Si la majorité des voitures électriques sont équipées d’une batterie en 400 volts, certains modèles récents optent pour le 800 volts. Un doublement de la tension, mais pourquoi faire ? Automobile Propre vous explique tout sur cette évolution technique, qui présage des recharges extrêmement rapides.
Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Porsche Taycan : de plus en plus de voitures électriques récentes adoptent la technologie 800 volts (V). Le concept est tout simple : il consiste à utiliser des batteries dont la tension est de 800 V, contre 400 V pour la plupart des modèles actuels. Une évolution qui permet de faire bondir les performances de recharge à moindre coût.
Le premier véhicule à l’exploiter est la Porsche Taycan. Commercialisée depuis fin 2019, la sportive zéro-émission revendique une puissance de charge de 270 kW, la plus élevée actuellement sur le marché. Les Hyundai Ioniq 5 et Kia EV6, débarquées en 2021, proposent également des puissances de charge élevées de 232 et 240 kW. Aucun véhicule en 400 V ne permet aujourd’hui d’offrir de telles valeurs, à l’exception des Tesla.

La Porsche Taycan en charge sur une station Ionity / Photo : AP
Une petite leçon d’électricité
Pour mieux comprendre, il faut s’immerger dans les lois de l’électricité. En effet, il est nécessaire d’adapter le diamètre des conducteurs (câbles) en fonction de l’intensité du courant. Plus l’intensité (exprimée en ampères) est élevée, plus le conducteur doit être épais. Un câble dont la section n’est pas appropriée s’échauffe en générant des pertes d’énergie et un risque d’incendie. Pour éviter d’utiliser des conducteurs extrêmement larges, coûteux et peu pratiques, la parade consiste donc à augmenter la tension (exprimée en volts). Car, à puissance égale, une alimentation de tension élevée permet de réduire l’ampérage.
À lire aussi Kilowatt, kilowattheure : les unités à maîtriser quand on parle de voiture électriqueUne formule permet de calculer cela : P (puissance en watts) = U (tension en volts) × I (intensité en ampères). Pour l’exemple, imaginons deux voitures électriques capables de recharger à une puissance de 400 kW. Les deux véhicules se branchent sur une borne conçue pour délivrer une intensité maximale de 500 A. Équipée d’une batterie 400 V, la première voiture est automatiquement limitée à 200 kW (400 V × 500 A = 200 kW). La seconde, exploitant une batterie de 800 V, peut recharger à 400 kW (800 V × 500 A = 400 kW). Grâce à une tension plus élevée, celle-ci bénéficie d’une puissance supérieure sans nécessiter une augmentation de l’ampérage ni de la section de câble de la borne.

À chaque section de câble correspond une intensité maximale. / Photo : Joachimklug – Pixabay
Des voitures qui s’adaptent au 400 V et 800 V
À bord des véhicules comme dans les bornes, le 800 V permet d’utiliser des conducteurs moins larges et des systèmes de refroidissement moins imposants tout en limitant les pertes. La solution est donc plus économe en matériaux et en énergie. C’est notamment pour ces raisons que l’électricité circule à très haute tension dans les réseaux publics. En la portant à 400 000 volts, RTE parvient à transporter plusieurs millions de kilowatts sur des conducteurs relativement fins (une vingtaine de centimètres de diamètre).
Les voitures électriques en 800 volts devant également être capables de fonctionner en 400 volts, elles intègrent des composants spécifiques. Selon le choix du constructeur, il peut s’agir d’un jeu de relais modifiant les connexions entre cellules de la batterie. En reliant certaines cellules en série plutôt qu’en parallèle, il est en effet possible d’obtenir différentes tensions et ainsi de s’adapter à celle fournie par la borne. Autre option : le véhicule peut embarquer un convertisseur DC-DC, qui alimente la batterie lorsque la tension délivrée est inférieure à 800 V. Cette solution est notamment utilisée par la Porsche Taycan.

