Environnement

Autos électriques
Cours 101

La principale caractéristique mise de l'avant par l'industrie du véhicule éelctrique est l'autonomie. Ça se comprend; personne ne veut rester en panne sur le bord de la route ou inversement passer son temps à recharger son automobile. Mais l'autonomie a un coût, soit la taille et surtout le poids de la batterie principale. Et plus la batterie est volumineuse, plus lourd est le véhicule avec tous les impacts associés: plus de matériaux pour soutenir une telle charge, des pneus qui s'usent plus vite, une consommation d'énergie accrue et bien sûr plus de minéraux rares et moins rares pour fabriquer ces batteries.

Et puis, c'est bien beau une autonomie de 500 km., mais dans la vie de tous les jours, ce chiffre ne veut pas dire grand chose. Si vous partez de chez vous chargé à 100% et que votre point d'arrivée est doté d'une borne de recharge, vous pourrez effectivement faire 500 km. sans recharger si vous aimez jouer risqué, c'est-à-dire arriver avec 0% d'énergie restante. Ajoutons que vous ferez ces 500 km. si vous ne roulez pas sur une autoroute, que vous n'avez pas un vent soutenu de face et que la température extérieure est supérieure à 15 degrés C.

Pour les longs trajets, il faut considérer un départ chargé à 100% suivi de recharges vers les 20% pour vous ramener vers les 80% de charge. Pourquoi pas recharger à 100% ? Parce que l'industrie demeure très discrète au sujet du BMS (battery management system) qui est un logiciel installé dans le véhicule et qui gère la bonne santé de la batterie. Et la bonne santé de la batterie exige une charge à faible puissance plus vous vous rapprochez de la charge complète. Par exemple, sur une Hyundai Kona, le BMS réduira le niveau de charge (peu importe la borne de recharge rapide utilisée) à partir de 74%. C'est donc dire que rendu à 74%, le BMS force le chargeur à réduire le débit pour protéger la batterie, ce qui veut dire une recharge plus lente et si la tarification est à la minute, plus coûteuse. De plus, au Québec, un automobiliste qui voudrait charger son automobile à plus de 90% sur une borne de recharge rapide de certains fournisseurs se verrait facturer un tarif deux fois plus élevé pour la portion de 90% à 100% de charge. Sur la route, on n'utilise presque jamais les bornes de recharge rapide pour charger la batterie au-delà de 80% de sa capacité.

Revenons au BMS. Celui-ci protège la santé de la batterie du véhicule selon de nombreux paramètres jamais divulgués par les fabricants. Il faut les observer pour les connaître. Le fabricant automobile vous dira que l'auto embarque un chargeur de 150 Kw mais il ne vous dira jamais dans quelles circonstances le BMS permettra une charge à pleine puissance (150 Kw dans ce cas-ci). Alors s'il fait trop froid, trop chaud ou que le niveau de charge de la batterie n'est pas optimal selon le BMS, eh bien, la charge se fera à une puissance moindre toujours déterminée par le BMS. Ainsi, dans les specs publiées par les fabricants automobile, on vous dira que la recharge de 20% à 80% se fait en 20 minutes mais ils ne précisent pas quelles sont les conditions optimales qui permettent une telle recharge. De plus, si la batterie est à 50% de sa capacité, le BMS fera en sorte que la charge de 50% à 80% prendra davantage que 10 minutes (même s'il s'agit de la moitié de la recharge annoncée pour passer de 20% à 80%). Il faut aussi tenir compte que certains véhicules ont des chargeurs acceptant 800 V mais que les bornes de recharge délivrant du courant avec ce voltage sont encore très rares. Si le temps de charge publicisé par le fabricant tient compte d'une recharge à 800 V, il y a peu de chances que vous puissiez atteindre ces performances de recharge. À vous de découvrir tout ça car les fabricants ne donnent aucune information au sujet de leur BMS.

S'il serait pertinent que les propriétaires de véhicules électriques connaissent les paramètres de fonctionnement du BMS, il serait aussi pertinent que le tableau de bord indique la température de la batterie (température moyenne de l'ensemble des cellules de la batterie) car il s'agit là d'une des variables principales prises en compte par le BMS. En hiver, même après deux heures de route, la batterie pourra être sous les 0 degrés C à moins que le véhicule soit doté d'un chauffe-batterie performant. Si vous pensez recharger en 30 minutes mais que la température de votre batterie est sous zéro, vous en serez quitte pour une recharge beaucoup plus longue. Connaître la température de la batterie vous permettrait d'anticiper le temps de recharge. Encore mieux, le véhicule pourrait afficher le temps de recharge prévu pour charger le véhicule à un niveau donné selon la capacité de la borne de recharge rapide et la température de la batterie.

