L’association américaine de l’automobile (AAA) a mené des tests de variation de l’autonomie, en fonction de la température extérieure, sur 5 modèles différents de voitures électriques : Tesla Model S 75D, BMW i3, Nissan Leaf, Chevrolet Bolt et Volkswagen e-Golf. Une démarche menée en partenariat avec le centre de recherche automobile du sud de la Californie.
41% d’autonomie en moins
Tous les utilisateurs de véhicules électriques le savent, le froid influe parfois beaucoup sur l’autonomie. Sauf système efficace de régulation de la température dans les packs, les batteries peuvent se révéler bien moins performantes en hiver. En cause, une baisse de la conductivité et de la vitesse des réactions chimiques dans les cellules. S’ajoute à ce phénomène une utilisation plus ou moins importante des consommateurs, dont les systèmes de chauffage et d’air conditionné sont les plus énergivores. AAA l’a d’ailleurs très bien mis en avant dans son étude.
Par -6° C, par rapport à une température ambiante plus clémente de 23° C, la perte moyenne d’autonomie d’un véhicule électrique est de 12%, mais elle atteint les 41% dès que l’on utilise les équipements CVC (chauffage, ventilation, climatisation). Tous les modèles ne sont pas égaux face à ce phénomène : une pompe à chaleur utilisera moins d’électricité qu’une résistance.
Ne pas se priver des équipements de sécurité
Même si l’addition des équipements en marche pèsera plus ou moins lourdement au final sur la baisse d’autonomie, les essuie-glace et l’éclairage, surtout avec des leds, ne sont pas particulièrement énergivores. Vouloir s’en passer pour préserver un faible pourcentage d’autonomie, alors qu’ils seraient nécessaires pour la sécurité, ne serait pas une bonne idée ! A la limite peut-il être envisagé, quand c’est possible, de remplacer les ampoules à filaments par du matériel moins consommateur et relativement équivalent en luminosité.
Facteurs temps
Au temps qu’il fait (neige, froid, brouillard, etc.) s’ajoute le temps qui s’écoule. Si un moteur électrique consomme peu dans les bouchons, le chauffage, lui, au contraire, prendra de plus en plus d’importance sur la consommation totale en électricité du véhicule, jusqu’à être responsable au-delà de 50% de l’épuisement de la batterie dans certaines conditions extrêmes. C’est ainsi, et il faut le savoir avant de s’élancer sur les routes de l’hiver avec une voiture électrique.
Pour autant, avec des capacités de batterie en nette amélioration, le phénomène perd progressivement de l’importance. Inutile de vouloir jeter la mobilité branchée pour cela : les modèles diesel et à essence connaissent des surconsommations d’énergie en hiver, certes moindres, mais qui, selon l’agence américaine de protection de l’air, peuvent également allègrement dépasser les 35%.
En laboratoire
Ce n’est pas sur les routes, mais dans un espace fermé, que l’association américaine de l’automobile a mené ses tests, les véhicules étant placés sur un tapis roulant dynamomètre. Un scénario qui a permis de placer les engins à des températures très précises. Ces conditions ne pourront jamais reproduire exactement l’influence du froid en situation réelle. Toutefois, les voitures ont été soumises entre 12 et 36 heures aux températures choisies, avant d’effectuer les tests.
Les facteurs influençant l’autonomie, positivement ou négativement, sont trop nombreux pour qu’une quelconque expérimentation, même en situation réelle, apporte des résultats chiffrés qui traduiraient exactement la situation de tous les électromobiliens. Le programme suivi par AAA donne cependant un ordre de grandeur cohérent sur la perte de rayon d’action avec des températures froides, associées ou non avec l’usage du chauffage. L’association n’oublie pas de rappeler que, dans une telle situation, l’avantage financier à utiliser une voiture électrique se réduit par rapport à un modèle thermique équivalent.
