Voitures électriques : quels modèles 400 V se rechargent le plus rapidement ?

Les batteries 400 V ne sont pas réputées pour leur puissance de recharge. Pourtant, certaines atteignent des niveaux très suffisants. Voici notre classement.

Les voitures électriques sont généralement divisées en deux catégories, avec les 400 V d’un côté, et les 800 V de l’autre. Bien plus commune et moins technologique, l’architecture 400 V ne permet pas d’atteindre les faramineuses puissances de recharge rapide qui font la réputation des architectures dites 800 V. En cause ? Tout un système qui impose une limite de la puissance. Pourtant, certaines voitures parviennent sans mal à aller chatouiller les voitures électriques les plus exclusives. On fait le point.

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Qu’est-ce qu’une architecture 400 V ?

Les formules mathématiques n’ont pas changé, mais rappelons les bases. Selon les règles fondamentales en matière d’électricité, la puissance (P, en kW) est le produit de la tension (U, en volt) et de l’intensité (I, en ampère), soit P=UxI. Cela amène donc à la loi d’Ohm, élémentaire pour les circuits électriques, selon laquelle la tension est alors le produit de la résistance électrique et de l’intensité, soit U=R x I. Enfin, l’on sait que l’effet Joule engendré par un courant, et donc l’échauffement des composants électriques, est proportionnel au carré du courant, soit P=R x I². En d’autres termes, l’augmentation de la tension permet de réduire d’autant l’intensité, responsable de l’échauffement des composants par effet Joule. Dès lors, il est, par exemple, possible de réduire la section des câbles, ou de faire passer beaucoup plus de puissance avec des équipements équivalents. Voilà ce qui fait la force de la technologie 800 V.

Cependant, une batterie de voiture électrique est composée de plusieurs cellules. Toujours selon les règles en matière de circuit électrique, la tension totale du système dépend du nombre de cellules connectées en série, tandis que la capacité en ampère-heure (Ah) dépend des connexions en parallèle. Une architecture dite 800 V repose simplement sur une mise en série plus longue de cellules. Mais rappelons qu’il ne s’agit ici que du raccordement, et que chaque cellule dispose toujours d’une même tension nominale (de 3,6 à 3,7 V en moyenne pour une NMC), et qu’elle se rechargera toujours à sa tension, que la batterie soit en 400 ou en 800 V.

L’augmentation de la tension d’une architecture est surtout bénéfique au reste du système, notamment en matière de régulation thermique. Voilà pourquoi la technologie 800 V peut prendre le large par rapport à la technologie 400 V, nettement plus limitée en raison des contraintes thermiques sur l’ensemble du système. Dès lors, les recharges rapides ne sont pas aussi expéditives. Mais certaines sortent du lot !

400 V vs 800 V, quelle différence à la borne ?

À l’exception des Tesla, qui promettent jusqu’à 250 kW de puissance de recharge rapide (DC), toutes les voitures 400 V affichent une puissance inférieure à 200 kW. C’est là que se situe la frontière, puisque toutes les voitures 800 V annoncent plus de 200 kW. On retrouve en haut du tableau les Tesla, donc, mais aussi certaines BMW qui tutoient la barre des 200 kW. La batterie Verkor de la prochaine Alpine A390 GTS visera le haut du panier avec un pic de 190 kW. Pour le reste, les puissances de recharge sont très différentes en fonction des voitures. En moyenne, la puissance en pic des voitures 400 V disponibles sur le marché est de 130 kW, contre 290 kW du côté des 800 V.

Une fois branchées sur les bornes, les voitures 800 V étudiées dans le cadre d’un Supertest ont présenté un temps moyen de 20 minutes sur l’exercice du 10-80 %, avec un record à 12,5 minutes (XPeng G6) et une lanterne rouge à 34 minutes (Lucid Air Grand Touring). Du côté des voitures 400 V, le temps moyen est de 33 minutes, avec là encore d’importantes disparités en fonction des modèles. Une Tesla Model Y Propulsion peut exécuter le 10-80 % en 22 minutes dans les meilleures conditions, mais un BYD Atto 3 ou un Kia Niro EV ont besoin de 44 minutes. L’éventail de performance absolue est bien plus large.

Quelles sont les 400 V les plus rapides ?

