La canicule est-elle néfaste pour l’autonomie et les batteries des voitures électriques ?

Lors des canicules estivales, l’autonomie des voitures électriques est faiblement impactée. Mais des précautions sont à prendre.

Il est admis qu’une batterie de véhicule électrique présente des performances moindres en hiver. Le froid a une incidence directe sur la capacité de la batterie, mais aussi sur les consommations : le chauffage évidemment, mais bien d’autres paramètres font augmenter l’appétit, et réduisent donc l’autonomie. Pour autant, cela ne veut pas dire que la chaleur de l’été soit favorable aux chaînes de traction électrique. C’est en tout cas ce qu’estime Recurent, qui vient de publier un rapport d’étude à ce sujet.

Comme toutes les machines et moteurs utilisés sur la planète, une voiture électrique doit se situer dans une fourchette de température idéale de fonctionnement. Et c’est plus précisément le cas pour sa chaîne de traction composée, entre autres organes, d’une batterie et d’une machine électrique. En hiver, les composants et l’électrolyte des batteries sont engourdis. Les réactions chimiques ne se font pas aussi rapidement qu’elles ne le devraient, ce qui dégrade l’efficacité de l’ensemble.

En été, le problème est davantage technique : au delà d’une certaine température, les composants ne peuvent plus fonctionner au maximum de leur capacité. Si le refroidissement n’est pas optimal, les performances sont ainsi bridées. C’est ce qu’il se passe par exemple avec votre smartphone : dépourvu de ventilateur d’extraction, l’appareil doit réduire les sollicitations pour éviter l’insolation.

L’autonomie ne fond pas sous le soleil

Hormis dans le cadre d’une recharge rapide en courant continu, on va y revenir, une batterie parvient généralement à maintenir ses températures, qui se situent en moyenne entre 20 et 30 °C. Et ce même si le mercure est plus faible ou plus élevé. C’est la mission du dispositif de régulation thermique, piloté par le système de gestion de la batterie (BMS en anglais). En hiver, il force le réchauffement par effet Joule de la batterie en déroutant le circuit. En été, il utilise le liquide caloporteur pour refroidir les cellules afin de garantir les performances, le rendement, mais aussi éviter l’emballement thermique de la pile. Ce système est dit actif, et diffère du système passif (avec une batterie refroidie par air) qui disparaissent petit à petit du marché.

En roulant (en phase de décharge), les différences en matière de performances et de rendement sont imperceptibles pour un conducteur en France en raison de nos températures. Même si les performances de refroidissement diffèrent d’une voiture à l’autre, la batterie ne sera jamais en surchauffe dans des conditions normales d’utilisation, même sur autoroute. Seul un coup de mou pourrait être observable en sollicitant régulièrement des ampères, comme sur un col de montagne ou avec des reprises multiples. Mais c’est rare.

Au final, c’est avec des températures chaudes (en tout cas celles que nous avons chez nous) que la voiture électrique présente ses meilleures consommations. Il n’y a donc que l’intensité du système de refroidissement et l’utilisation de la climatisation qui auront un impact sur l’autonomie. Mais on a déjà vu avec précision que cette dernière peut consommer 1 kWh par heure de fonctionnement au départ, et encore moins une fois l’habitacle à bonne température. Elle n’a donc pas d’impact significatif sur l’autonomie, comme l’affirme Recurent.

Cooling the high-voltage battery during DC charging

C’est avec les recharges rapides que ça chauffe le plus

S’il n’existe pas ou peu de différences en roulant, contrairement aux idées reçues, les choses diffèrent nettement au moment de la recharge. Car si la température extérieure n’a pas de véritable signification en hiver (la température de la batterie est toujours plus chaude), ce n’est pas le cas en été. Celle-ci fonctionne généralement dans la fourchette haute des températures définies par le fabricant. Et plus la température de départ est élevée, plus elle atteindra son pic acceptable pendant la recharge. En général, il est admis que les batteries commencent à se dégrader au delà de 50 °C.

A ce moment, pour éviter les pépins, le BMS réduira la puissance de recharge, voire la coupera. Mais là encore, les inquiétudes sont vaines : les systèmes électroniques sont parfaitement calibrés pour une utilisation dans des situations extrêmes, qui n’existent pas chez nous malgré des pics à près de 40 °C (un record absolu de 46 °C). Surtout, les voitures les plus sophistiquées, et donc les plus à même d’encaisser des fortes puissances de recharge faisant grimper en flèche la température, disposent dans certains cas d’un circuit de refroidissement partagé avec celui de la climatisation.

Reste que plus les batteries font le plein en courant continu (sur les bornes de recharge rapide donc), plus elles prennent des coups de chaud. Et plus elles prennent des coups de chaud, plus leur longévité est compromise avec des pertes de capacité prématurées. Là encore, le BMS veille au grain, mais ces phénomènes ne sont pas sans conséquences.

Le véritable problème peut donc parvenir des bornes de recharge : installées pour la plupart en plein soleil, le caisson en métal et les pièces sont déjà bien chauds. Ce qui signifie que leur puissance de recharge, et donc leur performance, sera aussi réduite pour ne pas faire sauter les composants. Les stations qui profitent d’un auvent de protection ont donc un avantage sur ce point, que ce soit par beau temps en été ou en cas d’intempéries.

Voiture électrique et canicule : comment faire ?

Les électriques et les fortes chaleurs ne sont pas du tout incompatibles. Pilotés par l’électronique, les systèmes de refroidissement veillent au grain. En tout état de cause, il est parfaitement inutile de se prendre la tête avec toutes ces considérations techniques : exposées très rarement à des températures supérieures à 40 °C de notre côté du globe, les voitures électriques n’ont pas le temps de souffrir. En dessous, elles sont étudiées pour fonctionner parfaitement. Voilà qui interroge fortement sur la baisse d’autonomie de 31 % par 37 °C, comme annoncée par le cabinet d’étude précédemment cité. Dans ce cas, cela signifie que la consommation serait plus importante de l’ordre de 45 %. Ce qui est tout de même peu probable à nos yeux.

Il y a donc moins de précautions à prendre qu’en hiver pour profiter pleinement de son auto électrique. Tout juste pourrions nous vous conseiller pour des questions de confort, de vous garer à l’ombre et d’ouvrir les fenêtres lors des premières minutes d’utilisation avant de lancer la climatisation. Cette dernière consommera moins (même si elle ne causera pas de galères le cas contraire), et cela sera plus agréable pour les occupants.

En matière de recharge rapide, privilégiez les stations couvertes de plus en plus nombreuses. Cela sera plus confortable pour tout le monde, les bornes seront moins chaudes et le refroidissement de la voiture sans doute amélioré.

Il fait 35 °C et vous avez besoin d’effectuer une recharge rapide lors d’un voyage ? Faites confiance à la voiture. Cependant, évitez de faire un plein en courant continu en arrivant à destination, contrairement à ce qui est préférable de faire en hiver : cela évitera de mettre une fois de plus en contrainte thermique la batterie, chauffée par le trajet.