Résultats par modèle : L’effet de la température extérieure
Un premier test a été effectué, sans actionner les équipements CVC, afin de déterminer la perte d’autonomie d’un véhicule électrique du seul fait de la baisse de la température externe. La comparaison a été faite entre une exposition à 23° C puis à -6° C. En moyenne, la baisse est de 12%. L’autonomie chute cependant de (classement selon un impact du moins au plus marqué) : 7% sur la Volkswagen e-Golf, 10% sur les Chevrolet Bolt et Nissan Leaf, 11% sur la Tesla Model S 75D, et 20% sur la BMWi3.
Température + chauffage
Les observations ont ensuite porté sur la baisse d’autonomie provoquée à la fois par une température de -6° C à l’extérieur et par l’utilisation du chauffage réglé sur 22° C en mode automatique, avec recirculation de l’air quand la fonction était disponible.
La baisse, en moyenne, est de 41%, également avec des disparités importantes selon les modèles de voitures électriques : 31% sur la Nissan Leaf, 36% sur la Volkswagen e-Golf, 38% sur la Tesla Model S 75D, 47% sur la Chevrolet Bolt, et 50% sur la BMWi3. Si cette dernière a obtenu le plus mauvais résultat aux 2 tests, la Chevrolet Bolt est proche d’elle avec utilisation du chauffage mais parmi les meilleures quand cet équipement n’est pas utilisé. Dommage qu’un modèle coréen ne figure pas dans cette étude : les cellules lithium-ion polymère auraient pu créer la surprise, positivement.
Conseils
Pour compléter son étude, AAA donne 3 conseils principaux pour mieux vivre la voiture électrique en hiver :
- Planifier à l’avance des arrêts plus fréquents pour la recharge lors des longs déplacements ;
- Stationner de préférence dans un garage fermé ;
- préchauffer l’habitacle avant de partir alors que la voiture est encore branchée au secteur ou à une borne.
Nous rajouterons, sans que ce soit impératif, juste pour une autonomie plus confortable en cas de besoin :
- Privilégier les itinéraires les moins énergivores ;
- Plutôt que le chauffage, utiliser les sièges et le volant chauffants quand ces fonctions sont disponibles ;
- Réduire légèrement la vitesse
- Adopter une conduite à l’anticipation et encore plus souple ; etc.
L’été aussi
L’association américaine de l’automobile s’est aussi inquiétée de l’influence sur l’autonomie des températures estivales et de l’utilisation du système de climatisation. Elle est bien moins marquée, comme on peut s’en douter : Seulement 4% de baisse en moyenne du seul fait de la température, et 17% avec, en plus, l’usage du climatiseur.
En suivant ce lien, vous pourrez retrouver les résultats détaillés pour les 5 modèles de voitures électriques retenus par AAA.
Attention le teste est fait à -6 sans préchauffage sur une prise et pour un chauffage à 23degrés!
Sans le chauffage le problème est moins présent…
Avec -17C mon Subaru Forester est de 30% moins efficace et le Hyundai Kona Electric environ 25% avec pré-chaufage, donc les voitures électriques sont plus efficace au froid que les voitures thermique !
Sauf que selon ces chiffres je n’aurai jamais pu faire le trajet Montréal Québec cet hiver sans arrêt. De plus il ne faisait pas -5 mais -15.
Cependant je l’ai fait sans problème en utilisant le chauffage bien entendu.
C’était avec un modèle 3 MR.
Donc, je ne fais aucune confiance à ces chiffres…
Il y a Bjorn Nyland qui a fait un teste grandeur nature avec une Kona par -5C°, il a une perte d’autonomie de ~20% par rapport à son teste en été.
Mais il a conduit la Kona normalement sans se soucier de la consommation, car il avait des bornes tous les 30-40km.
Il n’a pas ressenti d’anxiété de la panne. Tout s’est bien déroulé, hormis la neige sur la prise de recharge.
