Recharge du véhicule électrique : les fondamentaux à connaître ?

Mariage parfois heureux, parfois empli de désillusions, la recharge d’un véhicule électrique, voiture ou utilitaire, est un indispensable du système global de la mobilité électrique. Mais alors, en quoi la batterie, le chargeur et la borne sont à ce point interdépendants ? Qu’est-ce qui fait qu’on peut parfois charger 80% de la batterie en 20 minutes, quand il faut 24 heures sur une prise domestique ?

Borne, batterie et chargeur, les éléments clés de la recharge

Pour répondre à cette question, on va voir qu’il y a trois éléments majeurs à prendre en compte. On a la borne de recharge, la batterie du véhicule et entre les deux, on trouve un chargeur (qui est en réalité un convertisseur). Il est intégré au véhicule, mais peut aussi être présent sur la borne. Pour bénéficier d’une recharge rapide, il faut que l’ensemble du dispositif soit performant.

En plus de ces éléments, il faut intégrer la notion de courant alternatif (AC) et courant continu (DC). Ayez à l’esprit que l’énergie ne peut se stocker qu’en courant continu (DC). Il y a donc une potentielle conversion à intégrer, depuis AC vers du DC. Par exemple, les bornes de recharge rapide intègrent ce convertisseur, dans une version très performante. Il peut aussi être intégré au véhicule, dans un format réduit et pas forcément optimisé pour la charge rapide.

Caractéristiques principales de la batterie d’un véhicule électrique

Prenons la batterie du véhicule. Celle-ci dispose de deux caractéristiques principales. Il y a la capacité de stockage, est exprimée en kWh. Plus le chiffre est grand, plus la batterie est capable d’emmagasiner de l’électricité pour la délivrer ensuite au moteur. Ensuite, cette batterie est connectée à un convertisseur interne au véhicule, qui a une capacité maximale de réception de l’énergie envoyée par la borne. Celle-ci est exprimée en kW. L’Ademe a publié à l’occasion du Mondial de l’Automobile 2022 une étude intéressante qui met en perspective le développement de la mobilité électrique.

Bornes de recharge : ce qu’il faut savoir

En France, le nombre de bornes de recharge publiques augmente régulièrement, comme le signale l’Avere-France dans son baromètre. Côté borne, tout se joue sur la capacité à délivrer rapidement de l’énergie. Cette largeur de tuyau est aussi exprimée en kW. En alignant la capacité maximum de la borne à délivrer et celle du convertisseur du véhicule à réceptionner, on obtient le débit maximum de recharge. Côté matériel, il existe de multiples solutions de recharge, depuis la prise domestique qui délivre 2,3 kW jusqu’à la borne ultra-rapide qui propose jusqu’à 350 kW, on vous présentera tout cela dans une vidéo dédiée.

Sur une prise domestique chez vous par exemple, c’est du courant alternatif qui est délivré. C’est l’une des raisons pour lesquelles le temps de recharge est plus long : outre la puissance, il faut également que le courant alternatif soit converti en continu pour le stockage, grâce au convertisseur intégré dans le véhicule.

Dans la pratique : exemples de combinaisons véhicules électriques et bornes de recharge

Passé cet exercice plutôt théorique, voyons ce que cela donne dans la réalité. Prenons par exemple un véhicule utilitaire récemment mis sur le marché, le Ford E-Transit.

Posons les bases : ce véhicule dispose d’une batterie dont la capacité est de 68 kWh. Il intègre un convertisseur en courant alternatif et continu, jusqu’à 11,3 kW. Nous allons nous focaliser sur les éléments de base pour vous présenter le gap entre des points de charge classiques et d’autres très puissants. 

Prenons tout d’abord une prise domestique. 2,3 kW, courant alternatif, on n’est clairement pas sur un optimum, mais c’est intéressant de s’y confronter. En divisant la capacité de la batterie (68 kWh) par la puissance de charge (2,3 kW), on obtient le nombre d’heures théoriques de charge. En l’occurrence plus de 29 heures.

Le cas des bornes de recharge rapides (superchargeurs)

Maintenant, avec une borne rapide de 115 kW, on obtient un temps théorique de charge de 40 minutes environ. Dans la réalité, le temps de charge sera plus long car, comme indiqué précédemment, une charge n’est pas linéaire, petite comparaison :

Vous devez remplir une bouteille à 100%, mais vous ne devez pas faire déborder de liquide. Au début du remplissage, vous ouvrez à grand débit, et plus vous approchez du rebord, plus vous ralentissez le débit pour gagner en précision. Avec une charge de batterie, c’est pareil : au début de la charge, on envoie de l’énergie en masse, et plus la batterie se remplit, plus il faut « viser juste » pour remplir les derniers slots disponibles. 

Ce petit exercice que l’on a réalisé ensemble a pour objectif de vous mettre la puce à l’oreille quant aux caractéristiques des composantes de la recharge de votre véhicule utilitaire électrique. Tous les professionnels n’ont pas besoin d’une charge rapide, pour plein de raisons. Pour connaître au mieux votre besoin en recharge, l’idéal est de réaliser un audit de votre flotte thermique actuelle, et d’être accompagné. 

C’est entre autres ce que propose Watèa by Michelin, et ce qui permet de proposer le meilleur combo véhicule/solution de recharge.