Le Kia EV6 supporte également la recharge en 800 V. / Photo : AP
Quelques bornes déjà compatibles
Côté bornes, quelques modèles sont déjà configurés pour délivrer aussi bien du 400 V que du 800 V. Souvent installée sur le réseau Ionity, l’ABB Terra HPC peut par exemple fournir une tension située entre 150 et 920 V à une intensité maximale de 500 A. Seul le connecteur Combo CCS est concerné par cette évolution, ce qui n’est pas un problème puisque la totalité des véhicules récents utilise désormais ce standard.
Les bornes délivrant du 800 V sont surtout destinées aux aires d’autoroute et aux zones de très fort passage. Si leur déploiement est actuellement faible et le potentiel des bornes existantes largement sous-exploité, elles sont cependant appelées à s’imposer. Les constructeurs automobiles n’ont pas d’autre choix pour permettre aux véhicules à grande autonomie de recharger à grande vitesse. À terme, l’architecture 800 V autorisera en effet des puissances phénoménales de 350 à 500 kW. Le défi ne sera alors plus d’augmenter la tension, mais la capacité du réseau public à fournir de tels débits d’électricité à un grand nombre de véhicules.
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Avant de passer tout le monde à 500 kw de charge, il serait bon que l’Europe impose à tous VEs la recharge 11kw AC et 100 kw DC de série. De cette façon, les bornes seraient plus disponibles et certains constructeurs ne pourraient plus se défiler en proposant de la recharge DC en option et des charges AC minables.
Autre idée, imposer à tous les constructeurs de VEs, la publication des efficiences de recharge (et donc la perte d’énergie) à toutes les puissances en AC et DC.
C’est bien qu’une évolution possible soit essayée. Mais il faudra ajouter une borne 800V aux point de charge et pas remplacer la borne existante. Une majorité de véhicules sont encore en T2 et charge à 7,11, 22 ou 43 kWh. S’il faut remplacer ces véhicules et les mettre à la casse, le résultat de protection du climat sera catastrophique. De plus je pense que ceux qui souhaite charger en quelques minutes, sont un petit nombre. D’ailleurs cette course à la charge super rapide est elle vraiment utile. Une réglementation pour des batteries de 50 kWh maxi serait utile, car cette surenchère aux grosses batteries et forte puissance de charge pourraient entrainer des problèmes de matériaux pour en fabriquer. Si les constructeurs se battaient plus sur le poids des véhicules et ainsi baisser la consommation moyenne, le problème de charge serait moins important. Pour mon compte j’ai une ZOE Q90, T2, 22 kWh de batterie. Je vais à Paris (environ à 150 km) et pour le voyage je charge 2 fois sur le parcours (la charge domestique est considérée transparente). Ceci permet de me promener dans le village ou je charge, de promener le chien quand je l’emmène et de me détendre du voyage. J’ai ainsi remplacer le temps de charge, par un moment de détente et pas, comme au début, un temps d’énervement à regarder l’évolution de la charge % après %.
Bon visiblement le 800 V c’est pas terrible quand on ne là pas. Ou plutôt bien quand on ne là pas.
Moi je suis dans le can de ceux qui sont contents de l’avoir. Même si je n’est pas pris la ioniq 5 pour cela. Pour le moment je ne rencontre pas de pb de charge que ce soit en 800 V qu’an 400 bien au contraire.
J’ai vu dans quelques commentaires que si le 800V était la solution alors Tesla l’aurait adopté. Rien ne nous dit qu’il ne le feront pas un jour.
Mais il ne faut pas croire que les temps obtenu avec le 800V vont en rester là. L’arrivée du graphene dans les batteries va permettre d’avoir a therme des temps de charge très proche de celui d’un remplissage de réservoir d’une thermique. Pour obtenir une autonomie tout aussi important voir plus.
Quand je vois les progrè qu’il y a eu sur les temp de charge en CCS entre 2019 et 2021. Je ne serai pas plus surpris de voir arriver cela d’ici 3 ou 4.
C’5 bien pou cela que j’ai pris la ioniq 5 en loa plutôt quand achat direct.
Voilà une bonne nouvelle. On va pouvoir avec le VE approprié charger bien plus vite. Mais combien de temps faudra-t-il attendre ?
Seul ionity est en déploiement sur du 800v .
Pour les autres réseaux, vous avez du 400v, car ça coute moins cher à l’installation des bornes et à l’usage (pas de transformation entre le 400v triphasé ERDF vers le 800v du chargeur, donc pas de perte interne à la borne, pertes subies et payées par le gérant des bornes).
