Dans quelle mesure la température affecte-t-elle l’autonomie des véhicules électriques ?

Comprenez comment la température affecte la distance parcourue par votre véhicule électrique avec une batterie pleine.

Alors que les entreprises explorent les avantages de l’introduction de véhicule électrique dans leurs flottes, elles devront déterminer quelle autonomie de véhicules électriques sera nécessaire et comment tenir compte de leurs conditions de fonctionnement uniques, y compris la variabilité saisonnière. Suite à une analyse approfondie des données sur les véhicules électriques – tirées de 4 200 véhicules électriques à batterie (BEV) connectés et de 5,2 millions de trajets – nous explorons l’impact de la température sur l’autonomie des véhicules électriques.

Nous révélons ici la température de fonctionnement optimale, l’autonomie que vous pourriez vous attendre à perdre en plein hiver ou au plus fort de l’été, et les principaux points à retenir sur ce que vous pouvez faire pour étendre l’autonomie quotidienne de vos véhicules électriques.

Comprendre l’autonomie du véhicule électrique

L’autonomie est la distance qu’un véhicule électrique peut parcourir avec une seule charge. L’autonomie publiée d’un véhicule est basée sur des tests standardisés effectués sur un dynamomètre dans une installation de test. Cependant, comme le savent les conducteurs de véhicules électriques, l’autonomie officiellement répertoriée est mieux considérée comme une ligne directrice.

les véhicules électriques, comme les voitures à essence, fonctionnent différemment dans des conditions réelles en fonction du terrain, du nombre de passagers, de la vitesse, du comportement du conducteur et de la température extérieure. Ces facteurs ont tous un impact sur l’économie de carburant du véhicule (la distance qu’un véhicule peut parcourir avec une quantité de carburant donnée – kWh dans le cas des véhicules électriques – et donc son autonomie.

Plus la batterie d’un véhicule peut stocker d’énergie, plus son autonomie est longue, mais l’efficacité énergétique du véhicule est influencée par la conception du véhicule (poids, forme, taille, etc.). Pour qu’un bus aille jusqu’à une berline de 60 kWh, il faudrait une batterie beaucoup plus grosse. Cependant, les conditions externes peuvent avoir un impact négatif ou positif sur l’économie de carburant du véhicule lors d’un trajet donné. Ce n’est pas propre aux voitures électriques. Appuyer sur l’accélérateur entre les feux de circulation ou conduire par une journée glaciale signifie une moins bonne efficacité, quelle que soit la façon dont vous alimentez votre voiture.

Véhicules électriques par temps froid

Depuis que les véhicules électriques sont arrivés sur le marché, un coup fréquent contre eux était qu’ils ne fonctionnaient pas bien en hiver. Alors que de nombreux conducteurs de véhicules électriques canadiens et norvégiens ne sont pas d’accord, il est vrai que la température est un coupable en matière d’autonomie.

L’autonomie quotidienne est affectée par la température principalement en raison du chauffage et de la climatisation auxiliaires. Non seulement l’énergie de la batterie alimente le véhicule, mais elle alimente également les systèmes auxiliaires, notamment la régulation de la température de l’habitacle et de la batterie du véhicule.

Les gens supposent souvent que la perte d’autonomie par temps froid est due aux performances réduites de la batterie. Alors que les batteries lithium-ion sont plus lentes à des températures extrêmes (les températures froides ont un impact sur leur capacité à stocker et à libérer de l’énergie), cela a beaucoup moins d’impact sur l’autonomie que la charge auxiliaire. De plus, les constructeurs automobiles ont conçu des systèmes de gestion thermique des batteries pour maintenir les batteries dans une plage de température optimale, minimisant davantage la perte de performances de la batterie (mais nous coûtant une charge auxiliaire).

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Quel est l’impact de la température sur l’autonomie du véhicule électrique ?

Nous avons cherché à comprendre pleinement l’impact de la température sur l’autonomie et à déterminer si tous les modèles de véhicules électriques étaient touchés de la même manière. Pour le savoir, SmartGPS a examiné les données anonymisées d’un million de trajets effectués par 1 200 véhicules électriques représentant 102 combinaisons modèle/année différentes, et a analysé l’efficacité moyenne des trajets des véhicules en fonction de la température.

Notre analyse a montré que :

1. La plupart des véhicules électriques suivent une courbe de plage de température similaire, quelle que soit la marque ou le modèle.
2. Alors que les températures froides et chaudes ont un impact sur la plage, les climats plus froids ont un impact plus important.
3. 70 F (21,5 C) est le point idéal pour l’efficacité du trajet du véhicule.

Graphique 1 : Courbe de plage de température

Nos données montrent que la plupart des véhicules électriques suivent la même courbe d’efficacité en fonction de la température, quels que soient leur marque, leur modèle ou leur année. Le graphique ci-dessus montre la plage qu’un VE obtiendra (en moyenne) par rapport à sa plage nominale à une température donnée. À des températures optimales, les véhicules électriques fonctionnent mieux que leur plage nominale, culminant à 115 % à 70 F ou 21,5 C. Ainsi, la plupart des propriétaires de véhicules électriques dépassent la plage nominale du véhicule dans des conditions de température optimales.