Toutefois, il convient de ne pas tenir compte du seul pic de puissance et de considérer l’endurance de la recharge. Dans ce cas, c’est la puissance moyenne à la borne sur le 10-80 % qui nous intéresse, qui correspond à la quantité d’énergie délivrée par la borne en fonction du temps de recharge. C’est le seul vrai indicateur des performances de recharge rapide, puisque cela ne prend pas seulement en compte une puissance fugace. Dans ce cas, on note une puissance moyenne de 97 kW sur l’ensemble des voitures 400 V que nous avons passées au crible, contre 210 kW du côté des 800 V.

À l’instar des valeurs en pic, les puissances moyennes dépendent des catégories et des tailles de batterie. Il n’est donc pas surprenant de constater que les citadines occupent majoritairement le bas du classement. Les voitures du groupe Stellantis équipées de la batterie de 51 kWh (Peugeot e-208, DS 3 e-Tense, …) gravitent autour des 82 kW, alors que la Renault 5 E-Tech avoue 75 kW, tout comme la Renault Mégane E-Tech. Les voitures les plus lentes (BYD Atto 2, Honda e:Ny1, Kia Niro EV, …) affichent 60 kW.

La plupart des références du marché se situent dans une tranche comprise entre 100 et 110 kW. On y trouve les MG S5 EV et Renault Scenic E-Tech (100 kW), la Tesla Model 3 Grande Autonomie (batterie de 75 kWh à 105 kW de moyenne) ou la BYD Seal (110 kW). Les Kia EV3 et EV4 équipés de la batterie de 81,4 kWh sont proches (112 kW). C’est aussi dans ces eaux que se situe la DS Numéro 8 une fois que l’on a remis de l’ordre dans son BMS faussé (111 kW).

Au-delà des 120 kW, la liste est davantage représentée par les voitures du groupe Volkswagen équipées de la batterie de 77 kWh, avec des puissances moyennes comprises entre 122 kW (Skoda Elroq 85) et 129 kW (Volkswagen ID.7 Pro). Les fournisseurs différents peuvent expliquer les menues différences. Pourtant critiquées avec une puissance en pic de 150 kW chacune, l’Alpine A390 GT et le Maserati Grecale Folgore font bonne figure avec une moyenne de 130 kW. Certes, on aimerait les voir dans la catégorie des 800 V, mais la performance est très correcte pour des voitures électriques fonctionnant sous une tension 400 V.

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Enfin, on retrouve tout en haut du classement des voitures assez inattendues. Ou presque, puisqu’elles affichent des puissances en pic assez élevées. Ainsi, les Tesla Model S Grande Autonomie (145 kW de moyenne), Mercedes G580 EQ (153 kW) et Volkswagen ID.7/ID.Buzz 86 kWh (154 kW) occupent le haut du classement. Mais on note alors que les meilleures 400 V ne parviennent pas à tutoyer les moins bonnes 800 V : à l’exception de la Lucid Air Grand Touring, la Volvo ES90 occupe le bas du classement avec 176 kW de puissance moyenne.

Une technologie 400 V suffisante ?

Du fait de leur configuration plus modeste et plus économique, les voitures dotées d’une technologie 400 V ne pourront techniquement pas atteindre le niveau des voitures dites 800 V, qui profitent davantage de libertés techniques grâce à leur système. Comme nous l’avons vu, la meilleure des 400 V (154 kW de puissance moyenne) ne parvient pas à atteindre le niveau de la moins bonne des 800 V (176 kW). En faisant le tri de nos chiffres, on remarque que 10 minutes en moyenne séparent les deux technologies sur l’exercice du 10-80 %.

Après étude, il semblerait que l’architecture 800 V puisse représenter l’avenir de la voiture électrique en raison de ses différents avantages techniques. Cependant, cette technologie sensible et chère pourrait ne pas être généralisée aussi facilement à des voitures des segments inférieurs. En attendant, on remarque que les technologies 400 V gagnent en performance avec des puissances moyennes très correctes au fil des générations. De plus, cette technologie est non seulement compatible avec toutes les bornes sans perte de puissance, mais surtout bien moins sensible aux facteurs extérieurs qu’une architecture 800 V de pointe. Bref, le 800 V est sans doute l’avenir de la batterie à électrolyte liquide, mais le 400 V a encore de beaux jours devant lui.