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Industrie automobile, Mobilité verte, Batteries automobiles

Comment augmenter l'autonomie d'une voiture électrique en hiver ?

02 mars 2021

Certains conducteurs pensent que les voitures électriques ne sont pas adaptées aux climats les plus froids, en Europe. Pourtant, l'autonomie d'une voiture électrique est légèrement plus faible en hiver qu'en été. Les véhicules testés dans le climat exceptionnellement froid de la Scandinavie montrent que cela ne pose aucun problème. Il faut cependant d'examiner certains aspects.

L'autonomie des voitures électriques en hiver pendant les gelées est plus faible que pendant les mois chauds du printemps et de l'été. On estime qu'avec une batterie en charge, on peut parcourir environ 20 km de moins en moyenne, ce qui peut être source d'anxiété pour de nombreux conducteurs. Néanmoins, en Suède, en Norvège ou au Canada, on montre que malgré des températures extrêmement basses, utiliser un véhicule éléctrique offre les mêmes avantages voire des supplémentaires. Aujourd'hui, une voiture sur deux achetée en Norvège est équipée d'un moteur électrique et les acheteurs bénéficient de nombreux privilèges, tels que des frais d'immatriculation moins élevés, des places de parking gratuites ou des tarifs de « ferry-boat » avantageux. Il convient également de rappeler que, dans le cas des voitures électriques, le carburant qui « gèle » ou le problème de démarrage d'un moteur après une nuit glaciale ne se pose plus. Pour utiliser une voiture électrique en hiver sans aucune inquiétude et augmenter l'autonomie de la batterie sur une seule charge, il suffit de suivre quelques astuces.

Pourquoi l'autonomie des voitures électriques est-elle réduite en hiver ?

Il est souvent admis que les piles ou les batteries perdent leur capacité initiale et se déchargent rapidement à basse température. La plage de température optimale pour les batteries des voitures électriques est de 20 à 25 ° C. À des températures inférieures, le niveau d'énergie électrique accumulé dans la batterie de la voiture diminue. Pourquoi cela se produit-il ? L'électrolyte condense et sa capacité de stockage d'énergie diminue. En pratique, lorsque les températures sont inférieures à zéro, l'autonomie d'une voiture électrique peut être réduite de plus de 10%. En outre, la charge de l'accumulateur d'une voiture électrique à basse température est plus lente et au début il faut souvent qu'il chauffe pour atteindre plus rapidement le niveau de charge requis. C'est pourquoi il est parfois conseillé de démarrer le système de chauffage de la batterie suffisamment tôt avant de se rendre à une borne de charge ou de brancher la voiture sur le secteur. Les constructeurs travaillent encore sur des technologies qui permettront d’améliorer le rendement des batteries dans ces conditions climatiques.

Technologies capables d'étendre l'autonomie d'une voiture électrique en hiver

L'isolation des éléments de la batterie de voiture en PPE permet de maintenir une température de fonctionnement optimale.
L'isolation des éléments de la batterie de voiture en PPE permet de maintenir une température de fonctionnement optimale.

Les scientifiques et les fabricants de batteries pour voitures électriques cherchent encore des moyens d'augmenter leur plage de température de fonctionnement. Par exemple, les études des scientifiques du Pacific Northwest Laboratory ont démontré qu'une batterie au lithium-ion peut fonctionner sans problème même à des températures allant de -40 ° C à +60 ° C. Cet effet a été obtenu après une série de changements de cinq additifs différents à l'électrolyte dans des proportions différentes et la sélection finale de la meilleure combinaison de trois composés. Il s'agit toutefois d'une solution encore expérimentale, mais les voitures électriques déjà produites aujourd'hui sont dotées de technologies pouvant améliorer les conditions de fonctionnement des batteries et augmenter leur autonomie, comme par exemple un système de chauffage et de refroidissement actif ou un mode de conduite écologique. De plus, des matériaux innovants présentant d'excellentes propriétés d'isolation thermique sont utilisés dans les véhicules électriques.

L'un d'eux est le polypropylène expansé PPE, à partir duquel la société Knauf Industries fabrique des systèmes d'isolation pour les batteries de voiture, qui remplissent différentes fonctions de protection, par exemple des séparateurs de cellules de batterie ou des rails de fixation. Les composants conçus à partir du matériau en mousse suppriment le transfert de chaleur entre les éléments, empêchant ainsi un refroidissement ou un réchauffement excessif des cellules. En outre, ce matériau léger amortit les chocs et empêche les pannes électriques, qui peuvent être une cause de défaillance des batteries. La température de fonctionnement d'une batterie pour une voiture électrique n'est pas le seul facteur qui réduit son efficacité.

Voiture électrique et gèle - les moyens d'augmenter la capacité des batteries

Composants pour la fixation du câblage électrique dans un ensemble de batteries de voiture.
Composants pour la fixation du câblage électrique dans un ensemble de batteries de voiture.

Le mode d'exploitation de la voiture influence considérablement l'autonomie de la batterie, surtout en hiver, lorsqu'elle doit alimenter également le système de chauffage de l'habitacle. Une bonne façon de parcourir des kilomètres supplémentaires est de baisser la température à l'intérieur de la voiture de quelques degrés, ce qui permettra de diminuer les dépenses énergétiques. Malgré les apparences, il ne faut pas éteindre complètement le chauffage, car le rallumer entraînera une plus grande consommation d'énergie pour réchauffer un habitacle froid. Le style de conduite est également très important. Vous devez éviter les accélérations brusques et conduire à une vitesse modérée et constante. Il est utile d'activer le mode de conduite écologique, qui permet de réduire la puissance du moteur et de diminuer la consommation d'énergie. En hiver, il est recommandé de planifier les trajets de manière à charger la batterie plus fréquemment. L'autonomie d'une voiture électrique peut également être influencée par le déneigement d'une voiture. Une couche de neige déposée sur le toit augmente le poids d'une voiture et détériore son aérodynamisme, et augmente la dépense énergétique pendant la conduite. Il faut également vérifier la pression des pneus : en hiver, elle diminue en raison des basses températures et se traduit par une résistance au roulement plus élevée et une autonomie réduite.

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