Capacité d’une batterie : notions de base
Le volume d’énergie stockable dans une batterie se mesure en Ah (ampère-heure) ou kWh (kilowatt heure), kWh étant toutefois une mesure universelle d’énergie comme l’est le Joule sachant pour votre curiosité que 1 kWh = 3.6 Méga Joules.
On utilise principalement le kWh pour les mesures d’énergie électrique car il est plus simple à apprécier (valeur de référence fixe contrairement à l’Ah). L’ampère-heure peut se convertir en kWh à condition que vous connaissiez le voltage lors de l’utilisation de la batterie.
Exemples : 105 Ah à 380V = 40 kWh OU 63 Ah à 380V = 24 kWh
Bref, familiarisez vous plutôt aux kWh, les constructeurs se basant sur cette notion désormais puisqu’elle est totalement indépendante du voltage (BMW a toutefois composé avec les Ah sur l’i3, mais c’est du passé).
« Volume moyen » des batteries Nissan
Les batteries des voitures électriques vont pour le moment d’environ 20 kWh (pour les entrées de gamme) à 100 kWh pour les plus grosses de la production (Tesla Model S et X par exemple).
Les Nissan commencent de 24kWh pour les models 2011 à 2015, 30kWh à partir de 2016, 40kWh à partir de 2018 et enfin jusqu’à 60kWh pour le haut de gamme 2023.
Notez toutefois que les batteries de voitures s’utilisent principalement dans la tranche 20 à 80%. En effet, être en dessous de 20% représente un risque de panne de courant comme rouler sur la réserve du réservoir (jamais agréable d’être trop bas) mais aussi et surtout que les batteries s’abîment un peu (cellules chimiques) quand elles sont sous cette valeur. Enfin, on se limite à 80% car après cette valeur le temps de recharge devient assez long et donc plus très intéressant (sauf quand on part le lendemain pour un grand trajet, là on « bourre » un peu plus la nuit précédente). Il faut toutefois éviter d’être trop souvent au dessus de 90% car comme sous les 20% cela n’est pas génial pour la durée de vie des cellules.
Consommation
Une auto électrique, selon la conduite, consomme en moyenne entre 12 et 25 kWh au 100km. Comptez donc plutôt vers 15 kWh pour une conduite calme et 20 kWh en conduite normale. Attention, car si une Tesla Model 3 peut consommer seulement 20 kWh sur autoroute, bien d’autres concurrentes seront plutôt à 25 kWh … Les « très grosses » de type EQC ou E-Tron seront elles aussi facilement entre 25 et 30 kWh en mixte.
Chauffage et climatisation consomment, mais relativement peu
Sur une voiture électrique, l’équipement ayant le plus d’impact sur l’autonomie reste le conditionnement de l’habitacle : chauffage et climatisation. Il consomme selon les modèles de 500 à 3.000 watts, les systèmes les plus efficients étant ceux reposant sur des pompes à chaleur. A comparer aux 20 kW nécessaires pour faire rouler une voiture électrique à 130 km/h à vitesse stabilisée, l’impact du système reste minime et réduira, dans le pire des cas, l’autonomie de l’ordre 10 à 15 %. Une estimation qu’il convient bien évidemment d’adapter en fonction de l’environnement dans lequel vous roulez. L’influence sera bien plus importante en plein hiver à -10 °C qu’à une température printanière de 20 °C.
Calculer l’autonomie d’une Nissan 40kWh
Maintenant qu’on a des notions de batterie et de consommation, calculer l’autonomie devient un jeu d’enfant, exactement comme on le fait avec un réservoir lié à une consommation.
Pour un réservoir de 40 kWh et une conduite normale de 20 kWh, alors j’ai tout bêtement un potentiel maximal de 200 km : 40 / 20 = 2 (x 100 km puisque les 20 kWh sont ici rapportés à 100 km). Ainsi donc en éco-conduite à 15kWh j’ai une autonomie de 40 / 15 = 2.7 soit 270km.
Encore une fois, il faut noter qu’on n’a jamais la batterie au maximum (90% max pour la préserver, et vu le coût personne ne s’amuse à entraver la règle) ni au minimum des 20%, il faut donc tabler sur une utilisation de la batterie à 80% (disons 10 à 90% de batterie, car rester peu de temps à 15% ou 90% n’est pas non plus très néfaste. En revanche rester plusieurs jours à 10% ou 95% pourra commencer à user la batterie. Quand on voyage on reste peu de temps sur ces valeurs puisque soit on consomme soit on recharge (au chargeur rapide). Attention: notez que de par l’absence de refroidissement de la batterie sur les Nissans Leaf, elles n’aiment pas les charges trop rapide, il vaut mieux les éviter. Les Nissan e-NV200 disposent d’un refroidissement de batterie liquide, et sont bien mieux résistantes à la charge rapide.
Influence du froid sur l’autonomie ?
Le froid influe sur les réactions chimiques et les résistances électriques liées à la batterie, le résultat est une perte d’énergie et une autonomie qui devient un peu moins bonne. D’autant plus que lorsqu’il fait froid on met en route le chauffage qui est un gros consommateur de batterie. Je n’ai hélas pas de notions à vous préciser sur le taux de perte selon la température. Cependant, les difficultés deviennent plus sérieuses à partir de -5 degrés.
Source: www.fiches-auto.fr