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8 février 2025 6 08 /02 /février /2025 17:57

Les voitures électriques et les aléas de la charge rapide .

8 Février 2025

La faiblesse de l'autonomie des voitures électriques est un sujet sensible qui pourrait bien contrarier le développement de ce marché s'il n'y était rapidement porté remède.

Pourtant, le parcours journalier moyen d'une voiture n'est que de 33 km soit 12 000 km/an.

Mais cette valeur moyenne, plutôt faible, cache une très grande disparité.

En effet, quelle que soit l'intensité de l'utilisation journalière, chaque utilisateur aura besoin plusieurs fois par an d'effectuer un déplacement de longue distance sur autoroute.

La fréquence de ces déplacements au long cours est évidemment très variable, entre deux ou trois voyages dans l'année, jusqu'à plusieurs dizaines voire davantage selon l'activité exercée et le mode de vie.

Une voiture thermique de bonne facture est capable de remplir les deux types de besoins grâce à son autonomie de l'ordre de 700 km, et la possibilité de « refaire le plein » en cinq minutes à n'importe quelle pompe et pour un coût sans surprise.

Par contre, pour offrir les mêmes possibilités, la voiture électrique doit embarquer une batterie d'une capacité « utile » de 150 kWh environ, et pouvoir accéder facilement à une borne de charge rapide capable de lui fournir une puissance continue de 600 kW capable de lui délivrer environ 100 kWh en 10 minutes.

( Voir articles précédents ).

Aujourd'hui, les VEB ( Voiture Electrique à Batterie ) de milieu de gamme sont équipés de batteries d'environ 50 kWh utiles, limite imposée par le prix et le poids dans les technologies de batteries actuelles.

Ce rapport 3 entre ce qu'il faudrait pour l'usage autoroutier et ce qu'il est possible d'avoir aujourd'hui, résume le problème de la voiture électrique actuelle.

(Certes, on peut toujours ergoter autour de l'intérêt réel d'avoir une autonomie de 700 km alors que la moyenne journalière des trajets est de 33 km, mais aucun raisonnement ne convaincra le client de renoncer au « confort » d'une autonomie de 700 km qui lui permet d'aller voir tante Adèle tous les week-end sans avoir à s'arrêter deux fois en chemin et perdre deux heures pour obtenir au prix fort les deux fois 35 kWh qui lui permettront d'atteindre Avignon ou Plougastel.

Car une borne de charge rapide ne peut fournir que 35 kWh ( 10% à 80%) à une batterie de 50 kWh...).

Les acheteurs d'un VEB de classe moyenne devront donc se contenter d'une autonomie de 160 km sur autoroute entre deux charges ( 10%-80% ) sur une borne de 100 kW, qui leur délivrera à chaque fois 35 kWh ( en un temps assez indéterminé) qui seront « brûlés » en 160 km à 130 km/h sur l'autoroute, car la consommation d'un VEB à ces allures est de 22 kWh/ 100 km en moyenne.

( Ceux qui vont souvent voir tante Adèle passeront leur chemin et rachèteront une thermique...).

Ceci explique probablement une grande partie du manque d'enthousiasme des acheteurs .

Et la charge rapide dans tout çà ?

Passe encore pour l'autonomie espérée à laquelle il nous faut renoncer avec nos « pauvres » 50 kWh.

Mais, pour compenser, peut-être aurons-nous la charge rapide en cinq minutes, comme la vieille guimbarde thermique de grand'père.

Hélàs, il nous faudra aussi y renoncer, du moins pour le moment..

Voyons ce qu'il en est.

La batterie décide des performances du véhicule.

( Il est important de rappeler cette nouvelle doxa ; ce n'est plus le moteur qui est le cœur d'une voiture électrique, mais bien sa batterie. Ceci pour les amateurs de km départ arrêté, il y en a encore...).

Sa capacité décide de l'autonomie.

En effet, la consommation d'une voiture électrique de gamme moyenne varie entre 12 et 22 kWh/100 km selon les conditions d'utilisation* ( valeurs moyennes évidemment ).

*( En ville avec récupération d'énergie au freinage, ou sur autoroute à 130 km/h )

L'autonomie est donc comprise entre 400 et 160 km environ pour une batterie de 50 kWh utiles

Dans le premier cas on part avec une batterie chargée à 100% ( au domicile ou sur une borne disponible pour plusieurs heures...) et on l'utilise en agglomération ou sur route à vitesse limitée à 80 km/h, jusqu'au niveau de 5%, soit 47,5 kWh consommés et donc environ 400 km parcourus, en utilisant à 50% la récupération d'énergie au freinage.

Quasiment l'autonomie WLTP, celle qui est mise en avant dans les publicités.

Dans le second cas on part avec la même batterie pleine, mais sur l'autoroute à 130 km/h.

On sait que les bornes rapides ne lâchent les kW qu'entre 10% de charge et 80%. en-deçà ou au-delà c'est de la charge lente...

On s'arrête donc à une borne rapide lorsque le niveau de batterie est à 10%, et après avoir parcouru 200 km en consommant 22 kWh/100 km.

On est déjà loin des 400 km du catalogue.

La charge rapide fonctionne et nous délivre de quoi remplir la batterie à 80%.

Nous repartons avec une réserve utilisable de 70% de la capacité utile ( Entre 10% et 80% ).

Cette fois la distance que l'on pourra parcourir avant de retomber à 10% de capacité sera de 35 (kWh) divisés par 22 (kWh/100 km), soit 160 km.

Les 400 km d'autonomie sont donc oubliés.

Mais çà on le savait déjà en partant, pour peu que l'on soit curieux et que l'on dispose d'une petite calculette à 8 euros.

Eh oui, si l'on va un peu loin, il faudra s'arrêter pour refaire le plein tout les 160 km.

( En limitant la vitesse à 100 km/h, la consommation tombe à 15 kWh/100 km et l'autonomie entre deux recharges est alors de 230 km. C'est mieux, mais à peine...Et qu'est-ce qu'on fait sur l'autoroute à 100 km/h ?).

Le régime de charge-décharge ( le courant ) supporté par la batterie décide de la puissance maximale que cette batterie peut fournir, et donc le moteur qui peut raisonnablement être utilisé derrière.

( Dans une batterie au Lithium, le courant électrique qui va de l'anode à la cathode et vice-versa, est constitué d'un flot d'ions Lithium qui transitent physiquement d'une électrode à l'autre à travers l'électrolyte. Plus la demande de courant ( charge branchée à l'extérieur ) est grande et plus sera grande la vitesse de transit , d'insertion, et désinsertion de ces ions.

Selon les matériaux et la structure des électrodes et de l'électrolyte, il existe une valeur limite de la densité de courant au-delà de laquelle il y a détérioration des structures internes et risque d'agglomération d'ions (les fameuses dendrites) qui entraînent une perte de capacité et peuvent créer des court-circuits destructeurs.

Les batteries de # 50 kWh montées actuellement sur les modèles de moyenne gamme sont spécifiées pour un régime de charge/décharge de 2 C, éventuellement 2,2 C, La puissance max dépend ainsi du courant maximum que peu fournir la batterie sans compromettre sa fiabilité.

Le régime 1C correspond au courant qui décharge ou charge la batterie en une heure.

Un régime 2C permet de charger ou décharger la batterie en 30 minutes.

Etc.

Pour une batterie de 50 kWh, le régime 2C habituellement spécifié correspond à une puissance de 100 kW pendant 30 minutes au terme desquelles la batterie est vidée.

100 kW font 135 CV, qui est donc la limite acceptable de la puissance du moteur pour ne pas dépasser le courant max de la batterie, au-delà duquel la fiabilité est compromise.

( Les voitures équipées d'une batterie de 50kW sont donc, en principe, équipées d'un moteur d'une puissance max de 150 CV environ. Certains modèles dits « sportifs » peuvent avoir un moteur plus puissant, mais la fiabilité de la batterie est compromise...Et quel intérêt d'avoir 200 CV si la batterie doit se vider en dix minutes ?

On touche ici une des limites de la voiture électrique en général : elle peut éventuellement aller vite, voire très vite, mais pas longtemps.

( Le très vite est cependant limité par l'absence de boîte de vitesse ce qui, aux hautes vitesses, entraîne des régimes dangereux pour les roulements à billes et les rotors...

Au-delà de 12 000 tours/mn la vie des roulements et des rotors est compromise ; certains peuvent monter jusqu'à 18 000 tours/mn mais ce n'est pas le même prix...

De plus, à ces hauts régimes, les pertes Joule ( dans le cuivre des bobinages), les pertes fer ( dans les noyaux des bobinages), et les pertes de commutation dans les semi-conducteurs, augmentent considérablement et donc dégradent le rendement, ce qui accroît la consommation et vide la batterie en quelques minutes...).

Les batteries sont spécifiées, entre autres, pour un certain régime de charge-décharge maximum afin de préserver la fiabilité. Un courant trop élevé pourrait détériorer les structures internes et conduire au mieux à une baisse des performances, et au pire à un échauffement destructeur.

( Dans un tel cas, le BMS bien élevé mettrait fin à l'exercice et la voiture s'arrêterait d'elle-même...en principe ).

Ce régime de charge-décharge à ne pas dépasser s'exprime en fonction de la capacité.

Pour une batterie de 50 kWh, le régime 2C correspond au courant qui décharge la batterie en trente minutes, et donc à une puissance de 100 kW ou 135 CV.

Cette batterie peut donc se brancher à une borne de recharge capable de lui fournir 100 kW.

Ce peut être une borne plus puissante ( 150 ou 175 kW ), le BMS de la voiture dialoguera avec la borne pour lui expliquer qu'elle veut 100 kW.

Le client peut vouloir 100 kW, mais si le BMS estime que c'est trop car la température de batterie est déjà un peu trop élevée, ou la batterie un peu fatiguée, il se mettra d'accord avec la borne autour d'une valeur intermédiaire, par exemple 80 W, voire 70W. ( Eh oui, c'est déjà de l'IA qui décide à notre place ).

La charge démarre donc sur 80 kW. Mais ce courant, proche du maximum spécifié pour la batterie, va faire chauffer cette batterie d'autant plus que la voiture est à l'arrêt et que le système de refroidissement est arrêté ( en général ).

La borne va donc démarrer sur 80 kW . Mais si l'échauffement résultant, qui vient s'ajouter à la température initiale est estimé trop haut, la borne va réduire la puissance fournie, autant que nécessaire pour éviter une surchauffe.

Le temps de la charge rapide risque ainsi de s'allonger, et le temps mis pour atteindre 80% de charge sera très supérieur à celui attendu par le client.

La borne peut même s'arrêter avant la fin si le BMS constate une surchauffe anormale.

( C'est le BMS de la voiture qui surveille tout çà...)

e phénomène d'allongement du temps de charge est commun à toutes les batteries de cette génération, mais l'effet est plus ou moins marqué selon l'origine de la batterie.

Un constructeur utilise généralement plusieurs fournisseurs de batteries, pour des raisons de sécurité des approvisionnements. Cet effet d'allongement des temps de recharge est variable d'un fournisseur à l'autre …

De plus, l'allongement du temps de recharge est d'autant plus important que la température initiale de la batterie est élevée, ce qui est en général le cas après une ou deux heures d'autoroute à 130 km/h en été. La charge rapide peut alors s'avérer piteuse, voire même refusée.

( Après un parcours autoroutier à 130 km/h en été, il peut être prudent d'attendre que la batterie refroidisse avant de la brancher sur une borne rapide...évidemment ce temps d'attente vient s'ajouter au temps de la recharge...).

Dans certains modèles haut ( très haut ) de gamme, le système de refroidissement de la batterie peut être mis à contribution pour favoriser une charge rapide éventuellement.

Donc la charge rapide peut ne pas s'avérer aussi rapide qu'espéré. Et de plus, la quantité d'énergie récupérée à la borne « rapide » représente au mieux 70 % de la capacité utile de la batterie.

( elle démarre à 10% pour se terminer à 80% ).

( Cet arrêt à 80% de la charge max est justifié pour deux raisons :

D'une part, la valeur limite de la tension à ne pas dépasser est assez imprécise et varie d'une batterie à l'autre et en fonction de l'échauffement ; il est donc prudent d'interrompre la charge rapide avant d'entrer dans une zone dangereuse.

D'autre part, au-delà de 80%, le courant de charge serait tellement réduit qu'il faudrait une heure ou deux pour compléter la charge à 100%, ce qui enlèverait tout intérêt à l'opération ! ).

Pour récupérer 70 % de capacité avec une batterie de 50 kWh utiles sur une borne de 100 kW il faut théoriquement 21 minutes.

Mais, selon l'état de la batterie, la puissance délivrée au départ est souvent inférieure à 100 kW, elle est plutôt d'environ 80 kW, voire moins.

En cours de charge, la batterie va chauffer et, selon sa température initiale, cet échauffement supplémentaire devient dangereux ; la puissance délivrée par la borne est alors réduite à proportion de l'échauffement, en sorte que la durée de la recharge peut être notablement allongée, plus près de 40 minutes que des 20 minutes espérées.