Un véhicule électrique requiert moins de pièces et en moyenne, celles-ci exigent moins d'entretien. C'est un avantage indéniable. Il y a toutefois une exception et ce sont les freins. Le problème n'est pas une usure prématurée parce que le véhicule est plus lourd et donc plus difficile à immobiliser mais plutôt le fait que les freins ne sont presque jamais utilisés sur un véhicule électrique. Les fabricants utilisent au maximum la regénération d'énergie comme mécanisme principal de freinage. Le but est de retourner un maximum d'énergie à la batterie et ainsi en améliorer l'autonomie. Pour l'automobiliste, ceci est transparent et même losqu'il appuie sur la pédale de freinage, ce ne sont généralement pas les freins qui sont mis en action mais le mécanisme de regénération d'énergie. Il faut un freinage vraiment intense pour que les freins soient sollicités. C'est formidable penserez-vous puisque ça veut dire que les freins ne s'useront pas. Mais non, c'est tout le contraire car des freins qui ne servent pas rouillent beaucoup plus vite et deviennent inutilisables en quelques années. Il est possible que certains constructeurs de véhicules haut de gamme installent des freins beaucoup moins sensibles à la rouille mais pour les véhicules plus communs, il s'agit des mêmes freins que sur les véhicules thermiques. Ce qui n'a pas de sens mais permet de garder les coûts plus bas. C'est le consommateur qui en fait les frais avec des coûts d'entretien accrus pour les freins. Il y a toutefois une astuce pour contourner ce problème: actionner le mode "Neutre" lorsque le véhicule est en mouvement (si le véhicule dispose d'une telle option) et utiliser normalement les freins. Ce n'est que sous ce mode que le mécanisme de regénération est inopérant. Les freins sont alors sollicités comme sur un véhicule thermique et la friction permet d'éliminer la rouille. Ça demande un peu de discipline (y penser régulièrement) et de la prudence car il faut faire cette opération sans mettre la sécurité de côté. Engager le mode "Neutre" provoque nécessairement une perte momentanée d'attention; il faut donc faire cela lorsque le contexte s'y prête ( un grand stationnement vide par exemple). Il ne semble pas exister d'autres façons de résoudre ce problème de dégradation prématurée des freins; écrivez-moi si vous en connaissez d'autres. Je les partagerai sur cette page après vérification de leur efficacité.

Une simple mise en garde: les fabricants limitent souvent ou interdisent carrément la traction d'une remorque à l'arrière du véhicule. Cela a tendance à changer au fil des années mais vérifiez spécifiquement cet aspect si vous avez l'habitude ou le besoin de traîner une remorque à l'arrière de votre véhicule.

En cette période de changement climatique, il est de plus en plus avisé de disposer d'une source d'énergie de secours en cas d'interruption d'électricité suite à une tempête ou un autre désastre climatique. Posséder un véhicule électrique est du même coup avoir une énorme source d'énergie stockée dans la batterie dudit véhicule. Mais voilà, cette énergie, pour beaucoup de véhicules électriques, n'est disponible que pour l'alimentation du moteur. Pas moyen d'exploiter cette réserve d'énergie en cas de catastrophe. À nouveau, cela a tendance à évoluer.

On parle ici de charge bi-directionnelle ou de V2G, V2L, V2H ou V2X selon les fabricants et les véhicules. Pour le moment, peu de véhicules offrent une de ces options mais ça devrait changer rapidement. La charge bi-directionnelle permet d'utiliser l'énergie contenue dans la batterie du véhicule pour alimenter autre chose que le moteur du véhicule en question. Dans le cas le plus simple, on parlera de V2L (vehicle to load) qui grâce à un adaptateur permet de brancher presque n'importe quel accessoire électrique directement à la batterie du véhicule. En camping, ça peut être de l'éclairage, une glacière électrique, une plaque de cuisson, etc. À la maison, en cas de panne de courant, ça permet minimalement via une rallonge électrique de brancher quelques appareils comme le frigo, le congélateur, le micro-ondes et ainsi de suite. Pas très pratique toutefois car il faut bien que la rallonge passe par un orifice quelconque comme une fenêtre ou une porte entrouverte par exemple. Mais c'est bien mieux que rien du tout.

Il y a toutefois mieux. C'est très peu disponible présentement (en 2022-23) mais on parle alors de V2G (vehicle to grid) ou V2H (vehicle to home). Il s'agit d'une solution intégrée qui passe par une borne de recharge bi-directionnelle et souvent un autre appareil qui fait le lien avec le panneau électrique de la maison ou carrément le réseau électrique. C'est une solution beaucoup mieux intégrée mais qui a son coût. Rien n'est gratuit en ce monde. Il n'en demeure pas moins que si vous jugez important de mieux utiliser toute l'électricité contenue dans la batterie de votre véhicule, il faut tenir compte de la présence ou non de ces options lors de l'achat d'un véhicule électrique. Pour information, V2X est une appellation plus générique qui regroupe toutes les autres (V2L, V2G, V2H).