Donc hors ionity, les véhicules 800v subissent quand à eux les pertes dues à la conversion interne du 400v de la borne vers les 800v nécessaires au véhicule. Ces pertes réduisent l’efficacité et augmentent le temps de recharge de véhicule, et la facture de l’électromobiliste.
L’avenir est donc entre les mains de ionity ou d’éventuels autres réseaux qui voudront passer en 800v, seuls garants de l’efficacité.
« Le défi ne sera alors plus d’augmenter la tension, mais la capacité du réseau public à fournir de tels débits d’électricité à un grand nombre de véhicules. »
D’évidence, on passera par des tampons précisément pour ne pas avoir à gérer de tels débits ET payer le jus, à l’abo, à l’installation et à la temporalité, moins cher.
Ce n’est pas aussi simple que ce qu’écrit Automobile Propre.
Le passage en 800v a des avantages en limitant les pertes en chaleur (effet joule de l’intensité) dans les connexions principales du pack (bus bar) ou en permettant de réduire la section de cuivre mais ce n’est pas la raison qui permet une charge plus rapide.
Le principal point de blocage réside dans le refroidissement des cellules et bien sûr dans les caractéristiques intrinsèques des cellules qui ont toutes un courant de charge maximum . C’est donc l’architecture du pack qui change: sur deux pack de capacité équivalente utilisants les mêmes cellules l’un étant en 800v et l’autre en 400v, celui en 800v aura nécessairement 2xplus de cellules ou groupes de cellules en série que celui en 400v. Par construction chaque cellule lithium-ion individuelle à une tension à ses bornes comprise entre 2,5v et 4,2v suivant le SOC qu’on soit en 800 ou 400v.
Ce sont donc bien les caractéristiques des cellules, l’efficacité du refroidissement de celles c’i et le vieillissement acceptable qui permet de fixer la limite de puissance de charge.
Certes, à iso-puissance, augmenter la tension permet de réduire le courant et donc la section des conducteurs. Dans les moteurs, ça permet aussi de diviser le nombre de spires par 2. Mais le revers de la médaille, c’est que les semiconducteurs doivent eux aussi monter en calibre (avec plus de pertes à techno comparable), les isolants doivent être beaucoup plus epais (on perd en compacité), les distances de fuite doublent, à 800V le phénomène de décharges partielles et plus généralement le vieillissement des isolants deviennent non négligeables, les équipements électromécaniques de commutation et de protection (contacteurs, fusibles) deviennent sensiblement plus lourd (couper du 400VDC et du 800VDC ce n’est pas la même chose)… bref, au niveau du système complet, le gain n’est peut-etre pas aussi important que l’on pourrait l’espérer.
Le 800 Volt est alléchant pour réduire l’intensité de charge mais il faut le générer au départ :
Les derniers transformateurs délivrent du 400 Volt triphasé, il faudra donc
soit retransformer le 400 en 800 volts avant de le redresser et le filtrer.
Soit créer deux lignes de redresseurs qu’on mettra en série pour obtenir du 800 Volt continu.
Dans les deux cas, les bornes de recharge sont plus complexes et le prix de revient de celles ci s’en ressentira.
Pour ce qui est des batteries de voitures, il n’y a pas vraiment de gros problème technique, il suffira de scinder l’ensemble en 2 parties égales, puis de les coupler en série pour la charge en 800 V et les coupler en parallèle pour l’utilisation des circuits interne en 400 V, cette bascule est assez simple à réaliser sur le plan électromécanique.
J’entends certains montrer Tesla comme exemple ; je pense pour ma part que le premier objectif de Tesla est le déploiement de son réseau ; sa technologie V3 est éprouvé et fiable.
Si cette techno reste en 400 V c’est que ça marche.
Il y aura peut être dans cette marque du 800 V un jour mais il faudra une augmentation de performances significative avant que Tesla révolutionne ses principes de recharges.
Ces propos ne reflètent que mon avis personnel.
La photo montre un câble monophasé haute tenssion 30KV blindé. La plus grosse patrie du diametre est utilisé par le diéléctrique (gris claire). Je suppose que son âme en aluminum a une capacité nominal de 150A.