On voit que la charge rapide est une donnée assez fantaisiste, qui dépend du régime charge-décharge accepté par la batterie considérée, de son état de santé ( SOH, State Of Health), de sa température au départ de la charge, et de son coefficient d'échauffement en fonction du courant, de la présence, ou pas, d'un dispositif de refroidissement actif pendant la charge.

En sorte que selon l'origine de la batterie, ses spécifications en termes de régime de charge-décharge ( 2 C, 3 C, 4 C,…), son état de santé ( SOH ), son coefficient d'échauffement, la présence ou pas d'un refroidissement externe, une recharge rapide pourra durer entre 5 et 45 minutes.

( Les 5 minutes sont obtenues avec une excellente batterie possédant un très bon SOH , compatible avec un régime 4 C, et branchée sur une borne de 250 W ).

Il est donc extrêmement important de vérifier le « curriculum vitae » de la batterie avant de signer pour un achat...

Sachant que le prix sera en rapport avec les spécifications de la batterie*.

*( Un prix alléchant peut être associé à une batterie dont les spécifications sont bas de gamme... )

Si on ne peut pas avoir l'autonomie idéale, au moins essayons d'avoir la charge la plus rapide possible.

( D'où l'intérêt de bien lire les spécifications...)

Cette course à la performance des batteries peut être une incitation à différer un achat éventuel, sachant que la prochaine version du modèle convoité sera équipée d'une batterie permettant une meilleure autonomie, une puissance plus élevée, un temps de recharge plus court, et parfois un prix inférieur !

( Les média qui parlent un peu d'automobile électrique se focalisent sur ce problème d'autonomie et donc de batterie. Et chacun d'annoncer la sortie prochaine ( ? ) d'une nouvelle batterie qui résoudra tous les problèmes et coûtera moins cher.

A force de parler de la merveilleuse batterie que nous aurons en 2030, on oublie un peu que les voitures commercialisées aujourd'hui sont équipées de batteries d'aujourd'hui qui font ce qu'elles peuvent avec les technologies existantes ).

L'avenir de la voiture électrique n'est pas écrit dans le marbre. Il dépendra de la manière dont seront résolus, ou pas, les problèmes d'autonomie, de charge rapide, et de coût.

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2 février 2025 7 02 /02 /février /2025 19:08

Voiture électrique : un REX peut en cacher un autre...

2 Février 2025

Le REX ( Retour d'EXpérience ) est l'indispensable chaînon qui referme la boucle de toute production de produit de grande consommation. C'est lui qui permet d'optimiser le produit et de le rendre apte à remplir le objectifs du service marketing, de faire pièce à la concurrence, et de dégager de la marge, qui est la finalité de tout centre de production qui se respecte...

La voiture électrique n'y échappe pas, surtout pendant la difficile phase de lancement que nous vivons, période critique s'il en est.

Parmi les données préoccupantes remontées de la clientèle figure la faiblesse de l'autonomie, notoirement inférieure à celle des voitures thermiques, et très variable selon les conditions d'utilisation..

( Cette faiblesse se double d'un autre inconvénient, lié au temps passé pour refaire le plein à la borne de charge...)

Ces mauvais points résultent de la nécessité de réduire le poids et le coût de la batterie afin de limiter le coût total du véhicule à une valeur compatible avec les prix du marché.

Ce compromis a conduit, pour la gamme moyenne de véhicules, et compte tenu de la technologie disponible des batteries, à une réserve d'énergie d'environ 50 kWh, ce qui conduit à une autonomie de 200 à 300 km selon les conditions d'utilisation.

( malgré cela les prix demeurent encore trop élevés par rapport au thermique. Mais ceci est un autre problème qui devrait se résoudre lorsque les grandes séries seront atteintes et lorsque l'Europe fabriquera ses propres batteries...).

Cette autonomie, environ la moitié de celle d'une thermique, se double d'un autre problème encore plus gênant, qui est sa grande dépendance aux conditions d'utilisation.

( La consommation peut varier du simple au double entre la conduite en ville avec récupération d'énergie au freinage, et la conduite sur autoroute à 130 km/h).

Certes, un calculateur affiche en permanence à l'écran l'autonomie restante en fonction des conditions d'utilisation du moment, mais le problème reste entier).

D'autre part les bornes de charge rapide limitent la quantité d'énergie délivrée à 80% de la capacité de la batterie* ce qui correspond, avec notre batterie de 50 kWh « utiles », à une énergie de 35 kWh entre deux recharges rapides, soit 160 km pour une consommation de 22 kWh/100 km  sur autoroute..

* ( Au-delà de 80%, la puissance de charge est automatiquement réduite par mesure de sécurité )

Cette faible autonomie autoroutière est dissuasive, et ne permet pas d'envisager sereinement un déplacement de longue distance.

Les publicités en couleur sur papier glacé, destinées à nous vendre des voitures électriques, mettent en exergue l'autonomie, ce qui prouve que ce paramètre est bien LE paramètre important, ce que l'on commence à savoir...

Quand un client s'intéresse à l'autonomie, ce n'est pas pour aller au supermarché, au bistrot, ou pour accompagner les enfants à l'école, c'est pour faire de l'autoroute.

Or les publicités mettent en avant l'autonomie qui est officiellement mesurée selon le cycle WLTP, donc non contestable ( au sens juridique du terme ) et pouvant, en principe, servir de comparaison avec la concurrence.

Le client  naïf  ( au sens de « non spécialiste ») séduit par l'autonomie annoncée ( On dit « revendiquée » ) achète donc la voiture, ravi de disposer d'une autonomie WLTP de 410 km grâce à sa batterie de 51 kWh utiles ( Un exemple parmi d'autres...).

Le Dimanche suivant, notre ami emmène sa famille pour un week-end découverte et emprunte l'autoroute ( Emprunter n'est pas le mot qui convient, vu le montant des péages...) pour aller voir tante Adèle qui réside à 650 km.

Partant avec le plein d'énergie, et roulant à 130km/h ( Vu le montant de l'achat, autant faire rouler la bagnole ) et surprise, la réserve de 10% est affichée au bout de 210 km seulement.

Première interrogation : où sont passés les 410 km « garantis » dans le dépliant ?

Mais la jauge est formelle, il faut songer à recharger...

Arrêt à la station-service et branchement à une borne de charge-rapide. Tout se passe bien, sauf que la charge s'arrête à 80 % du maximum ; renseignement pris, il paraît que c'est normal, pour des raisons de sécurité ( voir plus haut ).

Il faut donc repartir, avec seulement 80% de charge, on ne discute pas avec une borne (qui est bornée par définition).

Il fait beau, un petit 130 pour rattraper le temps perdu, et là oh re-surprise, la réserve de 10 % est atteinte cette fois au bout de 160 km seulement !

Et il nous reste encore 130 bornes avant d'arriver !

Cette petite mésaventure, très déplaisante au demeurant, est sans réel dommage, sinon pour l'amour propre car l'impression d'avoir été berné laisse des traces ( et pour tante Adèle qui devra attendre un peu...).

Retour chez le concessionnaire, qui explique que, sur autoroute, la consommation croît avec la vitesse et que, voyez c'est précisé ici en bas de page : «  Consommation max sur autoroute: 22 kWh /100 km ».

Notre ami a du sortir ses lunettes de lecture car c'est effectivement bien écrit, mais en tout petit.

Comme dans la fable, notre acheteur déçu

  Jura mais un peu tard, qu'on ne l'y prendrait plus. 

Et il le fera savoir autour de lui...

Le marché de ces autos à 50 kWh est donc limité aux usagers qui peuvent s'accommoder de cette autonomie en toute connaissance de cause, ou qui en acceptent les inconvénients au nom du progrès et de la lutte contre le CO2, ou qui n'ont pas pris la mesure des conséquences de cette dépendance, ou qui ne font que des déplacements ne dépassant pas quelques dizaines de kilomètres, et/ou qui veulent se prémunir contre les ZFE..ou pour toute autre raison.

A première vue ils sont peu nombreux puisque seulement 17% des acheteurs de voitures neuves en France en 2024 ont choisi un VEB.

Les autre ont choisi une hybride ou une thermique.

17%, c'est un taux de pénétration qui ne plaît pas au marketing, surtout après plusieurs années de promotion plutôt énergique..

Les subventions de l'Etat ont permis de masquer un peu ce désamour, mais leur réduction drastique récente s'est vite ressentie sur les carnets de commandes.

Des batteries de plus forte capacité seraient trop lourdes et trop chères dans la technologie actuelle

pour équiper les voitures de milieu de gamme.

Des technologies de batteries plus performantes sont à l'étude, mais sans qu'il soit possible de prévoir une date pour leur introduction dans le milieu de gamme à un niveau de coût acceptable.

Les voitures de milieu de gamme devront donc, pendant quelques années encore ( ? ) se contenter de batteries de # 50 kWh, avec une autonomie très inférieure aux 700 km permise par les voitures thermiques de même gamme.

Il est vraisemblable que ce handicap pèsera sur la croissance du parc de VEB, et que toute proposition permettant d'en pallier les inconvénients sera bienvenue.

La solution radicale consiste évidemment à acheter une voiture hybride. Mais ces voitures ne sont pas disponibles dans la gamme de prix des voitures moyennes.

( Les électriques sont déjà trop chères avec un seul moteur, on imagine sans peine le coût avec deux moteurs...)

Certains* s'orientent alors vers le REX ( Range EXtender ) qui consiste à ajouter dans un VEB un groupe électrogène de quelques kW pour recharger, au moins partiellement, la batterie du VEB afin d'éviter la panne sèche et de permettre d'atteindre un point de charge.

Ce n'est bien sûr qu'un pis-aller, qui risque d'apporter plus de problèmes que de solutions :

(Le coût, le poids, l'encombrement, la sécurité, l'évacuation des gaz brûlés, la ventilation, la réglementation, le bruit...)

*( EREV, Extended Range Electrified Vehicle, annoncé par plusieurs constructeurs, à suivre...)

D'autres ressortent l'idée de la batterie de secours ou le générateur électrique de secours, dans une petite remorque accrochée derrière la voiture...

D'autres encore songent à créer un réseau d'échange standard de batteries, une vide contre une pleine, déjà expérimenté mais sans succès ( Il faudrait déjà commencer par standardiser les batteries.....)

Côté camions, car il est question de les électrifier aussi, on tente de réinventer le train électrique routier, voire même le trolley.

Les 50 kWh convient très bien pour l'utilisation ville-route avec une partie de récupération d'énergie au freinage (en ville), et vitesse limitée à 80 km/h hors agglomérations, une consommation moyenne de 12 kWh/100 km, une autonomie « réelle » de 400 km serait ainsi obtenue, assez proche de la valeur WLTP.

Le problème ne se pose véritablement « que » pour les déplacements de longue distance sur autoroute.

Si ce « chemin de croix » ne se produit qu'une ou deux fois pas an, il peut être accepté, au nom des autres avantages de l'électrique, et par intérêt pour l 'écologie, et pour tante Adèle....

Mais s'il doit être supporté plusieurs fois par mois, voire davantage, il devient rédhibitoire.

( D'autant plus que le coût de l'énergie électrique sur une borne autoroutière de 100 kW est plutôt gratiné ) .

Le problème demeure donc entier pour la clientèle qui se refuse à payer pour une autoroute qui lui fera perdre plus de temps qu'une nationale gratuite...

( Une première démarche pourrait améliorer la situation : Supprimer le péage de l'autoroute et limiter la vitesse à 110km/h.

C'est le cas en Bretagne, pour la plus grande satisfaction des usagers ).

Sans vouloir le crier sur les toits, les constructeurs sont bien conscients de ce problème, qui peut être un frein significatif au marché de la voiture moyenne électrique, remettant en cause les prévisions expansionnistes, et redonnant des couleurs aux solutions alternatives à base de pile à combustible et/ou de carburants de synthèse.

Nous avons donc d'une part des clients qui voudraient bien rouler en voiture électrique, mais qui sont rebutés par les prix et par la faiblesse de l'autonomie, et qui continuent à privilégier les thermiques toujours disponibles.

D'autre part, des constructeurs qui voudraient bien augmenter l'autonomie de leurs voitures électriques tout en diminuant les prix de vente, mais qui se heurtent à une impossibilité technologique.

Et au milieu, la Commission de Bruxelles, qui pense trancher le nœud gordien en obligeant les constructeurs à ne fabriquer que des voitures électriques à partir de 2035, et qui pénalise très lourdement dès 2025 les constructeurs qui n'auraient pas déjà orienté leur production vers de l'électrique.

Cet imbroglio, joint au retard considérable de l'Europe dans le secteur des batteries, conduit à un attentisme de mauvais aloi qui peut, s'il dure trop longtemps, coûter très cher à l'Industrie Européenne et aux ouvriers qu'elle emploie.

Ce qui ne gênera pas outre mesure les constructeurs chinois...

 

 

 

 

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29 janvier 2025 3 29 /01 /janvier /2025 16:47

Batteries de voitures électriques, la course aux 150 kWh.

