Quelle est la taille du « réservoir de carburant » d’un véhicule électrique ?

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Les passionnés de véhicules électriques posent souvent deux questions tout à fait raisonnables : « Pourquoi la plupart des véhicules électriques ont-ils des vitesses de pointe limitées électroniquement ? » et "Pourquoi l'autonomie est-elle inférieure à celle d'une voiture similaire à moteur à combustion interne ?".

Répondre à ces questions nécessite d’examiner la densité énergétique des différents carburants de propulsion et, bien sûr, l’énergie comparable stockée dans la batterie haute tension qui alimente généralement le(s) moteur(s) d’un véhicule électrique.

Contenu énergétique de l'essence et du diesel

Commençons par le contenu énergétique des deux carburants les plus populaires au monde aujourd’hui. Un litre d'essence a une valeur énergétique de 9 kWh, tandis qu'un litre de diesel en contient près de 10 kWh. Pour mettre ces données en perspective, une voiture compacte typique avec un modeste réservoir de carburant de 40 litres, si elle est essence, cela signifie qu'elle transporte 360 ​​kWh d'énergie et si elle est diesel, l'équivalent est de 400 kWh.

Contenu énergétique de la batterie haute tension

Une batterie haute tension typique d’un véhicule compact transporte aujourd’hui entre 50 et 80 kWh de contenu énergétique net. Net est le mot-clé ici, car le contenu énergétique total de la batterie haute tension n'est pas disponible pour la transmission. Il y a un tampon supérieur et inférieur nécessaire dans le pack. Le tampon supérieur est toujours inférieur au tampon inférieur car la décharge profonde d'une batterie haute tension peut être catastrophique, c'est pourquoi les fabricants sont un peu plus généreux avec le tampon inférieur. En général, plus la mémoire tampon est élevée, plus la batterie dure longtemps. Il s'agit d'un problème très difficile à résoudre pour les constructeurs, car un tampon plus grand signifie moins d'énergie nette disponible pour déplacer le véhicule, ils sont donc obligés de l'augmenter avec plus de modules, ce qui à son tour augmente le poids et l'espace requis dans la voiture. La question du tampon est très importante, c’est pourquoi les fabricants suggèrent que pour une utilisation quotidienne, la charge de la batterie soit maintenue entre 20 et 80 %. De cette façon, nous pouvons augmenter les tampons supérieur et inférieur simplement en ajustant nos habitudes de recharge.

Comparaison des méthodes de propulsion

Dans le tableau suivant, nous comparons trois méthodes de propulsion dans la même voiture – essence, diesel et électrique, ainsi que les contenus énergétiques équivalents entre les « carburants ». Nous avons utilisé la Peugeot 208 comme exemple, mais les chiffres sont similaires avec d'autres voitures disponibles en plusieurs versions de carburant. Nous avons converti tous les carburants en kWh pour une comparaison directe plus facile.

Wrap-up

Avec la technologie actuelle des batteries, un réservoir de carburant typique dans un véhicule à moteur à combustion transporte près de dix fois plus d’énergie qu’une batterie classique. D’un autre côté, l’efficacité bien supérieure aide le véhicule électrique. Nous pouvons facilement voir dans le tableau ci-dessus que la voiture électrique a besoin de presque trois fois moins d'énergie qu'une voiture équivalente à moteur à combustion interne pour la même distance parcourue, ce qui est normal puisque le moteur électrique peut atteindre un rendement allant jusqu'à 94 % tandis que les moteurs modernes turbocompressés et à injection directe, à essence et diesel atteignent jusqu'à 38 à 40 % de rendement. Alors, de quelle quantité d’énergie les véhicules électriques ont-ils besoin pour avoir une autonomie comparable ? En utilisant le tableau ci-dessus comme référence, nous avons besoin de 128 kWh pour correspondre au modèle essence et de 158 kWh pour obtenir une autonomie égale avec le modèle diesel. Le chiffre réel est encore plus élevé, car si nous avons ce type de batterie dans la voiture, la pénalité en termes de poids sera énorme et la consommation électrique augmentera. Il est donc pratiquement impossible d'avoir la même autonomie qu'un véhicule ICE avec la technologie de batterie actuelle. Cependant, les premières preuves suggèrent que les batteries à semi-conducteurs pourraient combler cet écart de manière significative. Ils devraient également aider de manière significative à résoudre un autre problème connexe : la recharge.

Vous pouvez voir la comparaison de la puissance de charge entre les carburants dans le tableau ci-dessous.

Les véhicules électriques les plus avancés d’aujourd’hui peuvent recharger avec une puissance allant jusqu’à 270 kW. La puissance de « charge » équivalente d'un réservoir de 50 litres est de 13 500 kW pour l'essence et de 15 000 kW pour le diesel. C'est parce que le temps de « charge » est d'environ 2 minutes pour le véhicule ICE. Encore une fois, la différence de vitesse de « charge » est énorme en faveur du véhicule ICE.

Évidemment, cela peut être atténué dans une certaine mesure en rechargeant le véhicule électrique pendant la nuit, lorsque vous n'utilisez pas la voiture - ce que vous ne pouvez pas faire avec une voiture ICE. De plus, étant donné que le « réservoir » des véhicules électriques est beaucoup plus petit, la différence réelle dans les temps de recharge n’est pas aussi énorme que la différence entre les taux de recharge le suggère. Néanmoins, nous avons évidemment besoin d’options de recharge encore plus rapides, et c’est une bonne chose qu’elles ne soient pas loin.