De nombreux facteurs affectent l'autonomie des véhicules électriques. Tout comme avec les véhicules ICE (moteur à combustion interne ou « gaz »), les véhicules électriques (VE) connaissent une efficacité réduite dans certaines conditions. Bien que certains de ces facteurs puissent être atténués par le comportement au volant, la plupart ne sont que les réalités de la conduite dans le monde réel.
L'EPA peut évaluer un véhicule pour une certaine efficacité, disons 141 MPGe (équivalent miles par gallon) pour le Tesla Model 3 Standard Range Plus, mais en réalité, la gamme peut être inférieure en raison de ces facteurs particuliers.
La vitesse tue. Blague à part, la conduite à grande vitesse (65+ MPH) réduit l'efficacité de la voiture électrique. La raison en est que plus vous roulez vite, plus le moteur électrique doit travailler. Les données anecdotiques de Teslike montrent l'impact sur la portée de l'augmentation des vitesses, comme indiqué dans l'image ci-dessous.
Comme vous pouvez le voir, le modèle 3 Standard Range Plus avec les roues aérodynamiques a une cote EPA de 240 milles, bien qu'il soit actuellement évalué à 250 milles. À 65 MPH, la gamme est juste à la cote EPA actuelle. Cependant, à 70 et 75 MPH, la portée diminue à 232 et 213 miles, respectivement.
Essentiellement, attendez-vous à une perte d'autonomie d'environ 15 % lorsque vous conduisez à 75 mi/h. Cela correspond à ma Chevy Volt 2017. La Volt est évaluée à 53 miles par charge (c'est un hybride rechargeable, il y a donc encore plus de 350 miles d'autonomie après que la batterie est épuisée). À des vitesses de 75 MPH, je ne vois régulièrement que 44 milles environ.
Un autre facteur qui affecte l'autonomie des véhicules électriques est le vent de face. Celui-ci est assez simple. Plus les vents contraires sont élevés, plus le véhicule subit de résistance, par conséquent, le moteur doit travailler plus fort pour combattre l'effet négatif. Malheureusement, il n'y a pas encore beaucoup de données derrière cela pour mettre une diminution quantitative en pourcentage par vent MPH.
Comme le vent, plus la charge utile est importante, plus le moteur doit travailler pour compenser le poids. Là encore, il existe un minimum de données pour quantifier cela en pourcentage de diminution par poids de charge utile. Cependant, il est prudent de dire que plus vous chargez de passagers et de marchandises dans le véhicule, moins le véhicule électrique sera efficace.
Une mauvaise traction des pneus réduit l'efficacité. Les trois facteurs qui contribuent à la traction des pneus sont la qualité des pneus, le gonflage des pneus et les conditions de la route. Si vous conduisez un véhicule électrique avec des pneus en fin de vie et que les routes sont mouillées par la pluie, vous pouvez vous attendre à ce que l'autonomie diminue légèrement.
De plus, des pneus sous-gonflés ne fonctionneront pas aussi bien, mais ne seront pas aussi efficaces. Une mauvaise traction des pneus n'aura pas autant d'impact sur l'autonomie que sur la vitesse, mais elle joue toujours un rôle dans la perte d'autonomie.
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Le froid ambiant n'est pas favorable aux voitures électriques. Plus précisément, les batteries de VE n'aiment pas le froid. En effet, ils doivent fonctionner à une température neutre. Un froid excessif ou une chaleur excessive entraîneront une perte d'autonomie.
Par temps froid, la batterie devra utiliser de l'énergie pour se réchauffer. Avec un véhicule ICE, le bloc moteur crée une grande quantité de chaleur (qui est gaspillée dans l'environnement), qui peut chauffer l'habitacle, le carburant ou d'autres pièces et fonctions du véhicule. Naturellement, le véhicule ICE se réchauffe pour un fonctionnement optimal. Avec un VE, la chaleur nécessaire pour réchauffer les pièces et les fonctions essentielles doit être créée à l'aide de l'énergie de la batterie.