29 Janvier 2025

Dans la course au saint Graal de l'autonomie de la voiture électrique, le poteau d'arrivée est en vue. Mais, comme il disait : « notre route est droite, mais la pente est forte... ».

Le challenge est simpliste ( niveau cours élémentaire ) :

Une voiture électrique de bon aloi consomme 20 kWh aux cent km.

( Dans des conditions normales sur autoroute )

Pour parcourir 700 km ( Autonomie classique d'une thermique ) il faut donc 140 kWh.

Pour accomplir cet « exploit » il faut donc embarquer une batterie de 150 kWh en comptant les petites marges.

Mais l'autonomie « roulante » ne suffit pas, il faut aussi ne pas perdre des plombes à la station de recharge pour refaire le plein, alors que les thermiques n'y passent que cinq ou dix minutes.

Pour égaler les performances d'une thermique en temps passé à la pompe pour faire le plein, il faut donc ne pas dépasser dix minutes pour remplir la batterie.

Pour embarquer 140 kWh en dix minutes il faut une puissance électrique continue de 850 kW.

Ces valeurs, incontestables, sauf à inventer une nouvelle mathématique ou changer les données du problème*, sont inscrites sur le poteau d'arrivée de notre fameux chemin pentu.

*( Beaucoup s'y sont essayés, tâchant de démontrer qu'une autonomie de 700 km ne servait à rien, que faire du 130 sur l'autoroute était inutile et ringard, que passer une heure à la pompe c'était positif pour casser la croûte et faire pisser mirza...

D'autres encore, souvent les mêmes, ont essayé de tordre les conditions de mesures pour afficher des autonomies fantaisistes ( Genre CLTC, un peu chinois...) avec des batteries de 50 kWh, mais sans réussir à nous faire prendre des vessies pour des lanternes.).

Car les mathématiques ne se laissent pas violer si facilement, les chiffres du challenge sont toujours solides et constituent un « must », au moins commercial, qu'il faut pouvoir afficher afin de montrer son savoir-faire, prendre rang parmi de top10 des fabricants de batteries, et tenir la dragée haute aux candidats concurrents.

( Exercice pour lequel les chinois sont experts...)

Certains ont bien toussé un peu devant la perspective de bornes de 850 kW, quelque peu surréalistes, mais l'enthousiasme des services de marketing l'a emporté....Après tout, il en faudra bien plus lorsqu'il s'agira d'électrifier les camions...

Ces batteries de 150 kWh seront bien utiles pour vendre beaucoup d'autos de haut de gamme à 70 ou

80 000 euros car ce sont elles qui feront la marge de l'entreprise, permettant de se battre sur les prix du moyen de gamme.

Mais pour atteindre le sommet des 150 kWh, il faut d'abord passer par le palier des 100 kWh.

Il est « facile » de fabriquer une batterie de 100 kWh, il suffit d'ajouter des éléments. 

Mais le problème est que, pour une batterie de voiture, il faut aussi augmenter le courant sous peine de passer des heures à la recharger, et il faut aussi conserver un poids acceptable.

Aujourd'hui, avec les batteries « classiques » de 50 kWh, un régime de charge 2C suffit aux besoins d'une recharge 10%-80% en vingt minutes sur une borne semi-rapide de 100 kW .

A condition que la batterie supporte d'encaisser 100 kW sans chauffer exagérément...

Mais une batterie de 100 kWh rechargeable en dix minutes réclame un régime de charge de 6C voire plus, ce qui est une autre paire de manches.

Il s'agit là d'une technologie différente, qui n'est pas une « simple » extrapolation de la technologie des 50 kWh actuels.

( D'autant plus qu'une batterie de 50 kWh pèse déjà 300 kg, et qu'il n'est pas question de doubler ce poids pour passer à 100 kWh...)

Quelques modèles de VEB sont déjà proposés sur le marché avec des batteries de 100 kWh revendiquant le régime de charge 5C , qui permet de récupérer 70 kWh en 12 minutes, à conditions de trouver une borne capable de délivrer une puissance continue de 350 kW, et que la batterie en question supporte le régime 5C jusqu'à 80% de charge.

( Ces conditions constituent deux des marches à franchir pour passer de 50 kWh à 100 kWh. Il en reste quelques autres sur lesquelles s'acharnent tous les centres d'études spécialisés ).

On commence à voir quelques modèles qui revendiquent ces performances, mais leur prix est en rapport, de l'ordre de 80 000 euros quand même, le prix de la batterie représentant une partie importante...

Quant aux batteries de 150 kWh, on les attend toujours, des annonces sont faites ici et là.

Pour ces oiseaux rares, le régime de charge sera de 5 ou 6 C, qui permettra de charger à 80% en dix minutes, à condition de trouver une borne de 700 kW , et à condition de supporter le régime 6C jusqu'aux 80%.

( Deux autres marches supplémentaires à gravir...)

Pour fournir 700 kW de puissance en 400V, il faudrait un courant de 1 800 A , ce qui est au-delà du raisonnable ( Le câble de charge poserait des problèmes ) ; il sera nécessaire de passer en 800 Volts, ce qui posera un problème de compatibilité avec le réseau de recharge 400 V.

( Il faudra imaginer des bornes capables de s'adapter à la demande de 400V ou 800 V...)

Nous touchons là un domaine stratosphérique, tant au niveau de la voiture qu'au niveau des bornes de 700 kW dont on peut se demander si c'est bien raisonnable.

Partis au départ d'une batterie de 30 kWh chargée à domicile sur un « petit » compteur domestique, nous voici donc en route vers des bornes routières de quasiment 1 MW, pour charger des batteries de 150 kWh en 800 V, tout çà pour avoir une autonomie de 700 km.

Il est clair que l'on ne parle pas de la même voiture.

Le marché lui-même est donc en train de nous démontrer que là où une seule voiture thermique pouvait servir à tous les usages, en électrique il en faudra deux.

Le parc français de VP compte 39 Millions de véhicules particuliers pour 30 Millions de ménages, soit une moyenne de 1,3 VP par ménage.

Les ménages possédant deux voitures sont donc très minoritaires. Et ceci ne va pas changer demain matin sur ordre de la Commission de Bruxelles.

Donc, petit problème : Quelle type de voiture électrique acheter ?

Cette question ne se pose évidemment que pour les acheteurs de voitures neuves, les « autres » ne disposant que d'un budget qui est orienté vers le marché de l'occasion, encore essentiellement thermique.

( Rappelons que les voitures électriques ne représentent encore que 2,5% du parc de VP roulants en France ).

Pour ces 1,7 Millions d'acheteurs de voitures neuves en 2024, 17% seulement ont choisi l'électrique, alors que 33% ont préféré la ceinture et les bretelles en optant pour l'hybride.

Les autres 50% sont demeurés fidèles au thermique.

83 % des acheteurs ont ainsi manifesté leur désir de garder un moteur thermique à bord...

Parmi les 17% qui ont choisi une voiture électrique pure, certains l'ont achetée comme second véhicule, dans une proportion qui n'est pas précisée dans les statistiques.

Ce faible engouement pour la chose électrique n'est en aucun cas un signe de désamour ; il doit être analysé dans le contexte présent, qui est celui d'une application nouvelle encore dans sa phase de mise au point, confrontée à un milieu lui-même en phase d'adaptation, et dans un contexte de prix très évolutifs concernant les véhicules, le carburant électrique utilisé, et la taxation de ce carburant.

Les mesures de dissuasion envers le thermique et d'incitation à passer à l'électrique ne sont pas encore efficaces :

L'arrêt de la commercialisation des véhicules neufs thermiques en 2035 est significatives pour les constructeurs, mais ne touche pas encore les utilisateurs, qui peuvent continuer à acheter en 2025 des voitures thermiques neuves qui ne seront même pas touchées par la réglementation ZFE.

D'autre part la voiture électrique demeure plombée par son autonomie encore très problématique, même avec les batteries de 50 kWh, et surtout très variable selon les conditions d'utilisation.

Cet « inconvénient », inacceptable sur un véhicule dont le prix est notablement supérieur à son équivalent thermique, rend hasardeux tout projet de déplacement long sur autoroute et nécessite une préparation d'itinéraire et de bornes de rechargement qui relèvent d'un autre âge...

Que les usagers préfèrent le thermique n'a donc rien d'étonnant. Et il en sera ainsi tant que les défauts de jeunesse de l'électrique n'auront pas été corrigés, et tant qu'il restera du pétrole dans les cuves...

Notons au passage que l'enthousiasme pour la lutte contre les émissions de CO2 ne s'est pas manifestée ici...La fibre écologique n'a pas beaucoup vibré.

Quelles que soient les péripéties qui émailleront le lancement de la voiture électrique, il faudra au moins trente ans pour électrifier l'ensemble du parc français de 40 millions de véhicules, dans le meilleur des cas...Ce qui nous amène au-delà de 2055.

Donc il n'y a pas le feu au lac, nous avons trois décennies pour remplacer le pétrole par l'électricité, ne gâchons pas ce noble but par une précipitation de mauvais aloi.

Ne soyons pas comme l'enfant qui se précipite sur son jouet de Noël, mais qui n'a pas les piles pour le faire marcher...

 

 

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24 janvier 2025 5 24 /01 /janvier /2025 19:37

24 Janvier 2025

Compte tenu du prix des batteries, et des recommandations concernant les précautions d'emploi à respecter pour en obtenir le meilleur service, une certaine inquiétude quant à leur fiabilité et leur durée de vie n'a pas manqué de se répandre parmi les propriétaires de VEB, et surtout parmi les acheteurs potentiels.

D'autant plus que, du moins actuellement, le coût de remplacement d'une telle batterie est plutôt dissuasif.

Pour calmer une rumeur qui « aurait » pu avoir une mauvaise influence sur les ventes, les autorités compétentes de la CE ont adapté la norme Euro 7, qui fixe désormais entre autres des valeurs de durabilité de la batterie avec l'objectif de rassurer les futurs clients.

«  La capacité de la batterie devra avoir conservé une valeur supérieure à 72% de sa valeur initiale au bout de 10 ans ou 180 000 km ». ( ces valeurs étant susceptibles d'être aménagées).

De plus, à la voiture devra être associé un PEV ( Passeport Environnemental du Véhicule ), une sorte de carnet de santé ( numérique?) portant, entre autre, diverses informations sur l'état de la batterie.

Tout ceci étant applicable dès 2026, et déjà contenu dans les assurances proposées par les concessionnaires.

Comme tout accumulateur électrochimique, les batteries au Lithium des voitures électriques sont affectées par un processus de détérioration plus ou moins rapide et plus ou moins important selon les conditions d'utilisation, et bien sûr le niveau de qualité.

Parmi les facteurs affectant les performances, puis la santé de la batterie, on peut citer :

- Le nombre élevé de recharges ( Cyclage ) et leur profondeur.

- Le non respect des consignes d'utilisation préconisées par le constructeur.

- La conduite sportive, qui multiplie les appels de courant importants et répétés.

- La conduite sur autoroute, qui sollicite la batterie de manière permanente avec un courant élevé et donc une élévation de température génératrice de dégradations des processus électrochimiques.

- Les recharges rapides, qui correspondent à des régimes de courants très supérieurs ( 2C, 3C...) au régime « normal » < 1C utilisé sur route.

- L'immobilité prolongée ( Vieillissement calendaire ).

- L'utilisation par des températures extrêmes ( Hivernales ou estivales ).

- Etc.

Bref, tout ce qui fait la vie d'une voiture...

Une même batterie pourra ainsi vieillir prématurément, ou rester encore fringante bien au-delà de dix ans, selon le mode d'utilisation pratiqué par le ou les propriétaires.

Les paramètres mesurables principaux qui caractérisent l'état d'une batterie sont le SOC et SOH.

Le SOC ( State Of Charge ) est relatif à la diminution du nombre d'ions Lithium en état de participer activement aux échanges à travers la membrane échangeuse d'ions, et donc à la capacité effective de la batterie.

( La capacité d'une batterie est proportionnelle au nombre d'ions Lithium libres de se déplacer d'un côté à l'autre de l'électrolyte.

Au cours du vieillissement, un certains nombre d'ions sont détournés définitivement de leur vocation première par diverses réactions secondaires qui les immobilisent et donc réduisent la charge électrique globale disponible. Certains de ces ions peuvent même s'accumuler jusqu'à former des « dentrites », sorte de stalactites génératrices de court-circuit...)

Le SOC est une mesure importante de la dégradation du processus d'échange d'ions entre l'anode et la cathode.

Le SOH ( State Of Health ) mesure l'augmentation de la résistance interne de la batterie.

Cette résistance est le résultat de diverses composantes : ohmique, électrochimique, de concentration, dont la valeur globale augmente en fonction de l'utilisation et du temps.

( Il en résulte une perte de puissance disponible et un échauffement de la batterie ).

Le SOC et le SOH sont ainsi complémentaires dans l'appréciation du vieillissement de la batterie.

( On considère qu'une batterie qui a « perdu » plus de 30 % de sa capacité initiale doit être remplacée. Non pas seulement à cause du manque de capacité, mais à cause du risque de détérioration d'une ou plusieurs cellules susceptibles d'être cause d'un accident majeur ).

