Quel véhicule électrique pour la recharge rapide ?

Les bornes de recharge sont le nerf de la guerre de l’utilisation du véhicule électrique. Electra a choisi de proposer des bornes de recharge rapide et au plus proche des centres-villes. Reste à choisir le bon véhicule. Et quand on n’est pas un expert, ce n'est pas facile. On vous aide ?

Chez Electra, la recharge rapide en courant continu se fait soit via les connecteurs Combo CCS, soit les CHAdeMO. Sur le marché, le Combo CCS reste majoritaire ; CHAdeMO, standard en douce voie d’extinction, équipe de son côté la triplette électrique Citroën C-ZERO, Mitsubishi iMiEV et Peugeot iOn (50 kW de puissance de charge maximale) ainsi que les Nissan LEAF (50 kW), e-NV200 et Kia Soul EV (80 kW)¹.

La batterie, seule à compter ?

La vitesse de recharge dépendra essentiellement de divers facteurs : la puissance maximale de charge acceptée par le véhicule, qui elle-même dépend de la capacité de la batterie, de son SoC (State of Charge, ou niveau de charge) de la température et de la tension de l’architecture batterie retenue par le fabricant.

Ainsi aujourd’hui, si la majorité des électriques possède des batteries de 400 V de tension, la Porsche Panamera, l’Audi e-tron GT, la Kia EV6 et la Hyundai Ioniq 5 bénéficient d’architectures de batteries d’une tension de 800 V, permettant des puissances et vitesses de charge stupéfiantes : avec plus de 200 kW de puissance de recharge maximale, sont annoncées des charges de 10 à 80 % en moins de 20 minutes. Physiquement, l’augmentation de la tension permet, par application de la formule (Puissance électrique P (W) = Tension U (V) x Intensité I (A)) de réduire l’intensité, et donc l’échauffement des composants électriques. A iso-composants, la puissance de charge peut donc être 2 fois supérieure…

Par protection de ces composants, les coréennes ne plafonnent pas tout à fait à 800 V de tension, en réalité, ce qui ne permet pas toujours la répétabilité parfaite des performances de charge annoncées. Idem, si les allemandes citées utilisent un convertisseur pour évoluer de 400 à 800 V de tension, il est optionnel sur la Porsche Taycan. Les performances maximales théoriques de charge de l’auto sont donc conditionnées à cette option. ² ³

Hors architecture 800 V, la dernière mise à jour Tesla (400 V) annonce une puissance maximum en pic de 250 kW, puissance qui semble s’évaporer bien vite ; sur les 18’ de charge comme la Ioniq 5, « seulement » 60% sont alors récupérés.

Notons que si la puissance maximale de charge et la capacité de la batterie sont des données importantes ; elles ne sont pas les seules à considérer… Tenez compte également de la consommation et donc de l’autonomie du véhicule ! Vous pourriez récupérer plus de kilomètres avec une auto de capacité de batterie plus faible, mais plus sobre en consommation électrique.

Concernant le paramètre de température de la batterie, il est recommandé d’utiliser le système de navigation et de planifier une charge pour mettre en route le système de pré-conditionnement /chauffage de cette batterie, qui est de plus en plus répandu sur les autos électriques de dernière génération⁴. Ainsi, la batterie en température, la charge sera optimisée. Par exemple, les cellules d’une Megane E-Tech Electric issues de LG auraient une plage de fonctionnement idéale de 40°C. ³

Le problème inverse a pu se voir sur une Nissan Leaf ; la batterie était en surchauffe sur un parcours autoroutier, ce qui a bridé la puissance de charge, bien en deçà des 50 kW théoriques, faute d’un système de refroidissement de la batterie.

Une puissance de charge maximale, c’est bien. Une bonne puissance de charge sur du long terme, c’est mieux !

… et ce n’est pas toujours le cas ! D’importantes diminutions de puissance de charge au cours d’un cycle sont normales mais arrivent parfois très tôt, et pour des valeurs de charge parfois faibles. C’est ainsi que de manière générale, il n’est pas recommandé de recharger au-delà de 80%, sauf à avoir du temps à perdre : prenons l’exemple d’un Hyundai Kona Electric : il chargeait de 10 à 80% en environ 45’, et il lui a fallu quasiment autant pour atteindre les 100%⁵ ! En cause : la préservation de la batterie, et notamment le contrôle de la température de chacune des cellules.

Sur la très récente Renault Megane E-Tech Electric, si la promesse de puissance de charge maximale est de 130 kW, elle tombe vite sous 100 kW au bout de 7’, pour un niveau de charge de 33%. La puissance de charge est de 50kW à 80%³. Parfois, la puissance de charge maximale n’est atteinte que sous un certain seuil de pourcentage batterie, notamment chez les coréennes, sous 20% de charge batterie (SoC). Il est alors plus recommandé de lancer une charge sous ce pourcentage.²

Ainsi, la recharge rapide d’un véhicule électrique repose sur une multitude de paramètres devant être pris en compte pour une bonne optimisation.