quantité d’énergie lors d’une forte accélération. Techniquement, il est donc possible de créer un “pont énergétique” généreux entre la batterie et le moteur d’une voiture électrique. De plus, les régimes élevés atteignables par les moteurs électriques nécessitent une injection d’énergie plus importante pour les maintenir, et les besoins en énergie pour accélérer augmentent de manière exponentielle. Par conséquent, on peut facilement augmenter la consommation sur une voiture électrique en la sollicitant trop.
Régénération
Enfin, la régénération, qui permet de récupérer de l’énergie lors de la décélération ou de la descente, accentue davantage les écarts de consommation sur une voiture électrique. Sur une légère descente, il est parfois possible de parcourir une bonne distance sans consommer d’énergie, voire même de recharger la batterie en avançant. La régénération permet donc de réduire la consommation et d’accentuer les écarts de consommation possibles sur une voiture électrique.
En conclusion, les écarts de consommation plus importants sur les voitures électriques s’expliquent par plusieurs facteurs. Contrairement aux voitures thermiques, les voitures électriques dépensent seulement ce qui est nécessaire en termes d’énergie. De plus, la transmission et les régimes moteur différents des voitures électriques contribuent également à ces écarts. Enfin, la capacité des moteurs électriques à consommer une grande quantité d’énergie et la régénération accentuent encore davantage ces écarts.