Le diagramme suivant est un exemple de la répartition statistique de baisse du SOH en fonction de la fréquence des recharges rapides.

 

La durée de vie des batteries de voitures électriques.

Les BMS ( Batterie Management System ) est en principe chargé de mesurer et d'enregistrer (entre autres) périodiquement le SOC et le SOH . Il est ( sera ) possible, toujours en principe, d'accéder à ces valeurs grâce à l' OBD ( On Board Diagnostic ).

Ces valeurs doivent ( devront) figurer dans le PEV du véhicule.

Lors de l'achat d'une voiture électrique en seconde main, il sera donc en principe possible de connaître l'état de sa batterie et ainsi d'éviter les mauvaises surprises.

( Il existe des « kits » à brancher sur le connecteur OBD pour obtenir ces indications...)

Leurs valeurs initiales étant référencées dans le carnet d'entretien ( ou dans le PEV s'il y a lieu ).

Tout cela n'est valable bien entendu que si le BMS n'a pas été reprogrammé ...

( Et c'est là qu'est l'os, comme dirait mon cousin...)

Les voitures électriques sont ainsi vendues avec deux assurances (!) : l'une, classique, pour la voiture ; l'autre pour la batterie.

Concernant la batterie, deux paramètres sont pris en compte pour faire « jouer » l'assurance :

La valeur seuil de baisse du SOC, en général 75% de la valeur nominale, parfois moins..

Le kilométrage, en général 160 000 km, parfois plus.

( D'autres valeurs seuils différentes peuvent être proposées par les marques...)

Les motifs d'exclusion de cette garantie, il y en a, varient d'une marque à l'autre.

Elles portent essentiellement sur les conditions d'utilisation, dont l'historique est normalement enregistré par le BMS.

Par exemple : Abus de la charge rapide*, profondeur de décharge excessive, périodes d'immobilisation trop longues, utilisation inappropriée de la batterie, traces de chocs assimilables à un accident, traces de « bidouillage », etc).

*( On notera qu'un automobiliste qui utilise l'autoroute utilisera également souvent la charge rapide....chercher l'erreur.)

Le propriétaire d'une voiture électrique achetée neuve est ainsi couvert par l'assurance batterie dans les limites indiquées ci-dessus, selon le kilométrage ou le SOH + SOC .

Un fort rouleur sortira de la garantie assez rapidement ( 2 ans pour 80 000 km/an )*.

*( Comme, en plus, il utilise beaucoup l'autoroute, donc la charge rapide pénalisée par le contrat d'assurance, sa garantie aura rapidement fondu au soleil...Chercher la deuxième erreur ).

Il résulte de tout cela que l'avenir de la batterie au-delà des huit années de la garantie, parfois bien avant, n'est pas assuré, au sens propre...

Mais une batterie de bon aloi, utilisée dans les règles de l'art, peut très bien conserver SOC et SOH dans des limites très convenables durant beaucoup plus de dix ans...sans perdre plus de 15% de sa capacité initiale et de son SOH.

Le marché de l'occasion devient, dans cette perspective, la chasse à la perle rare de la voiture de deux ou trois ans d'âge, dont la batterie aura conservé un SOC et un SOH de bonne facture, un kilométrage inférieur à 50 000 km, et un historique ( PEV ) attestant d'un usage en père de famille...et si possible avec prolongation du contrat d'assurance batterie.

Mais la décote sera faible et donc le prix élevé...La voiture ne sera pas bradée.

Tout autre choix devra être pesé par rapport à la décote consentie d'une part et au risque de devoir remplacer la batterie d'autre part.

Aujourd'hui, monter une batterie neuve, au prix exorbitant, sur une voiture déjà âgée, n'est ni rationnel, ni rentable financièrement ; autant acheter du neuf.

Par ailleurs, le reconditionnement d'une batterie est possible, mais dans des limites strictes. On peut changer quelques éléments défectueux, mais on ne rajeunira pas les autres, et il est hasardeux de faire travailler ensemble des éléments neufs et des éléments avec SOC et SOH déjà atteints par l'âge.

Les batteries « reconditionnées » sont réutilisables mais dans des applications de stockage à poste fixe, avec certaines réserves liées à la sécurité .

Le reconditionnement ne supprime pas l'âge des éléments puisqu'il n'intervient pas sur la chimie des modules qui sont conservés..Une « vieille » batterie reconditionnée reste une vieille batterie...

Le marché de la voiture électrique d'occasion demeure donc « terra incognita ». Il faut s'y aventurer avec les plus grandes précautions, du moins tant que la batterie demeurera la pièce la plus chère de la voiture.

( 30% du prix de la voiture neuve, et beaucoup plus s'il faut la remplacer sur une voiture d'occasion, et si elle est encore disponible en magasin... ).

Le succès commercial d'une voiture est conditionné par l'existence d'un marché de l'occasion digne de ce nom. C'est vrai aussi pour la voiture électrique.

Sans un marché de l'occasion solide, le VEB deviendra un objet jetable, une niche sans avenir planétaire.

Il est donc impératif de faire évoluer la batterie vers une technologie permettant à terme de la produire à un coût compatible avec les besoins d'un marché de seconde main.

On aurait tort de sous-estimer les progrès qu'il reste à accomplir pour amener la batterie au niveau technologique nécessaire :

- Atteindre un niveau de capacité spécifique suffisant pour offrir 150 kWh de capacité utilisable pour un poids acceptable.

- Trouver une technologie assurant un fonctionnement à l'abri des emballements thermiques.

- Offrir une plage de température de fonctionnement comparable à celle des autres composants électroniques, soit – 10 °C à + 80 °C.

- Permettre un régime de charge de 5 C en charge rapide sans dépasser la température maximale.

- Avoir une durée de vie compatible avec le marché de l'occasion.

Ce cahier des charges extrêmement sévère, mais souhaitable, ne pourra pas être atteint (s'il l'est un jour ) sans de difficiles, longues, et coûteuses recherches, qui devront s'accompagner de travaux de normalisation permettant un minimum de compatibilité ( matérielle et électrique ) entre des batteries de diverses origines, afin de multiplier les sources d'approvisionnement, créer une concurrence, et faciliter le remplacement de la batterie le moment venu.

Tenter d'imposer et de généraliser par la réglementation une solution encore non adaptée à tous les besoins serait un pari très risqué qui pourrait avoir des conséquences économiques désastreuses, notamment celle de renforcer l'intérêt pour des solutions à moteurs thermiques utilisant des carburants alternatifs décarbonés, ou tout simplement conserver les hydrocarbures pour les besoins des régions ne disposant pas d'électricité décarbonée...

 

 

 

 

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15 janvier 2025 3 15 /01 /janvier /2025 09:22

La voiture électrique à la recherche de son autonomie...

15 Janvier 2025

Après une première phase de dix ans de lancement et de test du marché, la voiture électrique à batterie (VEB) entre dans la deuxième phase de sa commercialisation.

La première phase a permis d'engranger les données d'un REX ( Retour d'Expérience ) concernant à la fois l'aspect technologique et l'aspect adaptation du « biotope » à l'intrusion de ce nouvel animal qui respire de l'électricité à la place du pétrole.

La première information remontée du REX est le manque d'enthousiasme de la clientèle pour s'approprier ces nouvelles voitures, dont la part dans le parc mondial roulant ne dépasse pas 2,5% malgré une décennie de promotion volontariste.

( Voir notre article du 13 Décembre 2024 ).

L'interprétation conservative attribue cette « pause » aux conditions économiques ambiantes défavorables ; « situation qui ne saurait durer grâce aux correctifs que les économistes ne manqueront pas d'apporter aux différents plans de développement, etc... »

L'interprétation réaliste examine attentivement le REX pour tâcher d'identifier les deux ou trois points qui pourraient constituer un frein à l'enthousiasme des potentiels clients, et qu'il faudrait tâcher de corriger afin de redresser la courbe des ventes.

Parmi les points critiques on trouve l'autonomie de ces nouvelles autos, à la fois nativement trop faible, et surtout très dépendante des conditions de conduite ; défauts aggravés par des temps de recharge eux-mêmes variables en fonction de divers paramètres dépendant de facteurs ésotériques comme la température de la batterie, son état de charge ( SOC), son état de santé ( SOH), son état d'usure ( Cyclage ), son régime de charge spécifié par le fabricant, toutes choses parfaitement étrangères au conducteur, qui ne peut que subir les conditions de charge imposées par le BMS, et/ou par la borne de charge elle-même.

( Les « conseils » prodigués dans les manuels d'utilisation tentent de rassurer l'utilisateur, mais bien souvent c'est le résultat inverse qui est obtenu...).

Le deuxième point critique est le prix de la voiture électrique, très dépendant des subventions du moment, et de la politique commerciale des réseaux, en sorte que l'achat d'une telle auto peut être une bonne affaire, ou une tringle à rideaux. 

L'autonomie du véhicule est déterminée par la quantité d'énergie disponible ( Capacité utile de la batterie ) et la consommation d'énergie de la voiture.

La consommation d'une voiture électrique moyenne de bonne facture se situe autour de 22 kWh aux cent km sur autoroute à 130 km/h, dans les mêmes conditions de conduite qu'une voiture thermique classique.

( Cette valeur peut varier entre 20 et 24 kWh voire plus sur autoroute selon les modèles, le profil de route, le vent, et le chargement...et tomber à 12 ou 13 kWh/100km à faible vitesse et récupération d'énergie au freinage ).

Pour avoir une autonomie de 700 km sur autoroute ( La même que celle d'une thermique de bon aloi ) il faut donc disposer d'une réserve utile d'énergie de 150kWh environ, qui correspond à une batterie de 160 à 170 kWh (valeur nominale dont il faut retirer 10 à 20 kWh pour avoir la charge utile).

Nous en sommes encore très loin...

Aujourd'hui les voitures électriques commercialisées dans le milieu de gamme sont équipées de batteries dont la capacité nominale est de 50 kWh environ, pour une capacité « utile » de 45 kWh dans le meilleur des cas.

( Vu le prix des batteries, c'est le mieux que l'on puisse faire pour garder un prix acceptable de la voiture...)

L'autonomie est donc limitée à environ 200 km sur autoroute à 130 km/h.

Ce qui est évidemment inacceptable pour le client qui souhaiterait retrouver une autonomie comparable à celle à laquelle il est habitué, sans avoir à réduire drastiquement sa vitesse.

Il « suffirait » donc de monter une batterie de 160 à 170 kWh ( valeur nominale ) pour retrouver une autonomie comparable à celle du thermique.

Mais, dans la technologie d'aujourd'hui, une telle batterie conduirait à un poids et un coût totalement inacceptables pour la classe de véhicules considérée.

Il s'agit donc d'une impasse technologique qui doit être surmontée sous peine de devoir reconsidérer les perspectives de parts de marché, et donc les plans de développement industriel.

( Certes, il existe quelques modèles équipés de batteries de 150 kWh ( NIO, en techno semi-solide, et d'autres...), mais dont le prix n'est pas compatible avec le budget d'une thermique de moyenne gamme.

Ces modèles de foire ont le mérite de démontrer qu'il faut bien 150 kWh pour égaler l'autonomie d'une thermique ).

Quelles sont les perspectives d'amélioration dans ce domaine des batteries de voiture ?

On sait faire des batteries de capacité très élevée, largement supérieure aux « pauvres » 150 kWh demandés pour la voiture électrique.

Mais ces batteries, utilisées à poste fixe dans diverses applications de stockage et en particulier pour les énergies renouvelables, sont réalisées dans des technologies qui ne conviennent pas à l'application sur véhicules, notamment concernant la capacité spécifique ( kWh par kg de poids ) pour laquelle la voiture est très exigeante.

( Les batteries actuelles de 50 kWh entraînent déjà un surpoids de plusieurs centaines de kg ! )

Le cahier des charges pour la batterie auto est également très exigeant sur d'autres paramètres comme le courant max pour la recharge rapide*, la gamme de température, le cyclage, la profondeur de charge et de décharge, la fiabilité, et bien sûr la sécurité.

Les recherches pour améliorer la capacité spécifique se font dans le cadre de ce cahier des charges très sévère, et en tenant compte de la faisabilité industrielle, des coûts de fabrication, de la disponibilité des matériaux, des possibilités de recyclage, de l'empreinte carbone, toutes choses qui sont exigées dans le cadre de la transition énergétique.

*( Pour recharger en 20 minutes une batterie de 150 kWh, il faudrait un régime de charge supérieur à 5 ou 6C, contre 2C pour les batteries actuelles...).

Le passage éventuel de 50 kWh à 150 kWh introduirait une difficulté supplémentaire, qui est l'approvisionnement des matériaux plus ou moins exotiques nécessaires pour produire ces batteries.

Pour toutes ces raisons, et d'autres qui nous échappent encore, le passage à 150 kWh pour les gammes moyennes qui font les quantités, n'est pas pour demain matin.

