Peu de propriétaires de voitures électriques se posent cette question essentielle : quelle est la perte énergétique lorsque je recharge ma voiture électrique ? Bien que les conducteurs se concentrent principalement sur le rendement du véhicule, ils oublient souvent qu’ils paient pour plus d’énergie qu’ils ne consomment réellement. En d’autres termes, lorsque vous “introduisez” 10 kWh dans votre voiture, en réalité, vous avez utilisé plus d’énergie. Par conséquent, votre facture d’électricité ne sera pas de 10 kWh, mais un chiffre inférieur.
Pourquoi y a-t-il des pertes ?
Plusieurs facteurs contribuent aux pertes énergétiques lors de la charge d’une voiture électrique. Dans cet article, nous nous concentrerons uniquement sur les pertes entre la prise et le véhicule. Il est important de noter qu’avant d’arriver à votre maison (ou au lieu de charge), il y a une perte d’environ 10% (en tenant compte de toutes les variables, y compris le vol et le climat).
Dissipation thermique
Lorsque de l’électricité circule dans un matériau conducteur, une partie de l’énergie se perd sous forme de chaleur. C’est similaire au fonctionnement d’un moteur thermique qui gaspille environ 60% de son énergie (ou plutôt celle du carburant) sous forme de chaleur. Cette chaleur, produite par le courant électrique dans le câble, doit être prise quelque part, ce qui entraîne une perte d’énergie. L’ampleur de cette perte dépend de l’ampérage (la quantité de courant) et de la résistance du matériau conducteur. En d’autres termes, plus l’ampérage est élevé et plus la résistance du matériau est grande, plus la perte est importante. On peut comparer cela à une ampoule où l’effet Joule produit de la chaleur (surchauffe du matériau) lorsque de nombreux électrons circulent dans un fil de cuivre très fin.
Organes électriques / transformateurs
Les organes responsables de la transformation du courant électrique alternatif en courant continu, et vice versa lorsque le véhicule roule, consomment une partie de l’énergie qui les traverse pour fonctionner. Cela peut être comparé à un travailleur dans une usine de boîtes de conserve qui consomme ce qui se trouve sur les chaînes de production pour se nourrir. De plus, ces organes induisent également une perte d’énergie sous forme thermique, connue sous le nom d’effet Joule.
Batterie
La chimie de la batterie joue un rôle crucial dans les pertes énergétiques. Plus la batterie est chargée à un niveau élevé, plus la perte est importante. Les derniers pourcentages d’une batterie sont les plus coûteux en énergie. De plus, lorsque la batterie est froide, elle ne parvient pas à stocker efficacement les électrons qui lui sont offerts, entraînant ainsi des pertes supplémentaires. Certaines voitures “conditionnent” leur batterie en la chauffant avant de la recharger rapidement, notamment les modèles Tesla.
Charge lente / rapide ?
Les charges lentes entraînent moins de pertes, principalement en raison de la réduction de l’effet Joule. Paradoxalement, un voltage plus élevé sur une ligne électrique réduit les pertes thermiques.
Estimation des pertes au niveau de la batterie
Selon une étude menée par Habib Al Jed, les pertes de rendement lors de la recharge varient en fonction du niveau de charge : 30 Ampères : 93,66% de rendement 75 Ampères : 92,81% de rendement * 150 Ampères : 90,57% de rendement. Ces chiffres indiquent une perte énergétique de 10% lors d’une charge rapide, uniquement au niveau de la chimie de la batterie. Cependant, il convient de noter que ces chiffres ne prennent pas en compte les pertes en amont de la batterie, telles que les onduleurs, les redresseurs, les câbles, etc. Par conséquent, la perte totale lors de la recharge est plus importante que celle évoquée ici.
Pertes à la recharge : chiffres LachaineEV.fr
D’autres témoignages et études indiquent que les pertes varient en fonction de plusieurs facteurs tels que les conditions climatiques (notamment la température), la conception du véhicule, la qualité de la chimie de la batterie et la vitesse de charge. En moyenne, on estime une perte d’environ 10 à 12%, avec une fourchette de 5 à 15%, selon le contexte de charge et le véhicule. Certains rapports indiquent même des pertes allant jusqu’à près de 50% entre ce qui est facturé et ce que la voiture peut réellement utiliser. Les exemples concrets montrent des pertes de 5% pour une Volkswagen ID.3 et de 7,5% pour une ID.4. Sur une Renault Zoe, les pertes peuvent atteindre 15%.
Dans l’ensemble, environ 80% des pertes énergétiques totales se produisent en raison de l’effet Joule (présent lorsque le courant circule dans les câbles et les organes de transformation). Les 20% restants sont perdus dans les transformateurs, les redresseurs, les onduleurs et l’électronique de gestion qui nécessitent de l’énergie pour leur fonctionnement.
Il est important de noter que ces chiffres ne sont pas universels et peuvent varier en fonction de nombreux facteurs spécifiques à chaque véhicule et à chaque situation de charge.
Note: This translation is for learning purposes only.
