On le sait : la batterie constitue l’organe vital de la voiture électrique. Son fonctionnement optimal repose sur un équilibre thermique généralement situé autour de 20 à 30 °C. Ce qui signifie donc qu’en dessous de ce seuil, la capacité à accepter de fortes puissances de recharge est mécaniquement réduite. Ce phénomène trouve son origine dans la chimie même des cellules lithium-ion. À basse température, l’électrolyte devient plus visqueux ce qui ralentit la circulation des ions et augmente du même coup la consommation d’énergie. Lors d’une recharge rapide en courant continu (DC), les puissances élevées favorisent par ailleurs les réactions indésirables et notamment le dépôt de lithium métallique sur l’anode. Et sur le long terme, ces dépôts peuvent altérer les cellules.
Pour prévenir de ces dégradations, les constructeurs s’appuient sur le BMS (Battery Management System) qui limite la puissance de charge tant que la température interne de la batterie est considérée comme insuffisante. Résultat : la recharge est donc plus lente, mais plus sûre pour les cellules.
C’est quoi une « batterie froide » ?
La notion de batterie froide mérite toutefois d’être précisée. Dans les essais réalisés par nos confrères d’Automobile Propre, on ne parle pas de températures extrêmes, mais de conditions réalistes d’usage hivernal. Une batterie est considérée comme froide lorsqu’elle se situe entre 10 et 15 °C, soit la situation typiquement rencontrée après une nuit passée à l’extérieur par temps froid.
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À l’inverse, une batterie considérée comme « chaude » dépasse généralement les 28 °C au moment du branchement, une température souvent obtenue après un long trajet. Entre ces deux températures, la batterie se trouve donc dans un état de fonctionnement optimal. Il faut noter qu’en réalité, la température ambiante a peu d’influence directe. Et ce qui compte réellement au final c’est la température interne de la batterie qui est bien plus lente à évoluer. C’est là l’enjeu. Et c’est aussi tout l’intérêt des systèmes de préconditionnement (en température) des batteries des voitures électriques et qui permet d’amener un pack à sa meilleure température avant une recharge rapide – manuellement ou automatique selon le cas.
Des écarts variables
Nos confrères ont mené des essais comparatifs sur un large éventail de véhicules et ils montrent une réalité qu’il faut nuancer. Car toutes les voitures électriques (et surtout toutes les batteries) ne réagissent pas de la même manière face au froid. Les écarts peuvent même être significatifs.
Ainsi, certains véhicules à la notoriété pourtant bien établie se révèlent plus sensibles que d’autres. C’est le cas de la Kia EV6 (58 kWh) ou encore de la récente DS Numéro 8 qui affichent jusqu’à 12 à 13 minutes supplémentaires pour passer de 10 à 80% lorsque la batterie est froide.
À l’inverse, plusieurs autres modèles parviennent à limiter très efficacement l’impact thermique. Les Volkswagen ID.3, Audi A6 e-tron ou Mercedes CLA n’enregistrent qu’un surcroît de deux à quatre minutes dans des conditions similaires. Même constat pour le Volkswagen ID.Buzz testé avec une batterie mesurée à 6 °C et qui n’est quasi pas impacté lors de la recharge rapide.
Mais comment expliquer ces différences si marquées ? La réponse est assez logique : la chimie des cellules, l’architecture de refroidissement, la stratégie logicielle qui détermine la gestion de la montée en température pendant la charge.
Selon les essais d’Automobile Propre, certaines stratégies s’avèrent parfois étonnantes. Comme pour les Hyundai Inster et Kia EV3/EV4 affichent des temps de recharge strictement identiques à froid comme à chaud. Y a-t-il un secret ? Pas vraiment. Car il ne s’agit nullement d’une prouesse technique, mais simplement d’un bridage de la puissance maximale. Ce qui signifie donc que pour des raisons commerciales, ces modèles n’exploitent jamais leur plein potentiel de recharge rapide.
Un impact surestimé
Que faut-il retenir des essais menés par Automobile Propre ? Que la recharge rapide à froid est effectivement plus lente, mais qu’elle l’est rarement dans des proportions critiques. En moyenne, l’écart observé entre une batterie froide et chaude se situe autour de six à sept minutes sur un cycle de régénération allant de 10 à 80%. À l’usage, ces différences restent donc gérables par les utilisateurs, sauf dans des cas extrêmes, comme avec une batterie proche de 0 °C par exemple et un niveau de charge très bas où les temps s’allongent drastiquement. Cette constatation permet de dégager un conseil : les batteries dont la capacité est réduite à 10% ou moins en plein hiver sont plus sévèrement bridées encore. Ceci illustre parfaitement le besoin d’anticiper avec une voiture électrique. Dans l’absolu, ce n’est qu’une simple habitude à prendre, un peu comme nous le faisons tous depuis des années pour gérer les batteries de nos smartphones. Non ?
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