Par Finn Peacock – Ingénieur électricien agréé, ancien membre du CSIRO, propriétaire d'un véhicule électrique, fondateur de SolarQuotes.com.au
Que vous envisagiez d'acheter un véhicule électrique, que vous attendiez sa livraison ou que vous conduisiez déjà un véhicule électrique, savoir comment (et comment) il se recharge est un aspect important de la possession d'un tel véhicule.
Dans ce guide, je parlerai de la puissance (kW) et de l'énergie (kWh). Il est important de connaître la différence ! On les confond souvent, même les électriciens qui devraient pourtant être mieux informés.
Une voiture à essence classique parcourt 10 kilomètres avec 1 litre de carburant. Une voiture électrique classique parcourt environ 6 kilomètres avec 1 kWh d'électricité.
Pour une voiture à essence, il faut 10 litres de carburant pour parcourir 100 km. Avec un coût très conservateur de 1,40 $ par litre de carburant, 10 x 1,40 $ = 14 $ pour 100 kilomètres.
Remarque : L'essence coûte plus de 2 dollars le litre au moment où j'écris ces lignes – mais je prendrai 1,40 dollar pour montrer que les véhicules électriques sont beaucoup moins chers, même si le dictateur russe n'a pas exagéré les prix du carburant.
Dans un véhicule électrique, environ 16 kWh d'électricité sont nécessaires pour parcourir 100 kilomètres. Si votre fournisseur d'électricité facture 0,21 $ par kWh, le coût est de 16 x 0,21 $ = 3,36 $.
Les véhicules électriques sont moins coûteux à conduire si l'on envisage la recharge par panneaux solaires ou aux tarifs heures creuses (en fonction des heures d'utilisation). Prenons quelques exemples chiffrés :
Si votre facture d'électricité est de 21 centimes et que votre tarif de rachat d'énergie solaire est de 8 centimes, le coût net de la recharge de votre voiture à l'énergie solaire est de 8 centimes. Cela représente 13 centimes de moins par kWh que la recharge d'une voiture électrique sur le réseau.
Les tarifs différenciés selon les heures d'utilisation vous facturent des prix différents pour l'électricité en fonction de l'heure de la journée où vous êtes alimenté par le réseau.
Comparez les différents tarifs d'électricité d'Aurora Energy Tasmania à différents moments de la journée :
Si vous configurez votre chargeur de véhicule électrique pour qu'il fonctionne uniquement avec ce programme ToU d'Aurora de 10h à 16h, 100 km d'autonomie vous coûteront 16 x 0,15 $ = 2,40 $.
L'avenir du plan électrique australien repose sur les tarifs différenciés selon les heures de consommation : l'électricité est la moins chère pendant la journée (grâce à l'énergie solaire) et la nuit (généralement en période de fort vent et de faible demande).
En Australie-Méridionale, vous ne payez que 7,5 centimes par kilowattheure pendant la journée grâce à un tarif différencié selon les heures d'utilisation qui propose une « éponge solaire ».
Certains revendeurs proposent également des tarifs spéciaux pour véhicules électriques, vous permettant de payer un tarif par kWh réduit pour recharger votre véhicule électrique à certaines heures, ou un tarif journalier fixe pour une recharge illimitée.
Un dernier point : attention aux tarifs « puissance variable ». Ces offres vous permettent de bénéficier d’une facture d’électricité totale moins élevée, mais peuvent vous coûter très cher si votre consommation dépasse un certain seuil. Recharger votre véhicule électrique avec une borne triphasée de 22 kW pourrait vous faire payer jusqu’à 10 fois votre facture d’électricité habituelle !
Un chargeur de base pour véhicules électriques est un appareil très simple. Son rôle est simplement de « demander » à la voiture si elle peut accepter une charge, et si c'est le cas, de fournir de l'énergie au véhicule en toute sécurité jusqu'à ce qu'on lui dise de s'arrêter.
