Efficacité des véhicules électriques : Comprendre les miles par kWh et ce qui impacte l'autonomie et l'efficacité

Alors que le monde "bascule" (jeu de mots voulu) vers les véhicules électriques (VE), acheter un VE ne se résume pas au prix de vente conseillé par le fabricant, aux majorations des concessionnaires et à la performance du véhicule. Comprendre l'efficacité est crucial pour les consommateurs novices en matière de VE. Les miles par kilowatt-heure (m/kWh) est une mesure clé pour évaluer l'efficacité d'un VE. 

Les miles par kilowatt-heure (kWh) est une mesure utilisée pour évaluer l'efficacité d'un VE. C'est l'équivalent des miles par gallon (mpg) pour les voitures à essence ou diesel.

Les miles par kWh indiquent combien de miles un VE peut parcourir avec un seul kilowatt-heure d'énergie. Par exemple, si un VE a une batterie de 50 kWh et une efficacité de 3 miles par kWh, il peut parcourir 150 miles avec une batterie entièrement chargée.

Lors de l'achat d'un véhicule électrique, prendre en compte l'efficacité est essentiel pour plusieurs raisons :

1. Besoins de recharge réduits :

Un avantage significatif des VE efficaces est la réduction des besoins de recharge, surtout lors de voyages sur la route.

2. Voyages longue distance plus pratiques :

Alors que les États-Unis continuent de développer leur infrastructure de recharge, les VE efficaces peuvent aider à minimiser les arrêts de recharge, rendant les voyages longue distance plus pratiques.

De plus, les véhicules ayant accès au réseau de Superchargeurs de Tesla ont un avantage significatif, avec plus d'options de recharge disponibles à travers le pays.

En choisissant un VE efficace, les consommateurs peuvent profiter d'une expérience de conduite plus fluide, d'une réduction de l'anxiété liée à l'autonomie et de coûts d'exploitation plus bas.

Voyons comment les choses se comparent. Ci-dessous, un aperçu des VE populaires dans différents segments et les miles par kilowatt-heure associés :

Petites voitures

Crossovers

SUV

Camionnettes

Berlines de luxe

Ce qui affecte l'efficacité d'un véhicule électrique (dans l'ordre d'importance approximatif) :

• Aérodynamique du véhicule
• Habitudes de conduite et vitesse
• Taille et type de batterie
• Climat et conditions météorologiques
• Poids du véhicule et chargement
• Terrain et changements d'altitude
• Équipement du véhicule : p. ex.Pompes à chaleur, Taille des pneus

Creusons un peu plus certains de ces sujets :

L'importance de l'aérodynamique dans les véhicules électriques

L'aérodynamique joue un rôle crucial dans l'efficacité des véhicules électriques car elle affecte la quantité d'énergie nécessaire pour propulser le véhicule à travers l'air.

Plus un véhicule est aérodynamique, moins il a besoin d'énergie pour surmonter la résistance de l'air, ce qui signifie qu'il peut parcourir une plus grande distance avec une seule charge. En fait, des études ont montré que l'amélioration de l'aérodynamique peut augmenter l'autonomie des véhicules électriques jusqu'à 10%.

Facteurs influençant l'aérodynamique des véhicules électriques

Plusieurs facteurs contribuent à l'aérodynamique d'un véhicule, incluant :

• Coefficient de traînée (Cd) : Une mesure de l'efficacité aérodynamique d'un véhicule, les valeurs plus basses indiquant une meilleure aérodynamique.
• Surface frontale : La zone du véhicule qui fait face au vent, les zones plus petites résultant en une meilleure aérodynamique.
• Conception des roues : Des roues avec une conception plus aérodynamique peuvent réduire la traînée et améliorer l'efficacité.
• Forme de la carrosserie : Une forme de carrosserie élégante et profilée peut réduire la résistance de l'air et améliorer l'aérodynamique.

Optimisation de l'aérodynamique dans la conception des véhicules électriques

Les fabricants utilisent diverses techniques pour optimiser l'aérodynamique dans leurs conceptions de véhicules électriques, incluant :

• Dynamique des Fluides Numérique (CFD) : Un outil de simulation qui aide les concepteurs à optimiser l'aérodynamique sans nécessiter de prototypes physiques.
• Tests en Soufflerie : Tests physiques dans des souffleries pour affiner les conceptions aérodynamiques.
• Roues Aérodynamiques : Roues conçues pour réduire la traînée et améliorer l'efficacité.

Exemples concrets

Plusieurs modèles de véhicules électriques ont démontré une aérodynamique exceptionnelle, incluant :

• Tesla Model S : Avec un Cd de 0,21, la Model S possède l'un des coefficients de traînée les plus bas de tous les véhicules de production.
• Hyundai Kona Électrique : Son design élégant et son aérodynamique active résultent en un Cd de 0,25.
• Lucid Air : Cette berline de luxe affiche un Cd de 0,21, grâce à sa forme profilée et ses roues aérodynamiques.