Par temps froid (en dessous de 50 degrés Fahrenheit), vous commencerez à constater une légère baisse d'autonomie en raison du fait que la batterie doit se réchauffer. En dessous de 30 degrés, la perte de portée devient plus apparente. Dans une étude réalisée par AAA, les voitures électriques subissent une perte d'autonomie de 12 % à des températures de 20 degrés F. Et c'est avec le HVAC (Heating Ventilation Air Conditioning) éteint.
Cela conduit au facteur suivant qui affecte l'autonomie des véhicules électriques - le CVC.
L'utilisation du CVC, ou du chauffage dans ce cas, à des températures ambiantes froides entraînera une perte de portée. En termes simples, l'utilisation du système de chauffage consomme de l'énergie, par conséquent, la batterie perd de l'autonomie en utilisant de l'énergie pour chauffer la voiture plutôt que pour déplacer les roues.
Un système de chauffage de voiture typique se compose d'un radiateur, d'une pompe à eau, d'un thermostat, d'un moteur de ventilateur et d'un liquide de refroidissement. Avec un véhicule ICE, le sous-produit de la chaleur naturelle du moteur est utilisé pour chauffer l'habitacle. Avec un EV, cette chaleur doit être créée (pour ainsi dire). L'énergie de la batterie, comme lorsqu'il fait froid, doit être utilisée, mais dans ce cas, pour réchauffer l'habitacle.
Selon l'étude AAA susmentionnée, les véhicules électriques peuvent subir jusqu'à 41 % de perte d'autonomie lorsqu'ils utilisent le chauffage lorsque la température ambiante est de 20 degrés. Il est important de noter que cette diminution de la portée est associée à l'utilisation du CVC et à la température ambiante plutôt qu'à un multiplicateur par rapport à la section par temps froid précédente. Quoi qu'il en soit, cela peut toujours ouvrir les yeux. Les véhicules ICE subissent également une perte d'efficacité similaire, mais pas aussi drastique, à la fois par temps froid et par utilisation de CVC.
Dernièrement, les voitures électriques sont équipées de pompes à chaleur plutôt que de la résistance électrique pour lutter contre cette perte d'autonomie lors de l'utilisation du chauffage. Essentiellement, une pompe à chaleur est comme un réfrigérateur, mais à l'envers lors du chauffage (voir l'image ci-dessus).
Des véhicules comme le Kia Niro et le Tesla Model Y sont équipés d'une pompe à chaleur, qui peut être jusqu'à 350 % plus efficace que les radiateurs à résistance électrique. Cette augmentation significative de l'efficacité du système de chauffage entraînera beaucoup moins de perte d'autonomie lors de l'utilisation du CVC par temps froid.
Enfin, la dégradation de la batterie est un facteur majeur qui affecte l'autonomie des véhicules électriques. Une voiture électrique neuve aura un état de santé (SOH), qui est la quantité d'énergie de la batterie disponible par rapport à l'état neuf, de 100 %. Par conséquent, la dégradation de la batterie n'aura évidemment aucun impact sur l'autonomie puisqu'il n'y en a pas à ce stade.
Cependant, avec le temps, la batterie perd lentement de sa capacité. Contrairement aux batteries de téléphones portables ou d'ordinateurs portables, les batteries de voitures électriques intègrent un système de gestion thermique (TMS). Cela garantit que la batterie durera le plus longtemps possible.
Le sujet de la dégradation de la batterie peut être assez vaste. Consultez un article dédié à ce sujet ici :Dégradation de la batterie de la voiture électrique.
Pour en revenir au sujet des facteurs qui affectent l'autonomie des véhicules électriques, les véhicules électriques subissent environ 2 % de perte de capacité de batterie par an. De nombreux facteurs augmentent ou diminuent cette statistique, il est donc important de lire l'article sur la dégradation de la batterie pour connaître les détails.