Il pourrait être plus interressant de montrer la section d’un câble de superchargeur refroidi par circulation de fluide.
On est entre la préoccupation concrète, charger plus vite avec des équipements aux coûts maitrisés, et l’anticipation des besoins : plus de véhicules et surtout bientôt des camions à batteries de très fortes capacités.
800 volts, ce n’est pas monstrueux en industrie, loin de là, mais plus, 1000 v par exemple chez BDT pour les poids lourds, cela devient potentiellement (ouaf) problématique dans le grand public.
Il va donc falloir fixer un plafond. Sans oublier que le format et la chimie de la cellule de base vont évoluer (plus grandes),
Tiens l’argumentation de kia / hyundai / porsche sur le 800V , cela doit etre du a la sortie récente de la ioniq5 et kia EV6.
Si le 800V n’avait que des avantages , tous les constructeurs suivraient : tesla , Stellantis , Renault, VW , GM etc….
Dans l’attente , ma TM3 charge aussi vite en 400V , et ne possède pas de composants supplémentaires pour convertir du 400V en 800V afin de charger sur les bornes existantes.
un article complet sur les avantages des 2 tensions serait intéressant.
L’interet est juste la taille des cables entre la borne et la voiture : plus fins donc plus maniables et de moindre échauffement ( pas besoin de refroidir les cables ). C’est donc surtout un pb de borne. Pour le reste un bel atout marketing .. et ca marche. Dans la voiture le courant de charge de chaque cellule est le facteur limitant dépendant de sa chimie. Ce courant maxi est accepté sans danger par la cellule si elle est à bonne température et il faut réduire ce courant si la cellule est trop froide ou trop chaude. Bref, bien réchauffer/ refroidir la batterie est plus interessant que de recharger les cellule en serie ou en parallèle donc 400 ou 800V c’est pas vraiment important sauf pour le fabricant de la borne.
Petit complément à un paragraphe intitulé » petite leçon d’électricité » :
On écrit :
A et ampères, V et volts, et non A et Ampères, V et Volts…
Autres erreurs souvent commises, mais pas dans cet article :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_international_d%27unit%C3%A9s
Article qui entend tirer des conclusions à partir d’une notion d’électricité de niveau collège et -rien qu’au vocabulaire employé- manifestement pas maîtrisée.
Que le 800V s’impose sur le 400V c’est possible mais c’est surtout un tout petit peu plus compliqué que ça.
Le facteur limitant la vitesse de charge aujourd’hui c’est les accu Li-ion, incapables de tenir plus de 2 ou 3C en charge en conservant une forte densité d’énergie. La tension d’alimentation ne changera rien ! Article qui a bu les discours marketing des promoteurs du 800V. Ca me fait penser à la course aux Megapixels en photo, bon pour amuser la galerie est jouer à celui qui aura la plus grosse (fiche technique), sans résultat concret.
La tension de cellule ne double pas, on double donc le nombre de cellule à mettre en serie. Cela signifie un doublement de l’elelctronique safety d’equilibrage avec un risque de defaillance doublé.
Doubler la tension de fonctionnement c’est doubler le niveau de stress dielectrique des isolants. Un composant electronique ne dure pas eternellement, les electrons ont la facheuse tendance a essayer d’emprunter des voies non autorisées, fragilisant les isolants. La compensation tient dans la limitation du courant et des echauffements, qui reduisent le vieillissement de l’isolant. On divise la taille des silicium mais on doit augmenter leur tenue en isolement. on reduit les sections de fil dans la machine, ameillore les remplissages d’encoche et augmente le nb de spire, mais on augmente singulièrement le vieillissement des materiaux. Ce n’est pas le même produit. il y a du plus et du moins sur la durabilité et coùt selon les parties impactées.
la Puissance de charge etant prioritaire pour les grands rouleurs, cela répond indeniablement a une attente.
Enfin, pour la charge domestique 220v, le rendement d’un chargeur passant a 800v risque de ne pas avoir le même rendement pour un tarif donné.
Annoncer les puissances de charge en kW pic (ce que font tous les constructeurs) est un leurre.