On peut en déduire que la prochaine décennie sera riche en nouveaux concepts de batteries, permettant de proposer des modèles de voitures à autonomie augmentée, le saint Graal des 150kWh restant l'objectif à atteindre sans perdre de vue le cahier des charges toujours aussi sévère.

Tout cela fait hélas de la voiture électrique actuelle un objet perfectible, donc peu attractif pour le client potentiel peu soucieux d'acquérir une auto qu'il aura du mal à revendre sur un marché de l'occasion devenu morose, d'autant plus que le prix des modèles neufs aura baissé par le « jeu » normal des quantité produites.

( La durée de vie des batteries au Lithium actuelles est estimée à une dizaine d'années, dans les meilleures conditions d'utilisation. Son remplacement sera très difficile et très onéreux dans dix ans eu égard à l'évolution très rapide de la technologie dans ce domaine, ce qui rend problématique la survie de la voiture électrique sur le marché de l'occasion...).

Nous avons donc d'une part des voitures « vendables » mais d'autonomie limitée à # 200 km sur autoroute, et d'autre part des voitures dont l'autonomie égale celle des thermiques, mais beaucoup trop chères pour le marché de volume visé par le marketing.

 

Or le remplacement des voitures thermiques par des électriques doit concerner au moins 80% du parc mondial pour être efficace dans la réduction des émissions de CO2. Il s'agit donc de faire des produits de très grande diffusion...Et surtout produire beaucoup d'électricité décarbonée .

La raison conduit alors à envisager deux types de voitures électriques :

L'une dédiée aux déplacements locaux de 100 à 200 km par jour, et l'autre pour les déplacements au long cours pour lesquels une grande autonomie est souhaitable.

Mais il sera difficile d'expliquer au consommateur qu'il lui faudra désormais acheter deux voitures ( dont une à un prix exorbitant ) pour obtenir les services que lui rendait sa voiture thermique jusqu'à présent.

Il existe donc un problème réel dont la solution n'apparaît pas aujourd'hui.

Pour les constructeurs, et dans l'état actuel de la technologie des batteries, il paraît raisonnable de choisir la solution « vendable », c'est-à-dire équipée d'une batterie de 50 kWh procurant une autonomie d'environ 300 km hors trajets autoroutiers, et compatible avec la recharge au domicile ou sur les bornes de 22 kW, et sur les bornes rapides de 100 kW pour les trajets autoroutiers pour lesquels il faudra accepter de recharger tous les 200 km.

Ce compromis permettra de converger vers un prix de vente acceptable, tout en sachant que c'est une solution que les clients auront du mal à digérer...

Reste à convaincre les clients du bien-fondé de ce choix...

( Nous ne croyons pas à l'efficacité de la méthode « à la hussarde » choisie par Bruxelles, les constructeurs non plus apparemment...)

La meilleure façon de faire accepter la perte d'autonomie est de procurer aux usagers des moyens de recharge des batteries à la fois nombreux, et faciles d'accès, avec un moyen de paiement uniformisé, des emplacements sécurisés pour des recharges nocturnes hors du domicile, une obligation d'équiper toutes les places de parking publics et privés d'une borne de charge, un tarif de l'électricité attractif, etc. On peut rêver...

( Cette histoire de réseau de recharge avec de l'électricité décarbonée rappelle étrangement le problème des énergies intermittentes : Les éoliennes et les panneaux solaires ont été construits à tour de bras, mais on a « oublié » de construire les installations de compensation de l'intermittence...On voit le résultat aujourd'hui ).

Compte tenu de toutes ces données contradictoires, les constructeurs sont devant la voiture électrique « comme une poule qui aurait trouvé un couteau », c'est-à-dire dans l'expectative la plus totale.

Le dilemme est simple :

Fabriquer des voitures au prix du marché, mais qui seront boudées par les clients recherchant une autonomie importante, ou fabriquer des voitures qui plaisent à tout le monde mais qui seront trop onéreuses pour être achetées par la clientèle visée.

Certains constructeurs, refusant de rester le c... entre deux chaises, tenteront une sortie du côté des carburants synthétiques en proposant des véhicules hybrides rechargeables, voire même uniquement thermiques, tout dépendra de la disponibilité et du prix des nouveaux carburants, et de la réglementation de Bruxelles pour ce qui concerne l'Europe, sachant que le reste du monde ne suivra pas forcément Bruxelles....

Le futur marché de la voiture électrique se présente ainsi comme un souk oriental où le candidat fabricant d'autos devra faire son choix entre une multitude de solutions, sans très bien savoir ce que voudra acheter le client final, et ce qui aura la bénédiction de Bruxelles pour ce qui concerne l'Europe.

Ce « marché aux puces » risque de coûter très cher à ceux qui auront fait le mauvais choix...

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7 janvier 2025 2 07 /01 /janvier /2025 19:02

Voiture électrique ou à pétrole, la quadrature du cercle.

7 Janvier 2025

La troisième tentative de lancement de la voiture électrique se heurte à la malédiction qui a déjà triomphé des deux premières, au début du siècle dernier et lors de la « crise pétrolière » des années soixante-dix. Il s'agit bien sûr de la difficulté de stocker à bord la quantité d'énergie électrique capable de procurer une autonomie suffisante, au moins comparable à celle des voitures thermiques.

L'électrification des voitures s'inscrit dans le projet global planétaire de supprimer les émissions de CO2 fossile. Ce projet global inclut la totalité des « machines » utilisant des combustibles fossiles ( Hydrocarbures, Gaz naturel, Charbon ). Vaste sujet...

Selon l'AIE, la consommation de carburants pétroliers du parc mondial de VP+VUL ( entre 1,2 et 1,5 Milliards de véhicules ) représente aujourd'hui environ 12% de la consommation énergétique mondiale et environ 10% des émissions totales de CO2 de l'ensemble des combustibles fossiles.

L'électrification des voitures particulières et des véhicules utilitaires légers ne sauvera donc pas la Planète, puisqu'elle diminuera de seulement 10% les émissions de CO2, à condition que l'électricité utilisée soit elle-même décarbonée, ce qui est encore loin d'être le cas, il s'en faut de beaucoup...

Mais elle permettra d'échapper à la crise pétrolière liée à la raréfaction du pétrole bon marché, qui devrait intervenir dans la deuxième moitié de ce siècle, voire même avant.

Par ailleurs, l'énergie renouvelable décarbonée identifiée et déjà exploitée aujourd'hui, est disponible sous forme d'électricité ( Solaire, Eolien, Hydroélectrique, électronucléaire, centrales géothermiques ), ce qui justifie le remplacement du pétrole par l'électricité décarbonée dans de nombreux domaines et en particulier les transports, où le passage à l'électricité permet de multiplier par trois le rendement énergétique des moteurs.

( L'électricité ne pourra pas remplacer le pétrole dans toutes ses applications de transport. D'une part les besoins mondiaux sont énormes, et d'autre part les quantités d'énergie électrique embarquée sur batterie sont beaucoup plus faibles que les besoins d'un véhicule de transport lourd, même lorsque l'énergie est stockée sous forme gazeuse et restituée par une pile à combustible.

Des essais sont cependant en cours, pour évaluer l'intérêt économique de ces solutions à PAC.

C'est pourquoi l'électrification des transports ne peut pas être une solution universelle.

Certains itinéraires routiers peuvent être électrifiés mais dans des limites assez étroites ; la très grande majorité des transports lourds, maritimes et aériens, devra utiliser un combustible à haute valeur énergétique facilement stockable.

D'autre part, le stockage sur batterie implique l'existence d'un réseau de distribution d'électricité dense et puissant capable d'assurer un accès à la recharge à la hauteur des besoins, et de tels réseaux sont souvent absents, ou insuffisants pour servir de tels besoins.

Il existe donc un besoin de carburants alternatifs au pétrole, mais avec les mêmes possibilités énergétiques, qui sera servi par deux types de produits :

Les Biocarburants et les carburants de synthèse.

Ces carburants seront également utilisés par les VP et VUL qui ne seront pas électrifiés, quelle qu'en soit la raison, ou par les hybrides évidemment.

On peut donc prévoir qu'une partie non négligeable du parc mondial de véhicules légers utilisera ces carburants alternatifs, si toutefois la réglementation le permet, et surtout le prix.

Les premiers utilisateurs seront les transports aériens ).

La mise au point des batteries au Lithium aurait pu laisser penser que la malédiction allait enfin pouvoir être surmontée, et que cette « histoire » d'autonomie des voitures ne serait plus qu'un mauvais souvenir.

Certes, quelques grincheux objectaient bien que, malgré l'excellent rendement énergétique de la propulsion électrique, il fallait quand même au moins 150 kWh utiles pour égaler les commodités d'usage de la voiture à pétrole, et qu'une batterie de 150 kWh, même au Lithium, et même en NMC, c'est extrêmement lourd et extrêmement onéreux, et que la voiture ainsi équipée serait invendable, sauf à quelques clients fortunés, ce qui n'est pas le but du projet.

Ces objections furent rejetées, au motif que les développements en cours dans le domaine des batteries solides laissaient présager une amélioration décisive de la charge spécifique, et que les grandes séries feraient chuter les prix, levant ainsi les deux principaux obstacles.

L'autre motif était la nécessité de trouver un étendard pour la transition énergétique, et quel meilleur étendard que l'électrification de un Milliard et demi de bagnoles pour une croisade universelle ?

Les voitures électriques furent donc lancées sur le marché avec ce handicap assumé d'une autonomie très inférieure à celle des voitures thermiques, mais avec aussi la conviction que ce handicap serait outrepassé rapidement grâce à un réseau de rechargement efficace alimenté par une électricité décarbonée bien entendu.

On sait de qu'il en a été, l'histoire se lit dans les courbes de ventes après dix ans de promotion.

Le handicap est toujours là, il faut effectivement 150 kWh utiles pour égaler l'autonomie des thermiques, et les batteries de 150 kWh utiles sont toujours beaucoup trop lourdes et beaucoup trop chères.

Quand aux réseaux de charge distribuant de l'électricité décarbonée, il faudra attendre encore un peu, sauf dans deux ou trois pays, dont la France.

( La production électrique mondiale repose encore à 60% sur les fossiles...).

Les voitures vendables aujourd'hui, pouvant prétendre à un marché de volume et remplacer les voitures thermiques, sont ainsi équipées de batteries de 50 kWh, qui leur permet une autonomie encore très inférieure à celle d'une thermique, malgré un coût significativement supérieur.

Une apparence de succès a pu être obtenue grâce à un système de subventions qui a dynamisé les ventes. Mais ce procédé, ne correspondant à aucun modèle économique, n'a pu être conservé bien longtemps, les ventes ont accusé sa suppression récente.

Il se confirme ainsi que la batterie est bien encore la pierre d'achoppement de ce beau projet dont l'intérêt n'est pas remis en cause par ailleurs.

A moins de trouver l'enchanteur qui, d'un coup de baguette magique, fera surgir une batterie de 150 kWh d'un poids et d'un coût gérables, et qui puisse se recharger en moins de tente minutes sur des bornes surpuissantes, le marché de la voiture électrique devra se limiter à ce que permet la technologie actuelle, qui est perfectible sur de nombreux points.

Ces problèmes n'ont pas échappé aux clients soucieux d'acquérir un produit qui soit un investissement, et qui se voient proposé un produit de consommation qui sera invendable dans quelques années car complètement dépassé par les nouveaux modèles annoncés dans la presse.

La ruée vers l'électrique ne s'est pas manifestée spontanément, la croissance espérée n'est pas au rendez-vous, comme en témoignent l'évolution de la courbe des ventes.

Les pouvoirs publics ne renoncent cependant pas et tentent d'imposer par la force de la Loi cette nouvelle motorisation.

Trois mesures anti-thermiques sont ainsi mises en place en Europe:

- Le programme ZFE : le bannissement des véhicules trop polluants ( Thermiques évidemment ), en commençant par les centre-villes.

- La sévérisation des limites d'émission de CO2 des flottes constructeurs, dès 2025.

- L'interdiction de commercialiser des voitures thermiques à partir de 2035.

Comme dit l'autre : « ça passe ou çà casse ».

( Le recours à la surtaxation des carburants pétroliers ayant déjà été tentée avec les résultats que l'on sait, ce procédé a été écarté, pour le moment.*..)

*Mais cela pourrait revenir, compte tenu du déficit abyssal du budget de l'Etat...

Compte tenu de l'importance vitale de la voiture dans la marche de notre société moderne et dans l'organisation des territoires, on peut penser que la potion sera dure à avaler si d'importantes mesures d'accompagnement ne sont pas mises en place.

( Le texte de la Commission comporte une clause de revoyure en 2026, et n'exclut pas les modèles thermiques à conditions qu'ils utilisent exclusivement un carburant décarboné...).

Les voitures neuves, quelle qu'en soit la technologie, sont achetées par les ménages aisés* ; les « autres » achètent des voitures d'occasion.

*( A plus de 30 000 euros la pièce, et plus encore en électrique, on peut penser que ce ratio ne va pas s'améliorer spontanément...).

En France, le marché des voitures neuves est d'environ 1,8 Millions par an, en baisse par rapport aux années d'avant covid....).