Cependant, lorsque vous augmentez ou diminuez la température, la perte de portée est apparente. À 5F (-15C), les véhicules électriques chutent à 54% de leur autonomie nominale, ce qui signifie qu’une voiture qui est évaluée pour 250 miles (402 km) n’obtiendra en moyenne que 135 miles (217 km).

Le froid a mauvaise réputation, mais il s’avère que la chaleur est également coupable.

Fait intéressant, si vous regardez attentivement, vous remarquerez que la plage diminue légèrement plus rapidement (la pente est plus raide) à mesure que vous augmentez la température. Cependant, l’impact dans le monde réel se manifeste moins dans les températures chaudes, car le climat de la Terre n’atteint pas souvent des températures supérieures à 122 F (50 C), nous ne savons donc pas (ni, espérons-le, nous n’avons pas besoin de nous en soucier) ce qui arrive à notre plage après ce point.

Le prix du confort

Ce n’est pas un hasard si, dans l’ensemble, les trajets les plus efficaces ont été effectués les jours où la température extérieure moyenne était de 70-71 F (21-22 C). Fait intéressant : il se trouve que c’est la température à laquelle nous, les humains, aimons garder nos maisons.

Si vous montez dans votre voiture et que la température extérieure est inférieure à 68 F, vous êtes plus susceptible d’allumer le chauffage ; au-dessus de 71F et vous allumerez probablement le courant alternatif. Faire en sorte que la température de l’habitacle soit confortable, comme dans une maison, puise de l’énergie dans la batterie qui aurait autrement pu être utilisée pour déplacer la voiture.

Comme les humains, les batteries aiment aussi être confortables et fonctionnent mieux à des températures modérées (bien qu’elles soient un peu plus résistantes au froid et tolèrent une plage de températures plus large). Le système de gestion thermique embarqué d’un véhicule électrique est conçu pour puiser de l’énergie pour réchauffer ou refroidir la batterie du véhicule selon les besoins. Cela garantit qu’il fonctionne dans cette plage idéale et aide également à prévenir la dégradation de la batterie. Par conséquent, la voiture travaille pour chauffer/refroidir à la fois les occupants et les batteries dans des conditions froides ou chaudes.

Les meilleurs et les moins performants

Graphique 2 : La courbe de portée avec les 10e et 90e centiles montre la distribution de l’efficacité de déclenchement à laquelle on peut s’attendre à une température donnée.

La courbe de gamme ci-dessus est basée sur l’efficacité moyenne de tous les trajets de nos bases de données effectués à une température donnée. Étant donné que ces trajets ont été effectués dans le monde réel, ils ont été exposés à une grande variété de facteurs externes pouvant avoir une incidence sur l’efficacité du véhicule, tels que le terrain, la vitesse, les habitudes du conducteur, la durée du trajet et les conditions de départ (par exemple, si le trajet a commencé dans un climat -garage contrôlé).

Cette analyse ne tente pas d’isoler l’impact relatif de chaque facteur sur la portée. Il est raisonnable de supposer que les trajets les plus efficaces (ou les plus performants) à une température donnée seront dus à une combinaison de facteurs externes qui influencent l’efficacité du véhicule. Dans une analyse séparée, nous examinons l’impact relatif de la température et de la vitesse.

Dans l’ensemble, les meilleurs élèves (ceux du 90e centile) ont obtenu 32 % de plus d’écart que la moyenne, et deux fois plus d’écart que ceux du pire 10e centile. Cela suggère qu’il y a une certaine marge de manœuvre quant à la distance que vous pouvez vous attendre à parcourir avec une seule charge, ce qui peut être partiellement sous votre contrôle.

Alors que pour la plupart, tous les modèles de véhicules suivaient cette courbe de plage de température, les véhicules électriques utilisent différents systèmes de gestion de batterie. Par exemple, plusieurs nouveaux véhicules électriques sont équipés d’une pompe à chaleur, une méthode de climatisation très efficace. On s’attend à ce que leurs courbes de plage de température soient plus plates que celles qui n’en ont pas.

Conseils pour étendre l’autonomie de votre véhicule électrique par temps chaud et froid

Comme indiqué, le principal responsable de la perte d’autonomie par temps froid et chaud est la charge auxiliaire. Par conséquent, la minimisation de la charge auxiliaire aidera à prolonger ces kilomètres :

Profitez des commodités fournies avec votre voiture (chauffez ou refroidissez l’humain, pas l’air)

Assurez-vous d’utiliser ces sièges et ce volant chauffants. Le chauffage de l’air de l’habitacle peut consommer de 3 000 à 5 000 watts et est beaucoup moins efficace que le chauffage de votre siège et de votre volant (environ 75 watts) qui transfère la chaleur à votre corps par conduction. L’utilisation de ces fonctionnalités de plus en plus courantes peut vous permettre de rester à l’aise sans avoir recours au chauffage de la cabine. Cependant, à des températures très froides, minimiser le chauffage de l’habitacle ne peut vous mener que très loin, et vous perdrez toujours de l’énergie de votre système de gestion thermique de la batterie.

