Comment fonctionne la recharge d’un véhicule électrique ?

L’un des éléments-clés liés à l’adoption de la voiture électrique est sa vitesse de recharge. En effet, nous ne sommes pas encore au point de pouvoir faire une recharge à la même vitesse qu’un plein de carburant, mais ça s’améliore d’année en année. Comment fonctionne la recharge d’un véhicule électrique, et surtout, pourquoi la vitesse de recharge varie-t-elle d’un modèle à l’autre ? Voici quelques explications.

La vitesse de recharge d’un VÉ dépend de la capacité de sa batterie à pouvoir recevoir une surcharge d’électricité en continu (identifiée par l’unité de mesure kilowatt (kW)), mais aussi de la borne à pouvoir fournir cette puissance sans surchauffer ou démontrer une défaillance quelconque.

Tout ne dépend pas de la batterie du véhicule, ça dépend aussi de la borne. L’un est dépendant de l’autre. Par exemple, même si un modèle électrique est capable d’une capacité de charge de 200 kilowatts, s’il n’est pas branché dans une borne compatible, c'est-à-dire capable de fournir cette même capacité, la vitesse de recharge du véhicule sera compromise.

Le même phénomène s’applique à l’inverse : si la capacité de charge d’un véhicule est limitée à, par exemple, 70 kilowatts, sa vitesse de recharge ne sera pas plus rapide même s’il est branché dans une borne d’une capacité de 100 kilowatts.

D’autres facteurs qui peuvent aussi affecter la vitesse de recharge : la température extérieure, les accessoires du véhicule qui sont activés (ou non) au moment de la recharge, l’état de la batterie et sa température interne. Plus une batterie prendra de l’âge, et plus elle aura été soumise à des cycles de recharge, plus sa vitesse de recharge diminuera. Si on la recharge par temps très froid l’hiver, la vitesse pourrait être considérablement plus lente qu’en été.

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C’est le véhicule, et non la borne, qui régularise la vitesse de recharge selon les circonstances. L’automobiliste peut également gérer la vitesse de recharge par l’entremise de l’ordinateur de bord du véhicule (si équipé d’une telle fonction). Ces éléments réunis expliquent pourquoi la vitesse de recharge varie d’un modèle à un autre, et même, d’un cycle de charge à un autre pour un modèle spécifique.

Fonctionnement et applications

Dans l’immédiat, tous les véhicules électriques peuvent profiter de trois types de bornes. Celles-ci auront un impact majeur sur les délais de charge.

Utilisons le Kia Niro EV à titre de référence. Le Niro EV comporte une batterie dont la capacité est de 64 kilowattheures, ce qui lui permet de parcourir environ 400 kilomètres sur une pleine charge. Voici le temps requis pour recharger la batterie à 100 % en utilisant les bornes suivantes :

Prise murale à 120 volts (niveau 1) : En raison d’une capacité maximale d’environ 2 kilowatts, il faudra, en moyenne, entre 24 et 48 heures pour pleinement recharger la batterie.

Borne à 240 volts (niveau 2) : Il s’agit habituellement du type de borne que les électromobilistes installent à la maison. Comme elles ont une capacité de recharge qui varie selon l’intensité du courant électrique (et la capacité de charge du véhicule), elles permettront au Niro EV de recharger sa batterie entre 8 et 10 heures.

Borne rapide à 400 volts (niveau 3) : Ces bornes sont ordinairement installées à des endroits publics, plus particulièrement près des autoroutes pour faciliter les déplacements sur de longues distances. Quand le Niro EV est branché dans ce genre d’installation, sa batterie peut reprendre 80 % de sa charge en l’espace d’environ 45 minutes. Les bornes rapides actuellement en service au Québec ont une capacité qui varie entre 25 et 350 kilowatts dans le cas des nouvelles bornes de Petro-Canada.

Il est cependant important de souligner que, pour protéger la batterie contre une dégradation, la vitesse de recharge d’une borne rapide (niveau 3) ralentira lorsque la batterie aura atteint 80 % de sa charge. Pour recharger un véhicule électrique à 100 %, il est plus avantageux, d’un point de vue de coûts (surtout s’il s’agit de bornes publiques), d’utiliser une borne de niveau 2.

Mais quelle borne utiliser ?

Évidemment, plus les bornes seront puissantes, plus les véhicules électriques seront compatibles, moins les délais de recharge seront longs. Mais de récentes données ont démontré que de brancher fréquemment un véhicule électrique dans une borne rapide peut avoir des effets néfastes à long terme sur son rendement.

Prenons l’exemple de Tesla avec son réseau Supercharger V3, simplement parce qu’il s’agit actuellement du système le plus rapide et le plus efficace en raison de sa capacité de 250 kilowatts et des véhicules qui en sont compatibles

Toutefois, Tesla avise sur son site internet que des recharges fréquentes à de telles capacités peuvent affecter la performance de la batterie à long terme. Certains propriétaires de Tesla Model 3 se sont d’ailleurs plaints d’une dégradation prématurée de la batterie en lien avec le réseau Supercharger, c'est-à-dire qu’ils ont observé une autonomie décroissante et une vitesse de recharge plus lente.

Rappelons toutefois que, tout comme la plupart des autres véhicules électriques, les modèles de Tesla adaptent leur vitesse de charge automatiquement en fonction de l’état de la batterie (trop chaude, ou signe de dégradation).

En somme, les bornes rapides publiques, ainsi que le réseau Supercharger de Tesla, ne sont, pour le moment, que des moyens plus efficaces de dépanner les électromobilistes lorsqu’ils sont sur la route. En attendant que les progrès technologiques puissent pallier les problèmes de dégradation des batteries, il est encore préférable de prioriser la borne de niveau 2 – habituellement installée à domicile – comme mode de recharge principal. Son débit d’énergie est moins élevé et plus constant, assurant ainsi une meilleure longévité de la batterie.

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