Je ne vois pas où est le scoop, en hivers la batterie est moins efficace et le chauffage consomme. C’est pour ça que lorsqu’on achète un VE on choisi une taille de batterie en considérant son trajet en hivers et aussi avec une perte correspondant aux nombres d’années d’utilisation prévu. Un bon vendeur de VE aidera le client en ce sens, même si hélas c’est rare. Par contre je sais que ce titre va être abondamment repris par la presse généraliste ! C’est d’autant plus ridicule que ça se base sur un comportement de thermique. En thermique on ne préchauffe pas l’habitacle, et en thermique la chaleur étant “gratuite” les conducteurs on l’habitude de se déshabiller. Mais on peut très bien rouler avec 18 ou 20 degrés dans l’habitacle en hivers, c’est juste une habitude. Si il fait -6 je doute que vous arrivez à votre véhicule sans un très gros pull, alors le garder c’est la simplicité ! En plus en cas de problème (panne, accident, etc.) être habillé correctement n’est pas un luxe.
En conclusion il y a encore beaucoup de pédagogie à faire, hélas la presse est plus intéressée par le bashing…
Après il faudrait peut-être un double vitrage, au moins pour le pare brise. À moins que l’augmentation du poids soit plus pénalisante pour l’autonomie que l’augmentation de l’isolation.
-25% sur la Zoe en moyenne entre les meilleures conditions et les plus mauvaises :(
Je fais une centaine de kilomètres par jour avec quasiment autant d’autoroute que de voies rapides. Si je reste sur la nationale uniquement, la perte d’autonomie est moins marquée mais ça reste entre -15 et -20%
J’ai une Smart EQ depuis 8 mois.
Petite autonomie et petits trajets : ce pour quoi elle est destinée.
Mes calculs ont montré une surconsommation réduisant l’autonomie de 30% en hiver sur mon trajet quotidien. En utilisant chauffage, volant et siège chauffant (pack hiver avec isolation renforcée).
Après je peux toujours couper le chauffage mais l’inconfort est palpable 😒.
Il est regrettable que le rédacteur Automobile Propre ne donne pas les limites de cette méthodologies.
Ce comparatif apporte une réponse très partielle car reflétant très peu la réalité d’utilisation quotidienne l’hiver. Le taux de perte d’autonomie l’hiver n’est pas une constante mais évolue à la baisse entres autres avec la température des batteries qui elle augmente jusqu’à sa température de service (30 à 40 degrés C) tout au long du trajet. En prenant pour référence la perte d’autonomie en début de trajet, les chiffres obtenues ne sont vrais que sur la première dizaine de km, ensuite la situation s’améliore peu à peu. L’article ne dit pas que les équipements sont très différents d’un modèle à l’autre, que certains consommateurs (CVC) ne peuvent pas être coupés dans certaines circonstances ( très basses températures) pour des raisons de fiabilité ce qui discrédite le comparatif.
L’article ne dit pas non plus que certains constructeurs comme Tesla récupèrent les calories dissipées par les moteurs afin de recycler ces thermies en réchauffage « gratuit » diminuant ainsi la consommation du chauffage passif ou PAC.
Mes amis, ayons une pensée compatissante pour ceux qui ont fait les tests à -6° sans chauffage.
-41% d’autonomie ça fait quand même une sur/consommation de 62,89%.
La comparaison avec le diesel qui sur consomme de 35% est trompeuse avec la perte d’autonomie de 41% pour l’électrique. Presquev2x plus de sur-conso.
Je suis pour l’electrique qui pour moi est la meilleure solution mais il faut comparer de facon honnete
Avec un kangoo ZE 18kWh (batterie vieilli), sans pompe à chaleur, le -40% est tout à fait réaliste (c’est déjà le cas par -2°C), d’autant qu’on en est réduit à ne pouvoir faire que des petits trajets
Et ces résultats ne sont pas confirmés par les utilisateurs actuels de VE. Le protocole exploité me semble trop éloigné de la réalité. L’étude est au moins réalisé par un organisme sérieux et reconnu. Quant aux conseils donnés, le bon sens pour nous.
Un seul regret, avec des chiffres fournis, les futurs conducteurs vont fuir le VE.
J’ai laissé mon i3 Rex dehors cette hiver la nuit. Perte d’autonomie 30 % par -5 degres. Et je n’ai pas l’option préchauffage de batterie. Je pense qu’on doit plutot tourner en moyenne autour des -15 à -20%.