Un chargeur pour véhicule électrique ne peut pas alimenter la voiture plus vite que celle-ci ne le demande (ce qui est dangereux), mais avec un peu de bon sens, il peut décider de ralentir la charge ou en fonction d'autres conditions – par exemple :
Les bornes de recharge domestiques pour véhicules électriques fonctionnent également en courant alternatif. Cela signifie qu'elles ne fonctionnent pas de manière très particulière. Elles régulent simplement la puissance (en kilowatts) du courant alternatif de 230 V alimentant la voiture.
En réalité, le boîtier électronique permettant de recharger sa voiture n'est pas, à proprement parler, un chargeur. Il ne fait que fournir du courant alternatif régulé. Le véritable chargeur se trouve dans la voiture ; il convertit le courant alternatif en courant continu et gère toutes les autres étapes de la charge.
Ce chargeur embarqué pour véhicules électriques a une limite de puissance stricte sur sa conversion AC-DC. 11 kilowatts est la limite pour de nombreux véhicules électriques – tels que la Tesla Model 3 et la Mini Cooper SE.
Confession de geek : techniquement, je devrais appeler l’appareil que l’on branche sur sa voiture un EVSE (équipement d’alimentation pour véhicules électriques). Mais cela risque de semer la confusion chez la plupart des gens, alors, au risque de recevoir un courriel furieux d’un ingénieur à la retraite, j’appelle ces appareils des « chargeurs ».
Les bornes de recharge publiques haute vitesse dédiées aux véhicules électriques sont des chargeurs qui alimentent directement la batterie en courant continu. Elles ne sont pas limitées par le chargeur de voiture puisqu'elles ne l'utilisent pas.
Si votre voiture le permet, ces bornes de recharge peuvent fournir jusqu'à 350 kW en courant continu. Notez qu'elles doivent considérablement ralentir lorsque votre batterie atteint environ 70 %. Malgré cela, elles peuvent ajouter 350 kilomètres d'autonomie en seulement 10 minutes.
L'industrie a adopté des termes pour décrire la charge lente, moyenne et rapide. De façon assez ennuyeuse, on parle de charge de niveau 1, de niveau 2 et de niveau 3.
Un chargeur de niveau 1 est simplement un câble et un bloc d'alimentation qui se branche sur une prise de courant standard. Il charge à une puissance de 1,8 à 2,4 kW à partir d'une prise domestique standard.
Conseil de pro : Si votre constructeur automobile ne fournit pas de connecteur mobile pour votre voiture, assurez-vous d’en acheter un et de le garder dans le coffre ; cela pourrait vous éviter bien des tracas, même si vous ne l’utilisez jamais à la maison.
Pour illustrer ce que signifie une puissance de charge de niveau 1 de 1,8 kW, cela ajoutera 1,8 kWh par heure à la batterie de votre voiture.
1 kWh de puissance dans une batterie de véhicule électrique équivaut à environ 6 km d'autonomie. Par conséquent, un chargeur de niveau 1 peut fournir une autonomie d'environ 10 kilomètres par heure. Si vous rechargez la voiture pendant la nuit (environ 8 heures), vous gagnerez environ 80 kilomètres d'autonomie.
Mais le niveau 1 permet une charge plus rapide. Selon le fabricant, votre appareil peut être équipé de prises interchangeables.
Tous les chargeurs portables pour véhicules électriques sont fournis avec des prises standard de 10 A, comme tous les autres appareils de votre maison, mais certains sont également équipés de prises interchangeables de 15 A. Ces dernières possèdent une broche de terre plus large et nécessitent une prise spéciale capable de supporter des câbles plus épais à 15 A. Si vous possédez une caravane, vous les connaissez probablement.
Certains chargeurs mobiles sont équipés d'un « câble » de 15 A. Il s'agit des câbles de 10 A et 15 A fournis avec le chargeur mobile Tesla en Australie.
Si votre chargeur portable délivre 15 A et que vous souhaitez le recharger à domicile, vous aurez besoin d'une prise de 15 A dans votre parking. Prévoyez un budget d'environ 500 $ pour cette installation.
Anecdote pour les geeks : si la tension de votre réseau électrique local est élevée (elle devrait être de 230 V, mais généralement de 240 V et plus), vous obtiendrez plus de puissance car la puissance = courant x tension.
