Deux façons dont les véhicules électriques ressemblent aux véhicules ICE
Bien que beaucoup plus lent, le remplissage d’un véhicule électrique est analogue au plein d’essence d’un véhicule ICE de deux manières. Comme pour un réservoir d’essence, plus la capacité de la batterie mesurée en kilowattheures (kWh) est grande, plus elle met de temps à se remplir, quel que soit le niveau de charge. Toutes choses étant égales par ailleurs, un véhicule électrique équipé d’une batterie de 80 kWh prendra deux fois plus de temps à charger qu’un véhicule équipé d’une batterie de 40 kWh, tout comme il faut plus de temps pour remplir un réservoir de carburant de 40 gallons que pour remplir un réservoir de 20 gallons. Et même si une batterie plus grosse offre une autonomie plus longue et doit donc être rechargée moins souvent, elle coûte plus cher par session de charge car elle stocke plus d’électricité. Les batteries plus grosses peuvent également être désavantagées puisque le poids supplémentaire peut diminuer l’efficacité globale du véhicule.
Une autre chose que les véhicules ICE et les véhicules électriques ont en commun est que faire le plein de votre réservoir de carburant ou de votre batterie peut être préjudiciable. Remplir votre voiture d’essence jusqu’au bord du goulot de remplissage de carburant peut endommager le système de récupération des vapeurs de votre véhicule (c’est illégal dans l’Oregon), c’est pourquoi une pompe se coupe à un certain niveau. Les véhicules électriques sont similaires dans la mesure où la charge est réduite lorsque l’état de charge de la batterie du véhicule atteint environ 80 % afin d’optimiser la durée de vie de la batterie et de réduire le risque de surcharge.
C’est également la raison pour laquelle les constructeurs automobiles citent souvent les temps de charge lorsque la batterie atteint un SoC de 80 % et découragent les propriétaires de véhicules électriques de recharger fréquemment jusqu’à 100 %, sauf dans les situations où une autonomie maximale est nécessaire, comme pour un long voyage. Et comme la charge ralentit au-dessus de 80 %, les 20 % restants peuvent doubler le temps de charge et, par conséquent, coûter plus cher. Il convient également de mentionner que bien que la plupart des chargeurs publics de véhicules électriques facturent au kWh, certains chargeurs rapides CC de niveau 3 sont facturés à la minute, ce qui peut rendre ces derniers 20 % encore plus coûteux.
La chimie et l’architecture des batteries font la différence
Outre la taille, la composition chimique de la batterie fait également une différence, notamment avec la charge rapide de niveau 3. La plupart des batteries de véhicules électriques actuelles sont constituées d’un mélange de nickel, de manganèse et de cobalt (NMC) ou de nickel, de manganèse, de cobalt et d’aluminium (NMCA). Un autre type de batterie qui gagne du terrain, notamment en Chine, est phosphate de fer et de lithium (LFP). Les batteries NMC et NMCA sont plus sujettes à la détérioration due à des charges rapides fréquentes, tandis que les batteries LFP sont généralement plus résistantes aux charges rapides.
Les véhicules électriques utilisent des systèmes de gestion de batterie pour aider à atténuer la pression de la charge rapide en limitant le courant et en surveillant la température afin de protéger la batterie et de rendre la charge rapide globalement plus efficace. Les batteries NMC et NMCA sont également plus sensibles à la chaleur élevée mais ont une densité énergétique plus élevée, tandis que les batteries LFP sont plus résistantes à la chaleur mais peuvent avoir des difficultés par temps froid. C’est pourquoi certains véhicules disposent d’une fonction de préconditionnement pour chauffer ou refroidir la batterie à une température optimale pour une charge rapide.
Un autre facteur pouvant affecter la vitesse de recharge est l’architecture électrique d’un VE. La plupart des véhicules électriques sont construits sur une architecture de 400 volts, tandis que les modèles hautes performances comme le Porsche Taycan bénéficier d’une architecture de 800 volts plus puissante, bien que les véhicules électriques grand public comme le Hyundai Ioniq 5 utilisent également une architecture de 800 volts. Le niveau de puissance est bien entendu inférieur avec une architecture de 400 volts, ce qui affecte la vitesse de charge et limite les performances du groupe motopropulseur, tandis que les systèmes de 800 volts offrent une charge plus rapide, des performances plus élevées et une efficacité améliorée du groupe motopropulseur.
La plupart des véhicules dotés d’une architecture de 400 volts ne peuvent charger qu’à des vitesses allant jusqu’à environ 150 kW à 200 kW, bien que le réseau omniprésent de Supercharger de Tesla comprenne des chargeurs de 250 kW qui fonctionnent avec ses véhicules dotés d’une architecture de 400 volts. Les véhicules dotés d’une architecture de 800 volts peuvent tirer pleinement parti des chargeurs qui offrent des vitesses allant jusqu’à 350 kW et réduisent considérablement le temps de charge, et certains véhicules de 400 volts peuvent subdiviser leurs batteries et les câbler en série pour profiter de vitesses de charge plus élevées de 800 volts. Même si le nombre de chargeurs fournissant 350 kW augmente, ils restent rares par rapport aux chargeurs CC de moindre puissance et à vitesse inférieure.