PS: je conduit en mode confort (non “éco”) et clim sur 22 degrés (non, il ne fait pas 22 dans la voiture mais plutot entre 16 et 18 degres).
A titre perso, lors de ce 1er hiver en electrique, j’ai trouve tres confortable et pas trop consommateur un chauffage a 18.5 + siege et volant chauffants.
Sur les cours trajets, j’observe bien 30% de chute sur l’autonomie de notre Zoé 40 mais on ne fait pas toujours de préchauffage vu qu’il reste quand même plus de 200 km à 100% et qu’on en fait pas plus de 50 par jour. Pour les longs trajets, on préchauffe en général et on règle à 18 ou 19°C max + réduction de la vitesse sur autoroute de 10 km/h par rapport à l’été (on se met à 110) et on arrive à faire Lyon – Genève avec plus de 80 km d’autonomie à l’arrivée (il y a en 150 km). La perte est donc plutôt de l’ordre de 10% dans ce cas là (pour des températures entre 0°C et 5°C).
Ai parlé avec un nouveau propriétaire de Nissan Leaf, à -20 degrés, sans garage, perte d’au moins 50% me disait-il! Et on a souvent ces températures glaciales au Québec. Pas très content le monsieur!
Je dispose d’une BMW i3 42 kwh depuis mi-décembre. J’ai effectué 9000 km en moins de deux mois, dont un grand nombre à des températures inférieur à -3°. Mon véhicule dispose des options pompe à chaleur et sièges chauffant que j’utilise systématiquement. De plus, j’utilise aussi systématique le préchauffage du véhicule avant mes départs. Dans ces conditions, chauffage à 22°, j’ai systématiquement disposé d’une autonomie de 200 km à 120 km/h sur autoroute, soit une perte d’autonomie limité à 25%….
Les chiffres de l’étude, soit une perte d’autonomie de 50%, sont certainement exactes, mais pour une BMW i3 sans pompe à chaleur, sans sièges chauffant et sans préchauffage.
Evidemment, on peut faire dire tout et n’importe quoi a des chiffres, alors puisqu’une etude ne vaut qqch que lorsqu’on sait comment elle a ete menee:
https://www.aaa.com/AAA/common/AAR/files/AAA-Electric-Vehicle-Range-Testing-Report.pdf
Le chapitre 5.1, p14 explique la methodologie (en anglais)
Tesla a contredit cette étude…
J’ai traversé la France sur autoroute par -3, et je n’ai pas eu -41% d’autonomie avec ma Model S …
J’ai roulé à 130.
Ah, c’est vrai, je l’ai préchauffée…
-6 en France hors montagne c’est pas courant , où je vis dans les Haut de France au coeur de l’hiver la temperature moyenne est de +6 avec +2 en minimum moyen mensuel en Janvier .
Sur la I3 on a donc jamais -50% mais il y a des jours quand il fait froid à geler on tombe à 170km d’autonomie au lieu de 220 des bon jours , donc on peu avoir -22% au pire. Autonomie ou on se refuse rien : clim(chaude) , radio et phare
Il suffit de disposer d’un véhicule équipé d’une batterie suffisamment puissante. Avec une Tesla Model S 100 D (batterie de 100 kWh), il y a effectivement une baisse sensible de l’autonomie avec le froid mais même en hiver on peut rallier le prochain superchargeur sans problème. Ils sont disposés tous les 200 km (ou moins) et on en fait facilement 300 à 134 km/h en partant avec une batterie chargée à 90% (90 kWh). Paris Bruxelles : 1 arrêt au superchargeur de Valenciennes suffit pour arriver à destination avec une autonomie suffisante pour se passer de recharge jusqu’au retour, tout en utilisant son véhicule localement. Si il y a un point de recharge à destination à Bruxelles, aucun arrêt n’est nécessaire sur le trajet.
L’art de réinventer le fil à couper le beurre.
Dès 2013, Renault annonçait pour sa ZOE Q210, 150km en été, 100 km en hiver. Soit 30% d’autonomie en moins.
Le seul avantage de ce type de test, c’est la comparaison entre modèles, pour montrer les plus efficients et les bonnets d’âne.
