Qu'est-ce qu'une voiture électrique et comment ça marche ?

Qu'est-ce qu'une voiture électrique ?

Les véhicules électriques (VE) ont une batterie au lieu d'un réservoir d'essence et un moteur électrique au lieu d'un moteur à combustion interne. Les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) sont une combinaison de véhicules à essence et électriques, ils ont donc une batterie, un moteur électrique, un réservoir à essence et un moteur à combustion interne.

Une voiture électrique ou voiture électrique à batterie est une automobile propulsée par un ou plusieurs moteurs électriques, utilisant l'énergie stockée dans des batteries. Par rapport aux véhicules à moteur à combustion interne (ICE), les voitures électriques sont plus silencieuses, n'émettent aucune émission de gaz d'échappement et génèrent globalement moins d'émissions.

Le coût total de possession des véhicules électriques récents est moins cher que celui des voitures ICE équivalentes, en raison de coûts de carburant et d'entretien plus faibles. La recharge d'une voiture électrique peut être effectuée dans une variété de bornes de recharge; ces bornes de recharge peuvent être installées aussi bien dans les maisons que dans les espaces publics.

De nombreux pays ont mis en place des incitations gouvernementales pour les véhicules électriques rechargeables, des crédits d'impôt, des subventions et d'autres incitations non monétaires, tandis que plusieurs pays ont légiféré pour éliminer progressivement les ventes de voitures à carburant fossile, afin de réduire la pollution de l'air et de limiter le changement climatique.

En termes de pollution de l'air et d'émissions de gaz à effet de serre, les voitures et les camions électriques sont souvent plus propres que même les véhicules conventionnels les plus efficaces. La propreté exacte dépend du type de véhicule et de la source d'électricité.

Lorsque les véhicules électriques à batterie sont alimentés par les réseaux électriques les plus propres, les émissions de gaz à effet de serre des véhicules électriques sont comparables à celles d'une voiture atteignant plus de 100 miles par gallon. Lorsqu'il est chargé exclusivement avec de l'électricité renouvelable comme l'énergie solaire ou éolienne, le chargement et le fonctionnement d'un véhicule électrique peuvent être presque sans émission.

Les voitures électriques utilisent-elles du gaz ?

Les véhicules électriques à batterie, ou BEV, utilisent l'électricité stockée dans une batterie pour alimenter un moteur électrique et faire tourner les roues. Comme ils ne fonctionnent ni à l'essence ni au diesel et qu'ils sont entièrement alimentés à l'électricité, les voitures et les camions électriques à batterie sont considérés comme des véhicules "tout électriques".

Les voitures électriques consomment-elles du pétrole ?

Une voiture électrique n'a pas besoin d'huile moteur, car elle utilise un moteur électrique au lieu d'un moteur à combustion interne. Les véhicules à essence traditionnels ont besoin d'huile pour lubrifier plusieurs pièces mobiles de leurs moteurs à combustion. Les soupapes, les pistons et les autres pièces mobiles d'un moteur doivent glisser en douceur les unes sur les autres à grande vitesse, c'est pourquoi de l'huile est ajoutée au moteur de la voiture pour lubrifier ces interactions et réduire la friction.

Ajouter de l'huile à un moteur lui permet de fonctionner sans grippage ni surchauffe. Après un certain temps, les minuscules flocons de métal qui s'accumulent dans l'huile en raison du contact métal sur métal doivent être éliminés, vous devez donc vidanger l'huile et ajouter de l'huile neuve ou fraîche pour que le moteur de la voiture continue de bien fonctionner.

Dans une voiture électrique, cependant, rien de tout cela ne se produit. Les voitures électriques se déplacent grâce à un moteur électrique et une batterie. Il n'y a pas de soupapes, de pistons, de moteurs ou d'autres pièces mobiles nécessitant une lubrification. Ainsi, les vidanges d'huile régulières ne sont pas nécessaires pour les véhicules électriques.

Comment fonctionnent les voitures électriques ?

Les véhicules électriques (VE), également appelés véhicules électriques à batterie, sont équipés d'un moteur électrique au lieu d'un moteur à combustion interne. Le véhicule utilise une grande batterie de traction pour alimenter le moteur électrique et doit être branché sur une prise murale ou un équipement de charge, également appelé équipement d'alimentation du véhicule électrique (EVSE).

Les batteries des voitures électriques (EV) sont chargées en branchant le véhicule sur une source d'alimentation électrique. Bien que la production d'électricité puisse contribuer à la pollution de l'air, l'Environmental Protection Agency des États-Unis classe les véhicules électriques dans la catégorie des véhicules à zéro émission, car ils ne produisent pas d'émissions directes d'échappement ou d'échappement.