A ce rythme, et en supposant 1,8 Millions de voitures neuves électriques vendues par an, les quarante millions de bagnoles qui composent le parc actuel français seront toutes électrifiées au mieux aux alentours de 2050, à condition que la part des électriques atteignent rapidement 100% des ventes annuelles ( Aujourd'hui elle est seulement de 20% ).

Nous avons donc devant nous au moins vingt-cinq ans de cohabitation électrique/thermique qu'il nous faudra gérer en fonction de l'efficacité des trois mesures ci-dessus.

Les constructeurs historiques devront donc gérer deux lignes de fabrication dont l'une est en croissance difficile, et l'autre en décroissance programmée en fonction de la croissance de la première...

Cet exercice de trapèze volant, qui doit s'effectuer sans filet, est périlleux et met en danger des pans entiers de ce secteur qui est porteur de millions d'emplois directs ou indirects.

D'autant plus que ce changement de portage industriel est une opportunité pour de nouveaux acteurs qui peuvent en profiter pour prendre des places en partant d'une page blanche, sans avoir à gérer les pesanteurs d'une fabrication historique condamnée, mais dont l'activité doit se poursuivre malgré tout, ce qui est un challenge industriel pour tenter de conserver la clientèle existante.

Les constructeurs historiques européens ( mais pas seulement ) sont directement impactés par cette révolution technologique, caractérisée par le changement de portage qui fait une place prépondérante à l'électrochimie (Batteries) au détriment de la métallurgie, et qui fait appel à des nouveaux matériaux exotiques dont l'approvisionnement pose des problèmes de coût et d'accès aux sources.

D'autre part, trop de précipitation dans l'électrification du parc mondial de voitures pourrait se traduire par un transfert des émissions de CO2 des voitures thermiques vers les centrales de production d'électricité dont la plupart fonctionneront encore avec des fossiles...

Par ailleurs, et c'est peut-être le plus important, la solution à moteur thermique a permis de faire de la voiture un engin multi-usages pouvant servir aux activités journalières comme aux voyages au long cours, alors que la voiture électrique est plombée par son problème d'autonomie qui semble orienter le marché vers deux types de véhicules : l'un consacré aux usages locaux avec une batterie de #30 kWh et l'autre aux déplacements au long cours avec une batterie de 100 ou 150 kWh, beaucoup plus lourde et beaucoup plus chère.

Les consommateurs ne sont évidemment pas prêts à accepter cette contrainte qui serait hors de portée des ménages à revenus moyens.

( Si ce problème de dichotomie entre les deux types de batteries ne pouvait se résoudre autrement qu'en achetant deux voitures, peut-être faudra-t-il reconsidérer la solution hybride*...pour laquelle certains acheteurs ont déjà fait leur choix .)

* Ce qui pérenniserait les biocarburants et/ou les carburants de synthèse...

Une autre contrainte concerne la recharge de la batterie.

Les usagers disposant d'un logement individuel ont la possibilité de recharger la batterie au domicile, alors que ceux qui logent en habitat collectif ne disposent pas de cette facilité.

( en particulier ceux qui stationnent sur les voies publiques …).

Ces quelques exemples de contraintes imposées aux usagers montrent que l'électrification des voitures est un problème multifactoriel qui ne pourra pas se résoudre en ne considérant que quelques-uns des facteurs, et en glissant sous le tapis les autres facteurs gênants....

Cette histoire de batterie, qui ne semble pas devoir s'arranger dans un avenir prévisible, est un obstacle sérieux à l'expansion rapide de la voiture électrique.

Ce qui semblait devoir n'être qu'une innovation technologique dans l'esprit de la transition énergétique, se révèle dans les faits un tsunami industriel dont les répercussions ébranlent de nombreux secteurs et percute les relations internationales.

Il ne s'agit plus de remplacer un moteur thermique par un électrique, mais plutôt de produire une batterie, et construire une voiture autour de cette batterie.

L'industrie européenne semble rencontrer quelques problèmes pour assimiler ce changement de portage qui doit amener à changer de culture.

Apprendre à hurler avec les loups, en quelque sorte...ou mettre les loups en cage...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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3 janvier 2025 5 03 /01 /janvier /2025 10:18

Le rendement des batteries au Lithium, la face cachée du VEB.

3 Janvier 2025

Il est aujourd'hui de notoriété publique que les performances d'une auto électrique ne valent que ce que vaut sa batterie.

C'est elle qui décide de la puissance et de l'énergie, du temps pendant lequel elles sont disponibles, de l'autonomie du carrosse, du temps passé aux bornes de recharge, et de la fiabilité du système si certaines règles ne sont pas respectées.

Quasiment tous les moteurs utilisés dans les voitures électriques ont des rendements énergétiques supérieurs à 95% lorsqu'ils sont utilisés dans leur zone de couple optimal, ce qui a fait leur réputation à juste raison lorsqu'on les compare aux moteurs thermiques dont le rendement est nettement plus faible, de l'ordre de 20 à 40 %, et très variable selon le régime et la charge.

Energétiquement parlant, l'intérêt de la voiture électrique est donc incontestable.

( A condition toutefois que l'électricité utilisée soit décarbonée, ce qui n'est pas le moindre des problèmes, mais ce n'est pas notre propos aujourd'hui...).

Ce rendement supérieur à 95%, bien souvent cité dans la presse promotionnelle, doit cependant être revu à la baisse si l'on considère l'ensemble de la voiture*, car le moteur n'est pas le seul à contribuer au rendement global.

* ( « From grid to wheel » en bon franglais )

En partant du réseau de distribution électrique, la chaîne énergétique comprend sept éléments qui, chacun, contribue aux pertes énergétiques globales :

- Le chargeur de batterie.

- La batterie elle-même.

- L'onduleur, qui transforme la tension continue fixe de la batterie en une tension de fréquence et d'amplitude variables pour le moteur ( moteurs synchrones ).

- Le moteur électrique lui-même.

- Les organes de transmission de la force motrice aux roues.

- La transmission de la force motrice des pneus au sol.

- Les auxiliaires électriques qui prélèvent leur besoin énergétiques sur la batterie :

( Refroidissement du moteur, de la batterie et de l'onduleur, Climatisation de l'habitacle, éclairage, alimentations des auxiliaires: direction électrique, électronique de bord, etc.).

En sorte que le rendement énergétique global de cet ensemble est plus proche de 75% que des 95% affichés pour le seul moteur...*

Ce qui se vérifie sur les consommations respectives des deux types de voitures :

Là où une thermique consommera 6 L/100 km, une électrique équivalente consommera 20 kWh/ 100 km, soit l'équivalent de 2 L/100km, ce qui nous donne bien un rapport de 3 pour les rendements.

( 25% pour le thermique, et 75 % pour l'électrique ). Valeurs moyennes bien entendu...

*( Voir notamment :

https://www.fueleconomy.gov/feg/evtech.shtml )

75% de rendement énergétique, c'est un résultat remarquable par rapport aux 25% du thermique.

Mais c'est encore trop, car la chaleur est beaucoup plus difficile à évacuer sur une voiture électrique que sur une thermique, et surtout la quantité limitée d'énergie disponible dans la batterie impose de l'utiliser avec parcimonie.

La batterie est le siège de pertes énergétiques dues pour partie à l'effet Joule et pour une autre partie aux réactions chimiques liées à la circulation des ions Lithium, ces pertes évoluant de façon non linéaire en fonction du courant et de la température, et selon la technologie des électrodes et de la membrane échangeuse. Elles augmentent avec le temps et l'usage.

La plage de température « de confort » pour une batterie au Lithium actuelle est comprise entre + 15°C et + 35°C, ce qui est évidemment extrêmement réduit pour un composant qui doit gérer rapidement des flux d'énergie de plusieurs dizaines de kWh , et qui doit fonctionner de manière fiable dans une gamme de température extérieure de – 10°C à + 80°C .

C'est la gamme de température ambiante standard imposée à tous les composants électroniques d'une automobile, depuis l'autoradio jusqu'au MMS ( Motor Management System ) en passant par le BMS, le gestionnaire de communication, l'écran, et bien sûr la batterie.

Cette gamme fait référence aux températures de l'atmosphère hivernale ou estivale qu'une voiture peut avoir à supporter notamment en stationnement.

Or les batteries Lithium-ion actuelles supportent très mal des températures inférieures à 0°C ou supérieures à +60 °C, qui sont bien au-delà de la « température de confort ».

Ses caractéristiques sont alors fortement dégradées, parfois définitivement.

Au-dessus de +70°C un emballement thermique destructeur peut se produire si une procédure de sécurité n'est pas enclenchée par le BMS.

En-dessous de 0 °C les réactions chimiques sont très ralenties, entraînant une grosse perte d'efficacité.

En fonctionnement « normal » la gamme de température dépassera la gamme de confort, et selon le dépassement, le BMS imposera des limitations.

En hiver, un système de réchauffage devra éventuellement être mis en œuvre pour porter la température de batterie à au moins +5 à +10°C avant de rouler normalement ou de recharger la batterie.

En fonctionnement normal un système de refroidissement devra limiter la température à environ + 40 ou +50°C. Au delà, le risque d'emballement thermique menace.

La surveillance de la température de batterie est confiée au BMS, qui prend toute initiative nécessaire en cas d'anomalie.

Pour les technologies actuelles des batteries au Lithium de types LFP ou NMC, on estime que les pertes « aller-retour *» sont d'environ 10% de la charge nominale.

*( Une charge 10% - 80% suivie d'une décharge, au régime 1C ).

Si la batterie est déjà « chaude » en arrivant à la borne de charge, sa température va augmenter sous l'effet de la puissance dissipée par le courant de charge, et la valeur critique sera vite atteinte, obligeant le BMS à réduire le courant de charge, et donc à augmenter le temps de charge, ce qui est contraire au but recherché !

Le rendement de la batterie est donc un paramètre de la plus haute importance si l'on cherche à utiliser la charge rapide pour réduire le temps passé à la borne.

Voir :

https://tritekbattery.com/fr/lithium-ion-cell-knowledge-comprehensive-explanation/

Pour une batterie de 100 kWh*, le régime de charge 1C correspond théoriquement à une charge de 10% à 80% en 40 minutes sur une borne de 100 kW.

C'est du moins ce que dit la théorie...

*( 100 kWh est désormais la valeur visée sur les modèles de milieu de gamme, pour avoir une autonomie acceptable...).

En pratique, la puissance délivrée par la borne est ajustée automatiquement en fonction des informations que communique le BMS ( Battery Management System ) de la voiture concernant la température de la batterie, sont état se santé ( SOH), son état de charge ( SOC ), son système de refroidissement s'il y en a un et s'il est, ou pas, mis en service.

Selon les informations échangées entre la borne de charge et la voiture, la borne délivrera un courant de charge plus ou moins élevé, ce qui conduit à un temps de recharge plus ou moins allongé par rapport au temps théoriquement espéré...

La durée pratique de la recharge peut ainsi éventuellement être allongée selon l'état de la batterie, et sa température...La recharge peut même être refusée si la batterie est jugée ( par le BMS ) hors des limites de température acceptable.

La batterie, surtout à l'arrêt à une borne de charge rapide, va chauffer pendant la charge, et si l'arrêt a été précédé d'un parcours à vitesse soutenue ( ce qui est en général le cas sur autoroute...) , sa température interne est déjà à une valeur élevée, entraînant une baisse automatique du courant de charge, et donc un allongement du temps de charge, voire même un arrêt prématuré avant la fin de la charge.

A l'inverse, la charge peut être refusée si la température de batterie est trop basse, ce qui peut se produire en Hiver si la voiture a stationné dehors...un système de réchauffement de batterie doit donc être prévu pour se tirer de ce mauvais pas.

(Eviter de laisser une voiture électrique stationner dehors en hiver par –10°C avec une batterie déchargée. Un remorquage sera nécessaire pour atteindre un point de charge ).

Le procédé de climatisation de la batterie est donc un système essentiel qui a pour tâche de maintenir la température de chaque cellule à l'intérieur des limites définies par le constructeur.

Ce procédé est plus ou moins sophistiqué selon la qualité de la voiture. Il peut être statique, ou par circulation forcée d'air, d'eau ou d'huile, éventuellement couplé avec le système de refroidissement du bloc moteur-onduleur, et/ou du système de climatisation de l'habitacle..

( Ce système de climatisation de la batterie est ainsi ( doit être ainsi ) le garant de la sécurité de la batterie, et donc de la voiture et de ses occupants...).

Le courant max de charge ( ou de décharge ) admissible dans la batterie est une caractéristique essentielle, et ceci pour deux raisons :

- La première est que le courant de décharge maximum admissible définit la puissance max de la voiture, puisque celle-ci est égale au produit du courant max par la tension de batterie.

( Inutile de monter un moteur de 200 CV derrière une batterie de 50 kWh dont le courant max est limité au régime 2C car elle ne peut fournir plus de 135 CV ! ).

- La deuxième raison est que le courant max de batterie définit également les possibilités de recharger la batterie sur des bornes rapides, ou pas.

