Autonomie d'une voiture électrique

Pour les voitures électriques, l’autonomie est le nerf de la guerre. C’est en effet le sujet qui revient le plus souvent chez les acheteurs potentiels. La peur de tomber en panne sèche semble réelle, mais qu’en est-il vraiment ?

L’autonomie des différents modèles de voitures électriques

L’autonomie moyenne des voitures électriques commercialisées actuellement est de 150 à 400 km en cycle NEDC, soit environ 100 à 300 kilomètres réels, ce qui permet de répondre à de nombreux nombreux trajets du quotidien même si la réalisation de longs trajets risque d’être toujours problématique, notamment en raison du manque d’infrastructures de charge.

Voici un tableau qui récapitule l’autonomie des principales voitures électriques actuellement commercialisées :

ModèleAutonomie constructeur (NEDC)
BMW i3300 km
Bolloré Bluecar250 km
Citroën C-Zero160 km
Nissan Leaf250 km
Hyundai Ioniq électrique290 km
Kia Soul EV212 km
Opel Ampera-e500 km
Peugeot ion160 km
Renault Kangoo ZE160 km
Renault Zoé400 km
Renault Twizy100 km
Tesla Model S 100 kWh542 km
Tesla Model X 100 kWh542 km
Renault Zoé400 km

L’autonomie réalisée dépend essentiellement de la capacité des batteries lithium-ion utilisées par la plupart des véhicules qui remplace finalement le réservoir essence des voitures thermiques. Plus sa capacité, plus longue sera l’autonomie. Mais à la différence des voitures thermiques, ce réservoir coûte cher ce qui explique pourquoi les constructeurs tendent à la limiter la capacité des batteries pour parvenir à proposer des voitures électriques à des coûts qui ne soient pas prohibitifs pour l’usager.

L’autonomie des voitures électriques conditionne leur usage

Près de 540.000 véhicules électriques et hybrides rechargeables ont été vendus dans le monde en 2015

La Nissan Leaf en charge sur une borne rapide

Exception faite des modèles Tesla, la plupart des voitures électriques auront du mal à traverser la France. La faute à des autonomies encore limitées sur autoroute et à un réseau d’infrastructures de charge loin d’être optimal. Le terrain de prédilection de la voiture électrique reste l’urbain et le péri-urbain.

La voiture électrique s’adapte néanmoins à la majorité des trajets. Ainsi, 82% des Européens (77% des Français) font moins de 100 km par jour. Pour la plupart de ces personnes, les voitures électriques actuelles proposent une autonomie suffisante.

Un moyen pour faire de plus longues distances est d’utiliser les bornes de recharge publiques, notamment les bornes de recharge rapide (voir notre dossier). Celles-ci sont de plus en plus nombreuses, et un site comme ChargeMap permet de les localiser facilement.

La location de voiture peut être une solution pour les trajets ponctuels de plus de 200 à 300 km. En revanche, pour des trajets réguliers de plus de 250 km, il faudra privilégier un autre véhicule, comme une voiture hybride par exemple.

Dans ce cas, la voiture électrique présente un avantage indéniable : plus besoin de s’arrêter à la station-service et un coût de 2 € d’électricité pour faire 100 km…

Les variations de l’autonomie d’une voiture électrique

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Ecran d’information de la Hyundai Ioniq électrique

Quand on parle d’autonomie d’une voiture électrique, il faut bien comprendre qu’il n’existe pas une autonomie mais des autonomies. En effet, l’autonomie dépend de nombreux paramètres : le modèle de la voiture, le comportement du conducteur ou les conditions météorologiques.

Voici quelques éléments qui vous permettront de comprendre dans quelle mesure l’autonomie varie.

Les facteurs qui diminuent l’autonomie

Le style de conduite

La voiture électrique est très sensible au style de conduite. Ainsi, une conduite sportive utilisera beaucoup plus d’énergie qu’une conduite douce. C’est pour cette raison que l’éco-conduite a une importance toute particulière quand on roule en voiture électrique.

Le différentiel entre les conduites peut faire varier l’autonomie d’environ 10% suivant les conducteurs. C’est pour cette raison que certains constructeurs proposent des voitures électriques avec un mode “éco” : cela permet d’atténuer la puissance du moteur dans les accélérations, et donc d’améliorer l’autonomie de la voiture.