Les véhicules électriques lourds et légers sont disponibles dans le commerce. Les véhicules électriques sont généralement plus chers que les véhicules conventionnels et hybrides similaires, bien que certains coûts puissent être récupérés grâce à des économies de carburant, un crédit d'impôt fédéral ou des incitations d'État.

Composants clés d'une voiture électrique

  • Batterie (auxiliaire électrique) : Dans un véhicule à propulsion électrique, la batterie auxiliaire fournit de l'électricité pour alimenter les accessoires du véhicule.
  • Port de recharge : Le port de charge permet au véhicule de se connecter à une source d'alimentation externe afin de charger la batterie de traction.
  • Convertisseur CC/CC : Cet appareil convertit l'alimentation CC haute tension de la batterie de traction en alimentation CC basse tension nécessaire pour faire fonctionner les accessoires du véhicule et recharger la batterie auxiliaire.
  • Moteur de traction électrique : Utilisant l'énergie de la batterie de traction, ce moteur entraîne les roues du véhicule. Certains véhicules utilisent des générateurs de moteur qui remplissent à la fois les fonctions d'entraînement et de régénération.
  • Chargeur intégré : Prend l'électricité CA entrante fournie via le port de charge et la convertit en courant continu pour charger la batterie de traction. Il communique également avec l'équipement de charge et surveille les caractéristiques de la batterie telles que la tension, le courant, la température et l'état de charge pendant la charge du pack.
  • Contrôleur d'électronique de puissance : Cette unité gère le flux d'énergie électrique délivré par la batterie de traction, contrôlant la vitesse du moteur électrique de traction et le couple qu'il produit.
  • Système thermique (refroidissement) : Ce système maintient une plage de température de fonctionnement appropriée du moteur, du moteur électrique, de l'électronique de puissance et d'autres composants.
  • Batterie de traction : Stocke l'électricité pour être utilisée par le moteur de traction électrique.
  • Transmission (électrique) : La transmission transfère la puissance mécanique du moteur de traction électrique pour entraîner les roues.

Types de voitures électriques

1. Véhicules électriques à batterie

Les véhicules électriques à batterie, également appelés BEV et plus fréquemment appelés EV, sont des véhicules entièrement électriques avec des batteries rechargeables et sans moteur à essence. Toute l'énergie pour faire fonctionner le véhicule provient de la batterie qui est rechargée à partir du réseau.

Les VEB sont des véhicules à zéro émission, car ils ne génèrent pas d'émissions nocives d'échappement ni de risques de pollution de l'air causés par les véhicules à essence traditionnels.

2. Véhicules électriques hybrides

Les véhicules électriques hybrides, ou VHE, ont à la fois un moteur à essence et un moteur électrique pour entraîner la voiture. Toute l'énergie de la batterie est acquise grâce au freinage régénératif, qui récupère l'énergie autrement perdue lors du freinage pour aider le moteur à essence lors de l'accélération.

Dans un véhicule à moteur à combustion interne traditionnel, cette énergie de freinage est normalement perdue sous forme de chaleur dans les plaquettes de frein et les rotors. Les hybrides ordinaires ne peuvent pas se brancher au réseau pour se recharger et ne peuvent pas se recharger avec EVgo.

3. Véhicules électriques hybrides rechargeables

Les véhicules électriques hybrides rechargeables, ou PHEV, ont à la fois un moteur et un moteur électrique pour entraîner la voiture. Comme les hybrides ordinaires, ils peuvent recharger leur batterie grâce au freinage régénératif. Ils diffèrent des hybrides ordinaires en ayant une batterie beaucoup plus grande et en pouvant se brancher sur le réseau pour se recharger.

Alors que les hybrides ordinaires peuvent (à basse vitesse) parcourir 1 à 2 miles avant que le moteur à essence ne s'allume, les PHEV peuvent parcourir de 10 à 40 miles avant que leurs moteurs à essence ne fournissent une assistance. Une fois l'autonomie entièrement électrique épuisée, les PHEV agissent comme des hybrides ordinaires et peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres avec un réservoir d'essence.

Tous les PHEV peuvent se recharger sur un chargeur EVgo L2, mais la plupart des PHEV ne sont pas capables de prendre en charge une charge rapide.

De quels fluides les voitures électriques ont-elles besoin ?

Bien qu'un véhicule électrique nécessite moins d'entretien, cela ne signifie pas que vous pouvez le négliger. Gardez à l'esprit qu'il n'existe pas de véhicule sans entretien. Bien que vous n'ayez jamais besoin d'une vidange d'huile de VE, vous devrez quand même effectuer une vérification de routine des fluides suivants dans les VE :

1. Liquide de refroidissement

La chaleur est un énorme problème pour les véhicules électriques, tout comme pour les véhicules à essence. Pour gérer la chaleur dégagée par la batterie lithium-ion de votre voiture électrique, la voiture a besoin de liquide de refroidissement. C'est un domaine où le processus est exactement le même pour un véhicule électrique que pour un véhicule à moteur thermique.