Anecdote intéressante : selon le fabricant, les chargeurs mobiles sont généralement limités à 80 % de leur courant nominal. Ainsi, un chargeur de 10 A peut ne fonctionner qu’à 8 A, et un appareil de 15 A à seulement 12 A. Combinée aux fluctuations de la tension du réseau, cette limitation m’a empêché de fournir une vitesse de charge précise pour véhicule électrique via le connecteur mobile.
Info pour les passionnés de Tesla : les chargeurs mobiles Tesla importés après novembre 2021 peuvent charger à pleine puissance 10 A ou 15 A, selon le câble utilisé.
Conseil de pro : Si vous avez une Tesla récente et que vous avez la chance d'avoir une prise triphasée dans le garage, vous pouvez acheter un chargeur tiers qui peut charger de 4,8 à 7 kW (20 à 32 A) à l'aide d'un connecteur mobile.
♥ ♥ Vitesse de charge : Autonomie d’environ 40 km/h (monophasé) ou jusqu’à 130 km/h (triphasé)
La recharge de niveau 2 nécessite un chargeur mural dédié avec son propre câblage dédié jusqu'à votre multiprise.
Les chargeurs de niveau 2 coûtent entre 900 et 2 500 $ pour le matériel et entre 500 et plus de 1 000 $ pour l'installation. Ce prix suppose également que votre multiprise et votre réseau électrique puissent supporter la charge supplémentaire. Dans le cas contraire, la mise à niveau de votre alimentation peut coûter des milliers de dollars.
Un chargeur monophasé de niveau 2 de 7 kW peut ajouter environ 40 kilomètres par heure d'autonomie. Si votre voiture le permet, un chargeur triphasé de 22 kW pour véhicules électriques ajoutera environ 130 kilomètres par heure d'autonomie.
Info technique : Bien que les chargeurs triphasés de niveau 2 puissent fournir jusqu’à 22 kW, de nombreuses voitures ne peuvent pas convertir l’énergie CA aussi rapidement. Consultez les spécifications de votre voiture pour connaître sa puissance de charge CA maximale.
Ce chargeur fonctionne entièrement en courant continu et possède une puissance de sortie de 50 kW à 350 kW. Son installation coûte plus de 100 000 $ et il nécessite une source d'énergie énorme ; il est donc peu probable que vous en ayez un installé chez vous.
Le réseau de Superchargeurs Tesla est l'exemple le plus connu de chargeur de niveau 3. Le Superchargeur « V2 » le plus courant a une puissance maximale de 120 kW et une autonomie de 180 kilomètres en 15 minutes.
Le réseau de Superchargeurs de Tesla lui confère un avantage concurrentiel par rapport aux autres constructeurs de véhicules électriques grâce à son emplacement sur les axes routiers les plus fréquentés, sa fiabilité et sa disponibilité, ainsi que son volume important comparé aux autres bornes de recharge de niveau 3.
Cependant, à mesure que les véhicules électriques se généralisent, d'autres réseaux concurrents devraient émerger dans tout le pays et améliorer leur fiabilité.
Le saviez-vous ? Les Superchargeurs Tesla « V2 » rouges et blancs d'Australie sont des bornes de recharge rapide en courant continu, généralement de 40 à 100 kW, selon le nombre de véhicules utilisés simultanément. Quelques Superchargeurs « V3 » améliorés en Australie peuvent atteindre une puissance de 250 kW.
Conseil pratique : Attention aux bornes de recharge lentes en courant alternatif lors de vos longs trajets. Certaines bornes en bord de route sont des modèles lents, avec une puissance de charge limitée à 3 ou 22 kW. Elles permettent de recharger légèrement votre véhicule à l’arrêt, mais ne sont pas assez rapides pour une recharge pratique en cours de route.
Tous les véhicules électriques vendus en Australie à partir du 1er janvier 2020 sont équipés d'une prise de recharge CA appelée « Type 2 » (ou parfois « Mennekes »).
Date de publication : 2 août 2022