Les conditions de courant max sont exprimées par rapport à la capacité C de la batterie.

Le régime 1C correspond au courant qui permet de charger (ou décharger) une batterie de capacité C en une heure.

C'est le régime qui permet à une batterie de 50 kWh de délivrer une puissance de 50 kW (70 CV )pendant une heure.

( Nettement moins en pratique car la charge d'une telle batterie à une borne de charge publique est en principe limitée à 80% du maximum...Le régime de « full charge », s'il autorisé par la borne,est alors effectué à faible courant).

En usage routier, le courant soutiré à la batterie est généralement raisonnable, et dépasse rarement le régime 1C, sauf pour de courtes périodes nécessitant toute la puissance du moteur ( dépassements sur autoroute par exemple, ou monter un col... ).

(Le régime moyen de fonctionnement est plutôt autour de 0,25 C, pour avoir une autonomie d'au moins deux à trois heures pour une décharge de la batterie de 80% à 10%).

En régime de charge par contre, des valeurs importantes de courant sont atteintes au cours d'une charge rapide qui sollicite le régime 2C, voire 3C ou plus selon les spécifications du constructeur.

C'est donc au cours de la recharge sur borne rapide que la batterie supporte le régime le plus élevé.

Les batteries Lithium-ion de 50 kWh qui équipent de nombreuses voitures électriques actuelles sont généralement spécifiées pour un régime de charge-décharge maximum de 2C, qui leur donne accès aux bornes de recharge de 100 kW, afin d'obtenir une charge dite « rapide ».

( Et accessoirement, d'afficher au catalogue une puissance max de 150 CV...).

Mais la tendance actuelle est de monter des batteries de 100 kWh afin de disposer d'une autonomie décente pour une utilisation sur autoroute.

Ces batteries sont en principe spécifiées pour accepter le régime de charge 3C afin de pouvoir accéder dignement aux bornes « super rapides » de 350 kW.

( Leur prix est en rapport avec ces performances …).

Si la batterie est de bonne qualité et se présente avec une température inférieure à 30 °C, elle peut alors obtenir une charge de 10% à 80% en 30 minutes environ.

( Une batterie de 100 kWh, spécifiée compatible avec le régime de décharge 3C, permet d'afficher une puissance max de 400 CV , à condition de lui adjoindre un moteur capable d'utiliser une telle puissance...rarement utilisée en pratique, mais très vendeur pour le haut de gamme ).

Le saint Graal de la recharge en dix minutes nécessite des technologies de batteries qui acceptent des régimes de charge-décharge très supérieurs, des technologies à très haut rendement pour éviter les surchauffes dues aux pertes Joules et chimiques, et des courants très élevés qui conduisent à passer aux technologies 800 V. C'est une autre gamme de voitures...et de prix...

Il découle de ces considérations quelque peu absconses, mais nécessaires, que le marché de la voiture électrique se gagnera en grande partie sur le secteur des batteries.

Jusqu'à présent la capacité de cette batterie a focalisé l'attention du secteur à cause de son lien direct avec l'autonomie du véhicule ( et de son coût ).

( On commence cependant à trouver, dans la presse spécialisée, des remarques concernant le problème de la température de batterie en rapport avec le courant de charge admissible aux bornes de recharge. Encore un loup qui ne rassurera pas les futurs acheteurs déjà inquiets au sujet d'une autonomie plutôt fantaisiste...).

Mais lorsque ce problème sera surmonté ( par des capacités de l'ordre de 150 kWh dans des technologies moins coûteuses ), l'intérêt devra se porter sur les autres paramètres de cette batterie :

- Rendement énergétique.

- Gamme de température.

- Maîtrise du risque d'emballement thermique.

- Système de refroidissement.

- Comportement aux basses et hautes températures.

- Système de réchauffage.

- Courant max admissible, et sous quelles conditions.

- Pré-conditionnement thermique avant charge rapide.

- Compatibilité, ou pas, avec la charge rapide ( 2C, 3C, …).

- Cyclage indicatif en fonction des modes de charge ( vieillissement ).

- Et bien sûr mode de compatibilité avec les applications V to G ( Véhicle to Grid ) qui deviendront la norme dans un avenir proche de généralisation du réseau intelligent ).

- Et conformité, ou pas, avec les dernières normes de sécurité en matière de lutte contre les incendies de batterie, notamment les trappes d'accès pompiers pour l'injection d'eau.

- Spécifications du BMS en matière de fonctionnalités, de détection des anomalies, de dialogue avec les bornes de charge et/ou les installations domotiques de gestion de l'énergie, mémorisation des datas, historique des opérations, etc.

 

Si la mise au point de la motorisation électrique a pu atteindre rapidement un stade technologique satisfaisant, la batterie demeure un composant encore « perfectible » dont les « faiblesses » sont à coup sûr un frein à l'expansion du marché hors d'un secteur favorisé.

Les résultats des recherches actuelles sur les nouvelles formules électrochimiques de batteries, sur les électrodes, sur les membranes séparatrices, et sur les coûts de fabrication, seront décisifs pour le futur marché, notamment sur les possibilités d'étendre ce concept à l'ensemble du parc automobile de la Planète, ou bien s'il devra cohabiter avec d'autres solutions telles que l'hybride rechargeable, voire même le thermique utilisant des biocarburants ou des carburants de synthèse.

L'Histoire du véhicule électrique est donc encore très loin d'être écrite...

 

 

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14 décembre 2024 6 14 /12 /décembre /2024 19:15

13 Décembre 2024

 

Quatorze ans après son introduction sur le marché en volume, il n'est pas inutile de faire un point sur la pénétration  de cette technologie qui suscite tant de polémiques.

Pour la France, nous utilisons les données du SDES ( Service des Données et Etudes Statistiques ), que l'on peut consulter ici :

https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/le-parc-automobile-des-menages-en-2023-moins-de-voitures-pour-les-plus-modestes-plus-souvent

 

Le diagramme suivant, extrait du document, résume la situation :

Le marché de la voiture électrique, et la France dans tout çà ?

Il s'agit du parc français roulant, classé par déciles selon les tranches de revenus.

(Il s'agit du parc roulant et non des ventes annuelles).

A l'évidence, la première remarque est que la voiture électrique à batterie ( ci-après VEB ) fait de la figuration et ne représente pas encore une part significative du secteur ( < 2,5 % du parc ).

Il s'agit donc d'un marché encore en phase d'introduction, malgré plus d'une décennie de promotion énergique.

Aucune conclusion définitive ne peut être formulée sur une part de marché aussi faible.

Malgré la diversification des modèles proposés, l'essentiel des ventes concerne les ménages les plus aisés, ce qui est cohérent pour un produit sophistiqué en phase d'introduction.

(Les quantités associées aux faibles revenus sont dues pour l'essentiel aux subventions et autres incitations financières qui n'ont qu'une existence précaire ).

Cette (encore) faible pénétration du VEB, dans un pays qui se veut exemplaire dans le domaine de la transition énergétique, et qui produit une électricité décarbonée à près de 100%, est révélatrice de problèmes de fond que l'on aurait tort de chercher à glisser sous le tapis.

D'autant plus que ces problèmes sont connus et peuvent être classés en cinq catégories :

- Des problèmes liés à l'autonomie, et que nous avons rappelés dans les articles précédents.

- Des problèmes liés au réseau de bornes de recharge.

- Des problèmes liés au coût d'acquisition.

- Des problèmes liés au marché de seconde main.

- Des problèmes liés à la gestion de la batterie.

A ces problèmes bien identifiés, on peut ajouter le caractère perfectible des voitures électriques, pour lesquelles les constructeurs annoncent en permanence des perfectionnements et des baisses de prix pour les prochaines versions :

Pourquoi acheter aujourd'hui une voiture qui, demain, coûtera moins cher, aura une meilleure batterie, une autonomie supérieure, de l'aveu même des constructeurs ?

A ces problèmes de fond, qui peuvent être déjà dissuasifs en eux-mêmes, il faut ajouter le manque de motivation d'une grande partie des usagers peu enclins à quitter un monde connu et satisfaisant dès lors que le pétrole continue à couler à flot et pour un coût « encore » gérable.

Faute de pouvoir (vouloir ? ) agir sur les problèmes qui sont du ressort des acteurs industriels, l'Europe a choisi de forcer le malade ( l'automobiliste ) à avaler la potion par la force.

Les moyens envisagés sont connus : interdire la commercialisation des voitures à moteur thermique à partir de 2035*.

Ce basculement étant imposé par un durcissement progressif des normes d'émission de CO2 de l'ensemble des flottes des constructeurs, pour arriver à zéro CO2 en 2035.

Malgré ( ou à cause de ) cette progressivité de la peine, les constructeurs européens sont déjà rattrapés par la patrouille dès 2025 à cause de la faible part des VEB qui ne suffit pas à compenser les émissions de CO2 des thermiques.

*( L'alourdissement des taxes déjà supportées par les carburants fossiles a bien été envisagée, mais la révolte des gilets jaunes est encore trop présente dans les mémoires...).

Ces moyens de rétorsion viennent s'ajouter aux moyens de dissuasion déjà existants contre les automobilistes thermiques, qui sont les ZFE ( Zones à Faible Emission ) dont le but est de dissuader les récalcitrants qui voudraient prolonger la durée de vie de leur « guimbarde puante à pétrole ».

On a parfois évoqué la considérable économie financière réalisée sur le carburant en passant à l'électrique. Qu'en est-il exactement ?

Pour un kilométrage annuel moyen de 12 000 km et une consommation moyenne de 7 L/100 km en thermique et 20 kWh/100 km en électrique, le gain réalisé sur l'année ne dépasse pas 800 euros*.

( Pour 1,7 euro/L et 25 centimes/kWh à la maison ).

* Et beaucoup moins si les recharges sont effectuées sur le réseau commercial où les prix du kWh sont libres puisque ces sociétés vendent non pas de l'électricité, mais un service de recharge...

Ce « gain », mis en balance avec les prix d'achat des voitures*, les coûts supérieurs de l'électricité aux bornes du réseau commercial, et les incertitudes sur la valeur de revente d'une électrique, dissuade plus d'un acheteur potentiel non bénéficiaire d'une subvention.

Peut-être est-ce là le principal frein à la « ruée » sur l'électrique.

*On a vu l'impact de la suppression des subventions sur les carnets de commande...

Nous allons donc assister ( et participer ) à une partie de « bras de fer » dont l'issue est difficilement prévisible, tant sont nombreux et variés les paramètres de ce système complexe.

Certains même considèrent que le moteur thermique n'a pas dit son dernier mot, et que les carburants de synthèse pourraient arbitrer certaines situations critiques.

( C'est déjà le cas pour l'aviation, qui disposera bientôt de carburants décarbonés...).

La messe n'est donc pas encore dite ; de nombreuses péripéties viendront bouleverser les prévisions, sans toutefois remettre en cause l'expansion de l'électrique, mais en laissant une place significative aux solutions alternatives, notamment Hybrides et/ou 100% thermiques utilisant des biocarburants ou des carburants de synthèse.

Ce qui ne facilitera pas la tâche des constructeurs...

 

 

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1 décembre 2024 7 01 /12 /décembre /2024 16:35

La voiture électrique, pas si simple mon cher Watson...

1er Décembre 2024

Notre société industrielle s'est développée durant les deux derniers siècles sur la base du machinisme fondé sur l'utilisation de l'énergie fossile sous les trois espèces charbon, pétrole, et gaz naturel.

Longtemps l'électricité n'a été dans ce monde qu'un sous-produit des énergies fossiles, avec une part minoritaire d'hydroélectricité et plus récemment d'électronucléaire.

Ce monde industriel au sens large est ainsi devenu un biotope maintenu en vie pour l'essentiel par les combustibles fossiles.

Pour des raisons que tout le monde connaît, il est devenu urgent de renoncer à ces sources fossiles d'énergie, sans pour autant renoncer à la société industrielle fondée sur le machinisme.

Il nous faut donc trouver d'autres sources d'énergie, si possible inépuisables pour ne pas refaire la même erreur.

es seules énergies inépuisables à l'échelle humaine sont l'énergie du rayonnement solaire et l'énergie interne du Globe.

On les utilise déjà depuis la nuit des temps, bien avant l'ère du machinisme.

( Sous forme de biomasse, de la force du vent, des courants des cours d'eau, de la force animale, de la géothermie, et plus récemment de la radioactivité de certains corps de la croûte terrestre .

A ces sources d'énergie interne déjà exploitées, certains ajoutent une nouvelle source possiblement exploitable, l'Hydrogène naturel, découverte récemment et dont l'intérêt reste à prouver en tant que flux continu...)

Il « suffit » donc de développer l'exploitation de ces sources naturelles décarbonées dans la perspective d'une production d'énergie à grande échelle.

Les procédés existent et sont exploités déjà depuis plusieurs dizaines d'années :

( Eolien, solaire thermique, solaire photovoltaïque, Biomasse, Aérothermie, Hydroélectrique, Géothermie, Electronucléaire, qui fournissent de la chaleur, de la force motrice, ou de l'électricité.

On peut même obtenir des carburants à partir de la biomasse ou par voie synthétique...