Le niveau de liquide de refroidissement de la batterie, de l'onduleur et du chauffage de l'habitacle de votre voiture doit tous être vérifié. Bien que le chauffage de la cabine ne soit pas un gros problème, les deux autres composants sont extrêmement critiques.

Si vous avez déjà entendu parler d'une voiture électrique prenant feu, c'est probablement à cause d'une batterie surchauffée. Par conséquent, maintenez les niveaux de liquide de refroidissement élevés pour vous assurer que la batterie n'explosera pas.

2. Liquide de frein

Alors qu'un véhicule électrique utilise des plaquettes de frein, elles doivent rarement être remplacées, en raison du système de freinage régénératif des véhicules électroniques. Le système réduit l'usure des freins de la voiture en transformant l'énergie cinétique d'un véhicule en mouvement en énergie électrique pour la batterie. Essentiellement, le système est le principal moyen de ralentir le véhicule, en minimisant l'usure des plaquettes de frein.

Le système de freinage régénératif d'une voiture électrique est une partie importante de l'équipement de production d'énergie de la voiture. L'entretien typique d'un véhicule électronique consiste à s'assurer que le système de freinage fonctionne correctement, ce qui est extrêmement important car, avec la production d'énergie, c'est également votre principal moyen de ralentir le véhicule. Parce qu'il y a des implications majeures pour la sécurité, vous devriez faire entretenir vos freins régulièrement.

3. Liquide de transmission

La transmission à plusieurs vitesses ou à entraînement direct d'un véhicule électronique peut nécessiter des changements de fluide au cours de la possession d'une voiture. Il est important de consulter votre manuel du propriétaire pour connaître l'intervalle recommandé pour effectuer ce service pour votre voiture électrique spécifique.

Comment recharger une voiture électrique ?

La plupart des conducteurs de véhicules électriques se connectent à un ChargePoint chaque fois qu'ils se garent pour rester rechargés. Parfois, les conducteurs doivent recharger en cours de route, en utilisant des chargeurs plus puissants. Selon l'emplacement, vous pouvez commencer à charger simplement en vous connectant ou en utilisant une application, une carte sans contact ou une carte RFID.

Pourquoi les voitures électriques ne peuvent-elles pas se recharger ?

Le freinage régénératif est un processus très astucieux par lequel une pression sur le frein d'un véhicule électrique permet à la batterie de la voiture de stocker l'énergie cinétique des roues. L'énergie cinétique est conduite des roues de la voiture à travers la transmission et un certain pourcentage de celle-ci est stockée dans la batterie de la voiture.

Maintenant, bien sûr, ce stockage d'énergie se produit à un niveau relativement petit et n'est pas suffisant pour recharger une voiture électrique pendant une durée significative, mais les innovateurs ont déjà suggéré la possibilité de s'appuyer sur cette fonction de freinage régénératif pour rendre le VE autonome. -recharge possible.

Par exemple, le concept d'utilisation du freinage régénératif à plus grande échelle pour permettre l'auto-charge des véhicules électriques est imparfait car il n'est tout simplement pas assez économe en énergie pour fournir un système de charge fiable.

Comme nous l'avons mentionné précédemment, seul un pourcentage de l'énergie cinétique des roues de la voiture finit par être stocké dans la batterie. La quantité d'énergie transférée, même lorsque des générateurs de roue et des alternateurs sont impliqués, n'est pas suffisante pour charger complètement la batterie d'une voiture électrique avec une quelconque efficacité.

Quelle distance une voiture électrique peut-elle parcourir avec une seule charge ?

Les véhicules électriques actuels parcourent environ 250 miles avec une charge, bien que certains, comme ceux de Tesla, puissent parcourir environ 350 miles avec une charge. De nombreux constructeurs automobiles ont annoncé leur intention de mettre sur le marché des véhicules électriques qui promettent une autonomie plus longue et une recharge encore plus rapide.

L'avenir est maintenant et d'autres véhicules électriques à longue portée arrivent bientôt

Voici quelques comparaisons de véhicules électriques populaires qui offrent plus de 200 miles par charge :

  • Audi E-Tron – 204 milles
  • Nissan Leaf Plus – 226 milles
  • Jaguar I-Pace – 234 milles
  • Chevrolet Bolt – 238 milles
  • Kia Niro électrique – 239 miles
  • Hyundai Kona EV – 258 miles
  • Tesla Modèle X – 305 miles
  • Tesla Model 3 longue portée – 322 miles
  • Tesla Model S – 391 miles

Les véhicules énumérés ci-dessus ne sont que le début. Jusqu'où pouvez-vous vous attendre à aller dans un VE dans un avenir immédiat ? Voici quelques-uns des meilleurs véhicules électriques à venir dans les deux prochaines années. La plupart d'entre elles sont des estimations :

  • Ford Mach E :jusqu'à 300 miles par charge
  • Volvo Polestar 2 – 300 miles par charge
  • Volkswagen ID.4 :220 miles par charge
  • Mercedes EQC :220 miles par charge
  • BMW iX3 :200 miles par charge
  • Volvo XC40 électrique – 200 miles par charge

General Motors et Volkswagen, entre autres, prévoient des dizaines de véhicules électriques abordables dans les prochaines années.