Préconditionnez votre véhicule

Tout comme vous le feriez avant l’exercice, échauffez-vous avant un long voyage ! S’il fait chaud, rafraîchissez-vous. Allumer les radiateurs de votre voiture alors qu’elle est encore branchée minimisera la charge auxiliaire en réchauffant (ou en refroidissant) votre voiture avant qu’elle ne commence son voyage. Profitez du préconditionnement sans culpabilité que permettent les véhicules électriques. Si l’option s’offre à vous, garez-vous dans un garage à température contrôlée pour obtenir un effet similaire.

Gardez votre véhicule branché les jours de froid ou de chaleur extrême

En plus des avantages du préconditionnement avant votre voyage, les constructeurs automobiles recommandent que les véhicules soient branchés pendant les journées très chaudes ou très froides lorsque le véhicule n’est pas utilisé. (Remarque : ce n’est pas la même chose que la charge active, ce qu’il vaut mieux éviter dans des conditions extrêmes, en particulier la chaleur). Le fait d’avoir un véhicule branché permet au système interne de maintenir les contrôles de température de la batterie, prolongeant ainsi la durée de vie de votre batterie à long terme.

Conduisez prudemment

Peu importe la météo, un facteur qui affecte toujours votre plage de kilométrage est la façon dont vous conduisez votre VE. Une accélération et un freinage excessifs, ainsi qu’une conduite à grande vitesse coûtent tous de l’énergie. Et ce n’est pas seulement meilleur pour votre plage de kilométrage, cela vous assurera également, à vous et à vos passagers, une sécurité accrue, en particulier sur les routes hivernales. En anticipant le besoin de freiner et en évitant les freinages brusques, vous permettrez au système de freinage régénératif de votre véhicule électrique de fonctionner, en récupérant l’énergie et en la stockant dans la batterie. La seule chose à garder à l’esprit est que par grand froid, le système de freinage régénératif sera moins efficace car les batteries froides ne peuvent pas accepter autant d’énergie que les batteries chaudes.

Utiliser le mode éco

Chaque véhicule électrique a une fonction légèrement différente de son mode éco, mais généralement, ils travaillent tous pour réduire la consommation d’énergie et augmenter le kilométrage en réduisant l’alimentation en énergie du moteur d’entraînement et les fonctionnalités à forte consommation d’énergie telles que les chauffages d’habitacle. En hiver, les modes éco peuvent en fait rendre votre voiture plus sûre à conduire. En réduisant la puissance du moteur, la voiture accélère plus lentement, ce qui réduit la possibilité de patinage des roues sur les routes verglacées ou enneigées.

Vérifiez la pression de vos pneus

La pression des pneus chute à mesure que la température ambiante baisse, ce qui entraîne une plus grande résistance au roulement et une plage de kilométrage réduite. C’est vraiment une bonne habitude de vérifier la pression de ses pneus tous les mois, mais d’autant plus que les températures extérieures changent considérablement avec les saisons.

Sachez où se trouvent vos chargeurs rapides

Les batteries froides ont une plus grande résistance à la charge, ce qui signifie que les véhicules électriques se chargent plus lentement à basse température. Assurez-vous d’avoir un chargeur 240V niveau 2 disponible pour votre charge principale – que ce soit la nuit ou pendant que vous êtes au travail. Et si vous prévoyez un long voyage en voiture en hiver dans votre véhicule électrique, il sera avantageux de déterminer où se trouvent les bornes de recharge rapide.

Comme la taille des batteries a augmenté avec les nouveaux modèles de véhicules électriques, la perte d’autonomie est devenue moins problématique. Une plus grande capacité signifie peu d’impact sur la plupart des besoins de déplacement quotidiens, et l’infrastructure de recharge continue de s’étendre pour ce trajet routier occasionnel.

Informations supplémentaires pour les flottes

L’électrification des flottes est encore un sujet nouveau pour de nombreuses flottes. Si vous ne savez pas par où commencer votre recherche, visitez le centre de connaissances sur l’électrification de la flotte de SMARTGPS pour obtenir des informations pédagogiques, des ressources et des exemples de réussite de flotte.

Comprendre comment choisir le bon véhicule électrique pour les besoins spécifiques de votre flotte commence par la collecte et l’évaluation des données télématiques. Les flottes peuvent identifier les véhicules de leur flotte qui sont prêts à passer à l’électricité en fonction des exigences opérationnelles et financières en procédant à une évaluation de l’adéquation des véhicules électriques. L’analyse suppose la température la plus défavorable, de sorte que les gestionnaires de flotte peuvent être sûrs que leurs véhicules électriques seront capables d’autonomie dans les froids hivernaux, les vagues de chaleur estivales et tout le reste.