La vitesse

Plus on roule vite, plus on consomme d’électricité, et c’est exponentiel ! A titre d’exemple, la Zoé ZE 40 et sa batterie 40 kWh ne permettent pas de faire plus de 130*150 km sur autoroute tandis qu’elles peuvent faire jusqu’à 250 km en utilisation citadine.

Ce point est très important, et les utilisateurs de voitures électriques le savent. Ainsi, si vous vous retrouvez un jour avec une autonomie trop juste pour faire un trajet, vous pouvez toujours réduire votre vitesse pour arriver à destination.

La climatisation, le chauffage et les éléments de confort

Si l’utilisation de la radio ou des phares n’a quasiment pas d’impact sur l’autonomie d’une voiture électrique, le chauffage et la climatisation ont un impact beaucoup plus fort. Ils peuvent réduire l’autonomie, selon les modèles et leur utilisation, de 10 à 30% !

Certaines voitures électrique de nouvelle génération embarquent un chauffage de type “pompe à chaleur”, ce qui est bien moins consommateur d’électricité que les dispositifs classiques. Les constructeurs ont aussi tendance à proposer les sièges chauffants et le volant chauffant, qui consomment moins d’électricité que si l’on doit allumer le chauffage.

Le froid

La recharge d'une voiture électrique quand il fait froid.

Contrairement à une idée reçue, une voiture électrique n’a aucun mal à démarrer en hivers. Par contre, les températures négatives impactent un peu l’autonomie (environ 5%). Mais comme il est également nécessaire d’allumer le chauffage, la baisse d’autonomie est alors vite assez sensible.

C’est notamment pour cette raison que les voitures électriques sont dotées d’un système de chauffage programmable afin de permettre de pré-chauffer l’habitacle lors que la voiture est branchée au garage.

L’usure

Vous connaissez bien le problème avec vos téléphones portables : l’autonomie a tendance à chuter avec le temps. Sur les voitures électriques, c’est un peu pareil. Ainsi, il faut compter avec une perte d’autonomie d’environ 10 à 15% au bout de 5 ans d’utilisation et 75 000 km. Ensuite, la baisse est beaucoup moins sensible avec les années.

La récupération d’énergie au freinage

Pour gagner en autonomie et perdre le moins d’énergie, les ingénieurs automobiles ont développé des systèmes de récupération de l’énergie au freinage. Concrètement, quand vous freinez la voiture va utiliser l’énergie de la voiture pour produire de l’électricité et recharger la batterie.

Choisir une autonomie qui convient à son usage

Au moment d’acheter une voiture électrique, il est conseillé de choisir un modèle possédant une autonomie double par rapport au nombre de kilomètres que l’on réalise au quotidien.

La première raison est que l’autonomie annoncée par les constructeurs est très optimiste. En effet, le cycle qui normalise l’autonomie des véhicules électriques, baptisé NEDC (New European Driving Cycle) n’est pas vraiment adaptée à ce que l’on rencontre “dans la vraie vie”. Pour en savoir plus, jetez un oeil à la vidéo ci-dessous qui évoque l’autonomie réelle des voitures électriques.

La seconde est une marge de sécurité par rapport à tous les paramètres qui peuvent venir réduire votre autonomie.

Ainsi, voici ce que l’on pourra préconiser pour une voiture affichant 250 km d’autonomie au catalogue :

  • Jusqu’à 170 km / jour : aucun problème avec à mini d’éco-conduite
  • De 170 km à 200 km / jour : ça devient limite mais ça passe si l’on fait attention et si on ne fait pas d’autoroute
  • + de 200  km : c’est trop juste

N’hésitez pas à demander à louer la voiture électrique que vous envisagez d’acheter et à faire un test si vous avez un doute sur sa capacité à faire le kilométrage dont vous avez besoin.

Les conseils pour augmenter l’autonomie de sa voiture électrique

Voiture électrique branchée

Nous l’avons vu, l’autonomie peut très vite baisser. Il existe cependant des moyens de réguler l’autonomie d’une voiture électrique.

On peut ainsi adapter sa conduite en évitant de consommer trop : anticiper les freinages, démarrer doucement, utiliser les pentes à bon escient. En bref, respecter tous les principes de l’éco-conduite.

Il est également conseillé de ne pas faire usage à outrance du chauffage ou de la climatisation. Ne pas hésiter à les couper dès lors que l’habitacle est à température. Enfin, il faut utiliser au maximum la programmation du chauffage pour chauffer (ou climatiser) l’habitacle quand la voiture est branchée.