Combien de temps faut-il pour recharger une voiture électrique ?

Le temps nécessaire pour recharger une voiture électrique peut être aussi court que 30 minutes ou plus de 12 heures. Cela dépend de la taille de la batterie et de la vitesse du point de charge. Une voiture électrique typique (batterie de 60 kWh) met un peu moins de 8 heures pour se recharger de vide à plein avec une borne de recharge de 7 kW.

Combien coûte la recharge d'une voiture électrique ?

L'efficacité énergétique d'un véhicule électrique peut être mesurée en kilowattheures (kWh) par 100 milles. Pour calculer le coût par mile d'un VE, le coût de l'électricité (en dollars par kWh) et l'efficacité du véhicule (la quantité d'électricité utilisée pour parcourir 100 miles) doivent être connus. Si l'électricité coûte 0,13 $ par kWh et que le véhicule consomme 33 kWh pour parcourir 100 miles, le coût par mile est d'environ 0,04 $.

Si l'électricité coûte 0,13 $ par kilowattheure, charger un véhicule électrique avec une autonomie de 200 milles (en supposant une batterie de 66 kWh complètement épuisée) coûtera environ 9 $ pour atteindre une charge complète. Pour comparer les coûts de carburant de modèles individuels de véhicules conventionnels et rechargeables.

Combien coûte une voiture électrique ?

Le coût moyen d'une voiture neuve en juin 2019 aux États-Unis était de 36 600 $. Il s'agit d'une augmentation de 2 % par rapport à l'année précédente. Cependant, selon les données de Cox Automotive, le coût moyen d'un véhicule électrique est passé de 64 300 $ à 55 600 $ :une baisse de 13,4 % par rapport à l'année précédente.

Vous trouverez ci-dessous le prix de détail suggéré par le fabricant (PDSF) pour plusieurs des principaux véhicules électriques du marché et leurs différents modèles :

1. Tesla Model S

Le PDSF pour la Tesla Model S est :

  • Longue portée : 81 190 $
  • Performances : 101 190 $

Tesla Model S, la plus comparable à la Mercedes Benz Classe CLS, est l'exception à la tendance des véhicules électriques qui coûtent plus cher que leurs concurrents équivalents à essence.

2. Tesla Modèle 3

Le PDSF pour la Tesla Model 3 est :

  • Batterie Standard Range Plus :41 190 $
  • Batterie longue portée :50 190 $
  • Performance :58 190 $

Bien que la dégradation de la batterie puisse être une préoccupation pour les propriétaires de Tesla au cours des 50 000 premiers kilomètres, elle devient moins problématique par la suite. À 260 000 kilomètres, la plupart des modèles Tesla ne perdent que 10 % de l'autonomie de la batterie.

3. Tesla Modèle X

Le PDSF du Tesla Model X est :

  • Longue portée :86 190 $
  • Performance :106 190 USD

4. BMW i3

Le PDSF de la BMW i3 est :

  • 120 Ah :45 445 $
  • s 120 Ah :48 645 $
  • 120 Ah avec prolongateur d'autonomie :49 295 $
  • s 120 Ah avec prolongateur d'autonomie :52 495 $

5. Feuille de Nissan

Le PDSF de la Nissan Leaf est :

  • S : 32 525 USD
  • SV : 35 115 $
  • S Plus :39 125 USD
  • SV Plus :40 675 USD
  • SL Plus :44 825 USD

6. Chevrolet Bolt EV

Le PDSF de la Chevrolet Bolt EV est :

  • LT :37 495 $
  • Première :41 895 $

7. Hyundai Kona

Le PDSF du Hyundai Kona est :

  • SEL :38 310 USD
  • Limité :42 920 $
  • Ultime :46 520 $

8. Volkswagen e-Golf

Le PDSF de la Volkswagen e-Golf est :

  • SE :33 000 USD (estimation)
  • Prime SEL :40 000 USD (estimation)

9. Audi e-tron

Le PDSF de l'Audi e-Tron est :

  • Premium Plus :75 795 USD
  • Prestige :80 095 $
  • Sportback :81 000 $ (estimation)

10. Jaguar I-Pace

Le PDSF du Jaguar I-Pace est :

  • S : 70 875 $
  • ES : 77 275 $
  • SSE : 81 925 $