Conduire une voiture électrique lorsque les températures sont basses nécessite d’avoir quelques connaissances concernant la batterie. Quelle est son autonomie réelle, quels sont les facteurs qui l’affectent, et comment faire pour en tirer le maximum. Dans cet article, nous expliquerons en détail l’autonomie d’une batterie, l’impact du froid sur celle-ci, et ce qu’il faut faire pour accroître sa portée en hiver.

 

La réalité de l’autonomie d’une voiture électrique

Alors que l’autonomie affichée est basée sur des tests standardisés réalisés en laboratoire, les véhicules électriques, comme les véhicules à essence, n’affichent pas les mêmes performances dans des conditions réelles. Tout dépend de la route, du nombre de passagers, de la vitesse, du comportement du conducteur ou de la température extérieure. Chacun de ces facteurs à un impact sur la performance du véhicule, et donc sur son autonomie.

L’efficacité énergétique d’un véhicule (ici, en l’occurrence, le Watt-heure, Wh) peut être analyser de deux manières : 

  • Avec la distance qu’un véhicule peut parcourir avec une quantité donnée de carburant (le nombre de km par litre ou par Wh).
  • Avec la quantité de carburant nécessaire dont un véhicule a besoin pour parcourir une distance donnée (le nombre de litre ou de Wh aux 100km).

Alors que les deux sont des outils de mesure de la performance énergétique, comme vous pouvez le constater, l’un est l’inverse de l’autre. Le premier donne la priorité à la distance, tandis que le second met l’accent sur la quantité de carburant nécessaire pour parcourir une distance donnée. 

Multipliez le premier par la taille de la batterie (généralement mesurée en kWh), et vous obtiendrez l’autonomie de votre véhicule.  

Plus la batterie d’un véhicule peut stocker d’énergie, plus son autonomie est grande. Mais cette dernière est aussi impactée par le design du véhicule (poids, forme, taille, etc.) qui détermine sa performance : pour qu’un bus puisse aller aussi loin qu’une berline avec 60 kWh, il lui faudrait une bien plus grosse batterie.

Comme vu ici, les conditions extérieures peuvent aussi avoir un impact positif ou négatif sur la consommation du véhicule lors d’un trajet donné, qu’il soit électrique ou non.

Appuyer outre mesure sur l’accélérateur entre les feux de circulation ou conduire par une journée glaciale est synonyme d’une moindre performance énergétique, et ce, quel que soit le carburant de votre voiture – essence ou électricité.

Comment une météo froide affecte l’autonomie des véhicules électriques ?

Des températures froides ralentissent les réactions chimiques et physiques qui font fonctionner les batteries, en particulier la conductivité et la diffusivité, entraînant : 

Même si ces désagréments liés au froid sont temporaires (quand il refera chaud, la batterie retrouvera son autonomie normale), votre batterie doit être au-dessus de 0°C avant de la recharger. La plupart des véhicules disposent d’un système de régulation de température dans leur système de gestion de la batterie (BMS, battery management system) qui empêche une charge rapide si la batterie est trop froide.

En général, si votre véhicule est allumé ou branché, de l’énergie sera prélevée pour maintenir la température à un niveau adéquat. Dans ce domaine, les deux extrêmes sont la Nissan Leaf, qui n’active la régulation thermique que lorsque la température est inférieure à -20°C, et Tesla, qui l’active même si le véhicule est éteint ou s’il n’est pas branché. Cela protège certes la santé de votre batterie, mais peut également vous coûter un peu d’autonomie.

Basé sur l’analyse de Geotab de plus de 5 millions de trajets en voitures électriques, avec des températures optimales, les véhicules électriques fonctionnent mieux que leur autonomie affichée, culminant par exemple à 115% à 21,5°C. Ainsi, la plupart des propriétaires de véhicules électriques dépassent l’autonomie de base dans des conditions de températures parfaites.

Cependant, selon que la température baisse ou augmente, la perte d’autonomie se fait rapidement sentir. Selon de même analyse, à -15°C, les véhicules électriques tombent à 54% de leur autonomie nominale, ce qui signifie qu’une voiture électrique qui affiche 402 km d’autonomie ne pourra en réaliser en moyenne que 217 km.

Une température froide réduit donc temporairement l’autonomie du véhicule électrique. S’il fait -6°C à l’extérieur, ce simple facteur peut réduire de 10% à 12% l’autonomie. Le froid peut également multiplier le temps de charge par trois fois, voire plus.

Comment expliquer les effets des températures froides en hiver sur la performance de la batterie d’une voiture électrique ?

La technologie lithium-ion

Une batterie lithium-ion fabrique de l’énergie grâce à des réactions électrochimiques. Or, le froid impacte négativement le déplacement des électrons Li+ dans l’électrolyte. Cela affecte la puissance à la décharge, mais surtout à la charge de la batterie : une fois branchée, il lui faudra beaucoup plus de temps pour se recharger ; et sur la route, le véhicule électrique se déchargera plus rapidement, la batterie ne fournissant que très peu d’énergie. Ainsi, en hiver, on peut constater une perte d’autonomie entre 20% et 50%. 