J’ai essayé d’éplucher les méthodologies, car je ne comprenais pas… J’ai abandonné… De ce que je constate, sur courts trajets, oui, on peut effectivement être dans ces 40% de perte d’autonomie. Mais pour les longs trajets, la mise en température des éléments de la voiture se fait les 10-15 premières minutes, et ensuite, on est plutôt sur les 10% de perte. Donc ce serait un peu mensonger de dire que l’autonomie baisse de 40%, puisque ce ne serait vrai que pour les débuts de trajet.
Il faudrait connaitre le processus de mesure comparative car les résultats sont plus que surprenant par rapport à ce que je constate en Tesla depuis 5 ans.
– Bien sûr quand il fait froid la densité de l’air est plus importante, donc l’énergie nécessaire à la pénétration dans l’air à une vitesse donnée sera plus importante (ça reste marginal devant le chauffage).
– Bien sûr le réchauffage du pack coute de l’énergie mais au bout de 50km il est en température et ne consomme plus rien d’autant que les thermies perdues dans les moteurs et contrôleurs sont récupérées pour réchauffer la batterie et l’habitacle si nécessaire.
– Et enfin bien sûr le chauffage de la voiture est d’autant plus important au début du trajet pour amener l’habitacle à la consigne de température, mais ensuite il suffit juste de maintenir cette dernière donc l’énergie nécessaire est moindre.
Pour les courts trajets (inférieurs à 50km) si on a pas la possibilité de pré-conditionner le véhicule, ces résultats doivent etre corrects.
Mais sur les longs trajets ou les plus courts si on a la possibilité de préchauffer pack et habitacle avant le départ, la baisse d’autonomie à moins 6 degrés doit etre autour de 15% (sur Tesla). Pour info au Quebec les conducteurs de Tesla ont coutume de parler d’une baisse d’autonomie de 30% à moins 20 degrés C, en maintenant l’habitacle à 20 degrés.
Bonjour,
Effectivement, les batteries ne produisent pas de chaleur, tout comme le moteur ÉLECTRIQUE. batteries et moteur ont même plutôt besoin d’une température supérieure à 20°C pour atteindre une température de rendement optimal. Tout le contraire d’un véhicule thermique qui lui produit par explosion de la chaleur et ne délivré que au mieux 38 % de l’énergie qu’il consomme sous forme motrice. Donc oui, c’est tout à fait normal que les électriques perdent en autonomie sous des températures basses. Le système de préchauffage des batteries et la pompe à chaleur du chauffage d’habitacle venant consommer fortement de l’énergie.
Bonne journée à tous
Complètement “à la ramasse” cet article, ce qui voudrait dire qu’avec ma ZOE sous -10°c je n’aurai pas dépassé les 90 km réels, la nuit avec le chauffage à 21°c et la radio, donc il faudra que ces testeurs m’expliquent comment je suis arrivé à chaque fois à accrocher les 130/140 km réels d’autonomie en roulant normalement à 90km/h maxi ! A l’arrivée la voiture était en zone rouge, certes.
“et par l’utilisation du chauffage réglé sur 22° C”
LOOOL, et pourquoi pas 29°pendant qu’on y est ???? 😅
Sinon, si vous voulez vraiment avoir chaud dans votre EV par -6° dehors alors achetez tout simplement un pull-chauffant électrique. Ca coute pas trop cher (moins de 30-40€, powerbank incluse) et consomme même pas 10W. Avec une powerbank de 50Wh vous serez tranquille pour au moins 5h. Vous pouvez même recharger votre powerbank directement sur la prise USB de votre EV….
en resumé n achetez pas de voiture electrique
J’ai souvent lu que le principal de perte venait de l’air qui changeait de densité.
12% dont l’énergie consommée pour la régulation de température batterie ET (je ne sais pas si ils ont inclus ça) la différence de densité de l’air.
Donc sur 40% de perte on aurait finalement moins de 10% dus à l’air.
Je suis étonné du résulta, la i3 est petite et le model testé était équipé d’une pompe à chaleur. Qu’en serrait-il sans pompe a chaleur?