La vitesse est un élément décisif, car rouler vite impacte très nettement sur l’autonomie. Ainsi on pourra adapter sa vitesse à tout moment et éviter l’autoroute. Le GPS est particulièrement utile pour trouver des chemins alternatifs.

Enfin, il peut également être judicieux de prendre garde à l’aérodynamique de la voiture : les galeries de toit par exemple vont augmenter la prise au vent de la voiture, et donc augmenter sa consommation. Il en va de même si l’on roule les fenêtres ouvertes. Enfin, un poids de chargement important ou l’utilisation d’une remorque auront également une incidence sur l’autonomie.

Pour plus de détails sur cette question, nous vous invitons à visiter cette page sur Automobile Propre : Comment rallonger l’autonomie d’une voiture électrique ?

Les solutions techniques pour rallonger l’autonomie

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Les bornes de recharge

Il existe des solutions techniques permettant de rallonger l’autonomie d’une voiture électrique. Tout d’abord, il existe sur les routes françaises et européennes un réseau toujours grandissant de bornes de recharge. Ainsi en cas de long trajet on pourra planifier son itinéraire afin de disposer d’assez d’autonomie pour aller d’une borne à l’autre.

Il existe en outre des bornes de recharge rapides, qui ajoutent 4 km d’autonomie par minute de recharge.

Les stations d’échange de batteries

Dans certains pays, des stations d’échanges de batteries ont été mises en place. C’est par exemple le cas en Israel, en Grande-Bretagne et au Danemark. Ce système pourrait se développer au cours des prochaines années.

Le principe est simple : on échange sa batterie usagée pour une batterie complètement chargée, et l’opération se fait en moins de 3 minutes. Ce système a été expérimenté par la société Better Place en Israël et au Danemark mais aussi par Tesla en Californie. Celui-ci n’a cependant pu réaliser une quelconque percée commerciale et les projets ont été abandonnés.

Le prolongateur d’autonomie

Certaines voitures commencent à être équipées de prolongateur d’autonomie. Il s’agit d’un petit moteur thermique intégré à la voiture qui a pour unique vocation de recharger la batterie.

Des voitures comme la Chevrolet Volt ou la BMW i3 embarquent déjà ce type de technologies et affichent des autonomies d’environ 500 km en incluant le réservoir essence avec des autonomies électriques variant de 50 à 200 km selon les modèles. Le véhicule hybride rechargeable, qui combine motorisation électrique et thermique pour animer le véhicule, fait aussi partie des solutions intéressantes mais les véhicules se limitent à des modèles haut de gamme avec des autonomie électriques tournant autour de 30 à 50 kilomètres « réels ».

A l’avenir : les prochains véhicules et leur autonomie

batterie

Au cours des prochaines années, de nouvelles solutions devraient apparaître pour répondre à la question de l’autonomie des voitures électriques.

Les prochaines générations de batteries

Les nouveaux types de batterie développés devraient changer la donne, mais pas tout de suite : la plupart n’en sont qu’au stade de l’expérimentation et ne verront sans doute pas le jour avant 2020.

  • La batterie lithium-air, sur laquelle travaille IBM, promet jusqu’à 800 km d’autonomie.
  • La batterie lithium-polymère, conçue par les français de Bolloré, permettrait d’atteindre 250 km.
  • Les batteries dites solides qui reprendront la technologie LMP de Bolloré sans l’inconvénient lié à la température de fonctionnement.

La pile à combustible hydrogène

Le système stockage de l’électricité avec une pile à combustible hydrogène permet une autonomie pouvant aller jusqu’à 500 km. Cette pile utilise l’hydrogène comme “carburant” et elle produit de l’électricité.

Ces véhicules à hydrogène pourraient se développer à grande échelle d’ici 2020 mais l’offre reste aujourd’hui assez limité et le développement de la filière se heurte à des problématiques d’infrastructures de ravitaillement souvent très chères à mettre en place…

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La Toyota Mirai est l’une des premières voitures à hydrogène « mass market »

La recharge par la route

Une équipe de scientifiques japonais a expérimenté un système de recharge des voitures durant leur utilisation. Le système est similaire à celui des voitures électriques en jouets : le chargement électrique se fait par induction via la route. Un tel système pourrait permettre de rallonger l’autonomie d’une voiture à l’infini.

Cependant il n’a pour l’instant été testé que sur des prototypes, et nécessiterait un travail gigantesque pour installer les infrastructures adéquates. Autant dire qu’il n’a que peu de chance d’aboutir un jour… Par contre, il peut être envisagé pour certaines lignes d’autobus.