Quelques constructeurs automobiles préviennent leurs clients sur les conséquences du froid : Nissan, par exemple, explique qu’à -25°C, la batterie peut geler et ne plus faire fonctionner le moteur électrique. BMW rapporte dans les manuels d’utilisation de ses véhicules électriques que le système de récupération d’énergie peut être inefficace en cas de températures trop chaudes ou trop froides.

A noter que le changement de comportement d’une batterie lithium-ion en cas de phénomènes climatiques extrêmes a été confirmé par des tests. En 2020, la Norwegian Automobile Federation (NAF) a réalisé une étude sur 20 modèles de véhicules électriques, avec des températures oscillant entre -6°C et +3°C. La Nissan Leaf a perdu 23% de son autonomie, quand la Tesla Model S a enregistré une perte de 26%. L’Audi e-tron 55, elle, a perdu près de 14%.

Une utilisation importante du chauffage

Certes, quand il fait froid, le chauffage, c’est agréable, confortable même. Mais attention à bien le maîtriser, car c’est un gros consommateur d’énergie ! Ainsi, les véhicules électriques perdraient en moyenne 41% de leur autonomie lorsque le chauffage allumé à -6°C, selon l’organisation American Automobile Association (AAA), qui a effectué des tests sur 5 modèles de voitures électriques : Nissan Leaf, Tesla Model S 75D, Volkswagen e-Golf, BMW i3s, et Chevrolet Bolt. 

6 choses à savoir pour accroître l’autonomie de votre voiture

1/ Opter pour une conduite souple

Ne pas conduire brusquement, c’est toujours une bonne idée. Et encore plus lorsque l’autonomie de votre véhicule électrique en bénéficie. Accélérer doucement, freiner progressivement : l’éco-conduite, c’est éviter les à-coup. Et en plus, vos passagers vous remercieront ! Pour parvenir à une conduite fluide comme de l’eau, un maître-mot : anticipation. Et sur certains modèles, le mode “Eco” vous aide à avancer dans cette voie. N’hésitez pas à en faire usage !

2/ Vos pneus

Plus il fait froid, plus la pression des pneus baisse. Il est donc conseillé, lors du gonflage de vos pneus, d’ajouter 0,2 bar en plus par rapport à ce que recommande votre constructeur.

Si vous équipez votre véhicule électrique avec des pneus neige, la consommation d’énergie sera plus importante, donc l’autonomie diminuera. Cela s’explique par leur adhérence accrue, car ces pneus sont fabriqués avec des composés spéciaux qui maintiennent l’élasticité et la flexibilité lors de conditions météorologiques hivernales.

Les pneus 4 saisons représentent une alternative pratique et polyvalente : ils sont certes moins tendres que les pneus neige, mais plus souples que les pneus été. Mais en cas de conditions extrêmes, ils peuvent ne pas suffire.

Alors, que choisir ? C’est très difficile de donner des chiffres précis sur la consommation d’énergie pour chaque type de pneumatique, car cela dépend du véhicule et de la marque de pneu. Gardez simplement à l’esprit que les pneus 4 saisons entraînent une légère augmentation de la consommation d’énergie, et les pneus neige encore plus.

3/ Utiliser directement sa voiture après l’avoir rechargée

Lors de la recharge, la batterie d’une voiture électrique augmente en température. Lorsqu’il fait froid, il vaut mieux profiter de la chaleur du système de recharge pour démarrer et partir. 

4/ Une charge minimale de 20%

Lorsque vous mettez en route votre véhicule électrique, la batterie aura besoin d’un peu de réserve pour se chauffer. Faites attention d’avoir toujours au moins 20% d’autonomie lors de la saison hivernale. Et dites vous que, si votre voiture est stationnée dehors, par des températures inférieures à 0°C, la batterie perd environ 1 km d’autonomie par heure.

5/ Utilisez le chauffage intelligemment

Déjà, si vous faites le plein d’énergie une heure avant votre départ, vous bénéficierez de la chaleur du système de recharge.

Ensuite, veiller à privilégier le chauffage des sièges ou du volant lorsque vous conduisez. Pourquoi ? C’est beaucoup moins énergivore ! Le chauffage de l’habitacle peut consommer entre 3000 et 5000 watts, alors que celui de votre volant et de votre siège ne consomme qu’environ 75 watts. La raison ? La chaleur est directement transmise à votre corps par conduction. Ainsi, l’utilisation de ces fonctionnalités – de plus en plus courantes – peut vous permettre de rester à l’aise, sans même avoir à chauffer l’habitacle. 

6/ Mettez votre voiture à l’abri

Dans la mesure du possible, ne laissez pas votre véhicule électrique dehors sous un froid polaire. Un garage, ou même un parking fermé sera toujours bénéfique pour l’autonomie de votre batterie.

Ce qu’il faut retenir

Dorénavant, vous êtes parés pour affronter sereinement l’hiver avec votre véhicule électrique ! Adoptez une conduite souple, ne laissez pas votre voiture passer la nuit dehors, privilégiez au maximum le chauffage du volant et des sièges pour une autonomie maximale.

Si toutefois la batterie aurait trop perdu en capacité, n’hésitez pas à la remplacer en tenant compte de la garantie constructeur.