Tout cela existe et fonctionne de manière satisfaisante, il faut maintenant en pousser l'exploitation jusqu'au QSP, et c'est là que le bât blesse...

La quantité d'énergie consommée aujourd'hui dans le monde est colossale, et un rapide calcul montre que les énergies de remplacement des fossiles ne suffiront pas à satisfaire une telle demande.

La transition énergétique devra donc comporter deux volets :

- Le premier volet portera sur la réduction drastique de la consommation d'énergie par un vaste programme de réduction des « gaspillages » et par une rationalisation des usages.

La chasse au gaspillage d'énergie couvre tous les domaines d'activités, depuis l'isolation thermique des bâtiments jusqu'à la rationalisation des transports,, le covoiturage, le remplacement de la voiture par le vélo ou les transports en commun, les loisirs, le trafic sur internet, les « data-centers », la lutte contre l'obsolescence programmée, etc, etc.

Il ne s'agit pas seulement de remplacer des machines par d'autres plus efficaces, mais bien de changer aussi nos habitudes de vie.

- Le deuxième volet tient au fait que la plupart des procédés exploitant les énergies renouvelables fournissent de l'électricité ( Eolien, Solaire, Aérothermique, Nucléaire, Hydroélectrique, Géothermique de profondeur ).

De nombreuses « machines » utilisant des moteurs thermiques seront converties à l'électricité, avec l'avantage d'une amélioration du rendement dans un rapport deux ou trois.

Il va se soi que la mutation des machines thermiques vers l'électricité n'a de sens que si cette électricité est elle-même décarbonée .

Toutes les « machines » ne pourront pas être converties à l'électricité. Elles pourront alors utiliser des combustibles issus de la biomasse, ou des combustibles de synthèse.

Quid de la voiture électrique ?

Aujourd'hui, 64% de la production mondiale d'électricité est encore obtenue à partir des énergies fossiles.

L'urgence absolue est donc logiquement de remplacer ces 64% fossiles par des énergies renouvelables.

En effet, il n'y aurait aucun sens à convertir des applications « fossiles » vers une électricité produite à 64% par ces mêmes fossiles que l'on cherche précisément à écarter.

( L'énergie fossile « économisée » au niveau de la « machine » se retrouverait dépensée au niveau de la production et de l'acheminement de l'électricité vers cette machine. Les Shadoks ne faisaient pas autre chose...)

Par exemple l'électrification des voitures ne devrait être autorisée qu'avec la garantie de n'utiliser que de l'électricité décarbonée, ce qui n'est pas le cas aujourd'hui  puisqu'il n'existe qu'un seul réseau de distribution, qui ne différencie évidemment pas l'origine du courant transporté.

( Il existe cependant certaines stations de rechargement des batteries de VEB, qui dispensent une électricité produite par des panneaux solaires et/ou une ou deux éoliennes, l'énergie de réserve étant stockée dans des batteries ; mais il n'existe aucune norme pour ce « service » qui gagnerait pourtant à être largement subventionné. Affaire à suivre...).

Dans ce contexte, l'introduction de la voiture électrique n'est évidemment justifiée que dans les régions du monde disposant d'un biotope électrique prêt à les accueillir.

Ce biotope comprend, à minima un réseau électrique répondant aux quatre conditions suivantes :

1- Un maillage suffisamment fin pour couvrir l'ensemble du territoire envisagé par l'étude de marché.

2- Une puissance suffisante pour alimenter les bornes de recharge des batteries.

3- Un réseau de bornes de recharge.

4- Une production électrique très majoritairement décarbonée.

Le non respect de ces quatre conditions serait l'assurance d'un échec* préjudiciable au développement ultérieur de ce marché.

*( Echec au niveau de la baisse des émissions de CO2 ).

Il existe d'autres conditions complémentaires, presque aussi drastiques, notamment les conditions d'utilisation, la simplicité d'usage, et le coût global qui doivent être peu différents de l'ancien système thermique.

Aujourd'hui, les quatre conditions validant l'existence d'un biotope électrique ne sont respectées que dans quelques régions privilégiées, avec certaines restrictions concernant l'origine de l'électricité.

En Europe, la production d'électricité est décarbonée à 70%, contre 40% seulement pour le reste du monde ( Connaissancedesenergies.org ). Quel intérêt y aurait-il à pousser la voiture électrique dans des régions non préparées à l'accueillir ?

La généralisation de la voiture électrique au marché mondial de un Milliard de voitures est ainsi conditionnée par le développement du biotope capable de les accueillir.

Faute de quoi le marché du VEB restera une niche sans effet consistant sur la baisse des émissions de CO2 fossile.

( L'artifice qui consiste à fabriquer des voitures hybrides reporte le problème sur la disponibilité des carburants décarbonés, ce qui ne fait que compliquer les choses...)

Aujourd'hui nous vivons dans un biotope fossile.

Il sera aussi difficile d'en sortir que d'acclimater un poisson d'eau douce à l'eau de mer...

Les Constructeurs traditionnels de voitures thermiques commencent à réaliser qu'ils font eux-même partie du Biotope fossile, et qu'ils devront entreprendre une mutation pour s'adapter au nouveau biotope, qui correspond à une nouvelle culture.

Les nouveaux constructeurs, non « pollués » par le monde des fossiles, sont entrés d'emblée dans le nouveau biotope. Par exemple, Tesla a compris dès le départ qu'il était essentiel de proposer des bornes de recharge en même temps que des voitures. Ou encore BYD, fabricant de batteries, qui fabrique également des autos, pendant que les constructeurs européens en sont encore à considérer la batterie comme un composant que l'on peut sous-traiter, alors qu'elle est le cœur de la voiture électrique..

Une autre erreur à ne pas commettre serait de sous-estimer la quantité d'électricité nécessaire pour alimenter un parc automobile électriques :

En France par exemple, pour alimenter en électricité 40 Millions de voitures électriques sur la base de 12 000 km/an, à raison de 20 kWh/100km, il faudra la totalité de l'énergie produite par

8 réacteurs EPR.

Ou au choix 2 000 ( Deux mille ) éoliennes offshore de 12 MW , avec les moyens de stockage ou de production de compensation de l'intermittence des éoliennes .

( La dernière version du PPE prévoit bien une forte augmentation des besoins en électricité, mais

sans préciser de combien. Les projets d'augmentation de la production d'électricité décarbonée demeurent qualitatifs, voire même conditionnels …).

Aujourd'hui, à quelques exceptions près, le Monde n'est pas prêt à accueillir la voiture électrique avec quelques chances de succès dans la baisse des émissions de CO2.

On pourra certes vendre des voitures électriques, mais leurs batteries seront très probablement rechargées avec de l'électricité issue de centrales thermiques pour au moins la moitié d'entre elles.

( Déjà « certains » pays d'Europe doivent recourir à des centrales thermiques pour compenser l'intermittence de l'éolien et du solaire ; on imagine sans peine la situation quand les voitures électriques prévues au plan viendront biberonner un tel réseau.

La greffe de la voiture électrique sur le biotope fossile ne prendra que si le biotope existant est lui-même préparé à l'accueillir; Faute de quoi le résultat obtenu ne sera pas à la hauteur des espérances...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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23 novembre 2024 6 23 /11 /novembre /2024 18:58

Les conseils pour bien utiliser sa voiture électrique, n'enfonçons pas le clou !

23 Novembre 2024

Nombre de publications ( Revues, sites internet, Youtube, constructeurs, etc...) offrent des pages consacrées à la meilleure façon d'apprivoiser une voiture électrique.

La démarche part d'un bon sentiment et le contenu est relativement exhaustif, à condition de cumuler plusieurs documents il est vrai.

La lecture de ces « conseils » est instructive mais, comme dans la notice d'une médicament, on y trouve bien les qualités du produit, mais on y trouve aussi les effets secondaires.

De nombreuses pages sont consacrées à la gestion de la batterie pour d'une part d'éviter de tomber en panne sèche, et d'autre part pour préserver son état de santé ( SOH, State Of Health ) afin d'éviter une obsolescence prématurée.

( préoccupations totalement ésotériques sur une voiture thermique, le bon usage du réservoir en tôle pour le carburant et son remplissage, n'ayant jamais posé de problème... )

Sur une électrique, la batterie doit être constamment l'objet d'une attention particulière.

Il y est notamment question de la « stratégie » a adopter pour choisir entre charge lente et charge rapide, voire même de l'opportunité de préchauffer cette batterie pour la conditionner à recevoir une charge correcte, et surtout de ne jamais laisser descendre la réserve d'énergie en dessous de x%, le x variant d'une marque à une autre selon le fournisseur de la batterie et la marge de sécurité du constructeur qui l'utilise sur ses modèles.

On trouve également quelques sages conseils comme celui de ne jamais stationner dehors par temps froid avec une batterie non chargée, ni de la garer dehors au soleil en plein été dans les régions exposées, etc.

De plus, la chose étant très sensible à la température, il est conseillé de lever le pied sous la chaleur d'été, et de surveiller la température d'icelle sous peine de risquer de subir de graves déboires.

( Ces précautions évoquent étrangement celles que l'on doit respecter avec un enfant en bas âge...y compris pour les biberons ).

Toutes ces recommandations, et quelques autres de moindre importance, peuvent » être interprétées par le lecteur non averti ( et même certains autres...) comme l'indice d'un certain manque de maturité des batteries au Lithium, cette impression étant confortée par l'annonce de la sortie proche de modèles de batteries qui résoudront tous ces « désagréments », et de plus seront moins chères.

Il n'en faut souvent pas plus pour faire hésiter l'acheteur potentiel qui a « l'imprudence » de lire la presse d'information. Il sera tenté d'attendre encore pour acheter le prochain modèle qui corrigera ces « petits » défauts.

Une autre facette de la voiture électrique est l'extrême sensibilité de sa consommation d'énergie aux conditions d'utilisation. Ceci doit être expliqué à l'utilisateur afin de l'aider à gérer cet appétit variable qui peut être cause de panne « sèche » si on n'y prend garde.

De nombreuses pages sont consacrées à ce problème.

On y explique notamment que l'autonomie indiquée au catalogue, et qui a bien souvent décidé de l'achat ( consommation WLTP ) appartient au domaine des « réalités alternatives » ( chères à un certain Donald ) et que la réalité ( la vraie ) est légèrement différente.

En termes choisis on lui révèle que la « vraie » autonomie sera inférieure, voire très inférieure, voire carrément la moitié s'il s'avise de prendre l'autoroute à 130.

Quand au problème de la recharge, on lui explique que cela ira bien « SI » il prend la précaution de préparer son itinéraire en fonction des stations de recharge disponibles, lesquelles sont indiquées sur l'écran de son tableau de bord, à condition que le logiciel ait été mis à jour.

Il lui faudra notamment préciser le chargement du véhicule, le profil de l'itinéraire, le sens et la force du vent, la présence éventuelle d'une remorque, l'utilisation (ou pas) de la climatisation de l'habitacle, …).

Tout cela est très bien expliqué dans la documentation, trop bien même pour certains qui ne pensaient pas devoir retourner à l'école pour ré-apprendre à gérer leurs déplacements en auto.

Pour beaucoup d'entre nous une sortie en auto ne doit pas se transformer en prise de tête, et cet étalage de complications peut être contre-productif.

Un autre problème (encore un ) est souvent évoqué dans les articles didactiques, c'est celui de la gestion des recharges aux bornes publiques.

L'accès à une borne de charge publique s'obtient à deux conditions :

D'abord y être autorisé (!) . Certaines bornes sont à accès libre, d'autres exigent une carte de recharge avec abonnement, d'autres permettent l'accès avec une carte de crédit classique, d'autres encore acceptent un QR code ( Le bon évidemment!), et certaines négocient avec un smartphone...

Ensuite il faut avoir le bon câble pour le type de charge attendu...

Ce qui n'est pas forcément évident...

Le choix de la borne doit également se faire en fonction du type de charge recherché, et de ce que « votre » batterie accepte en terme de puissance, car le prix n'est pas le même.

Il est prévu que, dans un avenir plus ou moins proche, un certain degré de standardisation soit imposé, mais le caractère évolutif de ce marché ne le permet pas encore.

Il en résulte que le réseau de bornes de recharge publiques peut apparaître comme une jungle aux yeux d'un automobiliste habitué à la fluidité du réseau de distribution de carburants classiques.

Une raison de plus pour ne pas sauter le pas et prendre son temps...

Bien d'autres sujets de prise de tête apparaissent avec la voiture électrique, par exemple la valeur à la revente, compromise par le coût exorbitant d'un éventuel remplacement de la batterie qui peut s'avérer nécessaire, et n'est couvert par aucune garantie...

Mais arrêtons là cette liste noire sous peine de contribuer nous-mêmes à noircir le tableau.

Le vendeur de voiture électrique devra trouver le juste milieu dans son argumentaire, entre le bonimenteur de foire et l'accusateur publique, il lui faudra choisir un rôle crédible pour convaincre le futur acheteur sans pour autant lui faire prendre des vessies pour des lanternes...

 

 

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