Cette puissance pic est atteinte entre 0 et 20% de charge batterie soit exactement la zone de charge que personne n’utilise dans une station. Qui se risque à arriver à une station sur autoroute avec 0 à 5% de batterie ? Quasiment personne.
A quand une norme wltp qui qualifie la vitesse de recharge sur une plage réaliste ; par exemple quel TEMPS de charge en minutes à partir de 15% de batterie pour retrouver 250 km à conso wltp mixte été ? Sur le simulateur AP, je trouve :
TM3 LR : 10 min (200 kW pic)
Ioniq 5 : 14′ (230 kW pic)
TM3 SR+ : 16′ (140 kW pic)
Taycan : 20 ‘ (250 kW pic)
208 : 42′ (100 kW pic)
Zoe : 48’ (50 kW pic)
L’ordre et les écarts entres modèles sont alors tout autres.
« Ampérage » est un anglicisme qui ne veux rien dire. On parle d’Intensité par d’Ampérage. C’est ce qu’on apprends en électronique ou en électricité… Merci de corriger cette faute.
Concrètement, on gagnerait combien de temps pour une batterie de 60kWh pour
entre du 100kw, 350kW et 500kW ?
L’avancé du 800v est en effet incontournable. Jusqu’à ce jour réservé à des marques de luxe les marques généralistes coréennes pour le moment s’y mettent.
cela semble fiable et les résultats sont là.
maintenant les bornes doivent devenir plus fiables pour accepter ce nouveau challenges sans se mettre en sécurité;
le 800 volt permet de tenir une moyenne de recharge qui à l’heure actuelle fait la différence avec le 400 volt;
maintenant il est important aussi de parler de puissance de recharge moyenne plutôt que de pic de puissance max possible en fonction des modèles de voiture
Tesla étant le principal installateur de bornes de recharge en Europe, c’est bien lui qui va définir la norme des super chargeur européens. Ça sera donc 400v . Pourquoi tesla ( et total, mer, dbt….) choisissent 400? Car les arrivées de courant haute tension en Europe sont en 400 v triphasé il suffit donc de redresser.
Les voitures en 800v devront donc subir des pertes supplémentaires pour repasser en 400v
Certains prétendent que le 800V se généralisera dans tous les VE. Quel est le surcoût, et est-ce possible même sur de petites batteries ? Quand on voit déjà que la charge DC est en option sur certains modèles !? 🙄
« Le concept est tout simple : il consiste à utiliser des batteries dont la tension est de 800 V, contre 400 V pour la plupart des modèles actuels. Une évolution qui permet de faire bondir les performances de recharge à moindre coût ». Question ; Que se passe t’il en cas d’accidents ; les services de secours ont-ils été consultés à ce sujet?
Y a t-il une diffréence significative de coût entre l’installation d’une borne 400V et une borne 400/800V. Sinon pourquoi l’Europe (par exemple) n’obligerait pas qu’à partir du 01/01/202x on ne doit installer QUE des bornes DC 400/800V (voire plus, puisque apparemment la limite BT est de 1500 V. AU moins pour une fois, on prednrait de l’avance et une uniformisation du parc de borne, plutôt que d’attendre 10 ans pour imposer à Apple le connecteur USB C sur ses smartphones.
Quel est l’inconvénient de l’augmentation du voltage au niveau de la voiture ?
J’aurais aimé que ce point soit abordé dans l’article. Si Tesla reste en 400V alors qu’ils sont généralement leader sur le plan technique, c’est bien qu’il doit y avoir une raison à cela, non ? Est ce parce que les superchargers sont en 400V et que cela couterait trop cher de les passer en 800 V ? Du coup les batteries restent en 400 V ?
Et si le 800V est tellement plus intéressant que le 400V, alors pourquoi ne pas envisager du 1200V voire du 1600V ? Quel surcout cela entrainerait au niveau des bornes ?
« En effet, il est nécessaire d’adapter le diamètre des conducteurs (câbles) en fonction de la tension et de l’intensité du courant. »
Il aurait fallut écrire:
« En effet, il est nécessaire d’adapter le diamètre des conducteurs (câbles) en fonction de l’intensité du courant. »