L'impact des habitudes de conduite sur l'efficacité des VE

Les habitudes de conduite peuvent affecter significativement l'efficacité des VE, certaines habitudes réduisant l'autonomie et d'autres la maximisant.Voici quelques facteurs clés à considérer :

• Accélération agressive : Une accélération rapide peut réduire l'autonomie des VE jusqu'à 10 %, car elle nécessite plus d'énergie pour propulser rapidement le véhicule vers l'avant.
• Freinage fréquent : Un freinage excessif peut également réduire l'autonomie, car il convertit l'énergie cinétique en énergie électrique, qui est ensuite perdue sous forme de chaleur.
• Rouler en roue libre et régénération : Rouler jusqu'à l'arrêt en roue libre au lieu de freiner peut aider à récupérer une partie de cette énergie et améliorer l'efficacité. Combiné au freinage régénératif, de nombreux VE permettent de conduire avec une seule pédale et d'utiliser presque jamais le frein réel.
• Conduite souple : Maintenir une vitesse constante et éviter les accélérations soudaines peut aider à maximiser l'autonomie des VE.

L'impact de la vitesse sur l'efficacité des véhicules électriques

La vitesse est un autre facteur crucial affectant l'efficacité et l'autonomie des véhicules électriques (VE). Voici comment différentes vitesses impactent la performance des VE :

• Vitesses basses (0-30 mph) : Les VE sont les plus efficaces à basse vitesse, car ils nécessitent moins d'énergie pour propulser le véhicule.
• Vitesses moyennes (30-60 mph) : L'efficacité reste relativement élevée à des vitesses moyennes, mais la consommation d'énergie augmente à mesure que la vitesse augmente.
• Vitesses élevées (60-80 mph) : L'efficacité des VE chute de manière significative à des vitesses élevées, car la résistance au vent et la consommation d'énergie augmentent.
• Vitesses très élevées (au-dessus de 130 km/h) : L'autonomie des VE peut être réduite jusqu'à 50 % à des vitesses très élevées, car la consommation d'énergie explose.

Exemples concrets

Plusieurs modèles de VE ont démontré des niveaux d'efficacité et d'autonomie variables en fonction des habitudes de conduite et de la vitesse :

• Tesla Model 3 : Avec une autonomie allant jusqu'à 326 miles (environ 525 km), la Model 3 est un excellent exemple de VE qui excelle à des vitesses basses et moyennes.
• Hyundai Kona Electrique : Ce crossover compact a une autonomie allant jusqu'à 258 miles (environ 415 km), le rendant adapté pour la conduite en ville et à des vitesses modérées sur autoroute.
• Porsche Taycan (Gen 1) : En tant que véhicule électrique haute performance, l'autonomie du Taycan diminue à très haute vitesse, mais il parvient tout de même à atteindre jusqu'à 279 miles sur une seule charge.

• Capacité de la batterie : plus la capacité en kWh est élevée, plus la distance potentielle que le véhicule peut parcourir est grande.
• Type de batterie : les différentes chimies de batterie ont des densités énergétiques différentes, affectant l'autonomie. Par exemple, les batteries au phosphate de fer lithium (LFP) ont une densité énergétique inférieure à celle des batteries au nickel manganèse cobalt lithium (NMC).Les batteries LFP ont également tendance à être plus lourdes, mais ont une durée de vie cyclique bien plus importante.  
• Exigences de charge : Les batteries plus grandes peuvent nécessiter des temps de charge plus longs ou un équipement de charge plus puissant, cependant, elles peuvent généralement aussi accepter plus de courant avec moins d'impact thermique.
• Dégradation de la batterie : avec le temps, la capacité de la batterie diminue, affectant l'autonomie et les exigences de charge.

Conclusion

Lorsque vous magasinez pour un véhicule électrique, prenez en compte les miles/kWh pour vous assurer d'obtenir le véhicule le plus efficace pour vos besoins. Gardez à l'esprit que l'efficacité réelle peut varier en fonction de plusieurs facteurs tels que les habitudes de conduite, la météo et l'altitude. Recherchez et comparez différents modèles pour trouver celui qui convient le mieux à votre style de vie et à vos habitudes de conduite.

Note : Les valeurs de miles/kWh sont approximatives et basées sur les données de l'Agence de Protection de l'Environnement des États-Unis (EPA). Elles sont susceptibles de changer et peuvent ne pas refléter les conditions réelles de conduite.

-------

Article écrit par :

@dictionaryhill sur 𝕏

@esp_meccanica sur Instagram

Suivez-le sur les réseaux sociaux et achetez quelque chose avec son code de réduction : dictionaryhill