Le temps de charge a toujours fait partie des principaux griefs faits à la mobilité électrique. Les automobilistes sont encore nombreux à être réticents pour passer à l’électrique, car le temps de charge est jugé trop long. Par rapport à un plein de carburant, remplir la batterie de sa voiture électrique réduit la disponibilité de son véhicule. Le choix d’une borne de recharge rapide doit néanmoins résoudre ce problème.
L’enjeu de la recharge rapide pour la voiture électrique
À ses débuts, la voiture électrique a connu plusieurs limites ayant suscité la réticence des automobilistes. Parmi ces limites figure la recharge jugée trop longue pour être pratique au quotidien, d’autant que l’autonomie était encore faible. L’achat d’une voiture électrique était donc inconcevable s’il faut plus de 24 h pour remplir sa batterie. Conscients que la rapidité de la charge est un enjeu de taille dans le développement de la mobilité électrique, les constructeurs ont décidé de se consacrer sur cet aspect. Aujourd’hui, la recharge d’une voiture électrique est devenue plus rapide. Les bornes de recharge publiques délivrent une puissance allant au-delà des 250 kW. Les particuliers peuvent également accéder à des bornes de recharges procurant une puissance de 22 kW. Grâce à ces solutions de recharge, remplir une batterie de voiture électrique ne demande plus des heures, quelle que soit sa capacité. Chaque année, la problématique liée à la recharge de la voiture électrique prend moins d’importance, pourtant, les utilisateurs ne sont pas complètement satisfaits. En dehors de la puissance de la borne de recharge, il existe plusieurs paramètres à prendre en considération si on souhaite bénéficier d’un temps de charge optimal. La puissance d’une borne de recharge définit-elle à elle seule le temps de charge d’un véhicule électrique ?
Principe : une borne de recharge puissante induit une charge rapide
Techniquement, une borne de recharge puissante implique une recharge rapide. Plus une borne de recharge a une puissance élevée, plus le temps de charge est réduit. En utilisant une borne de recharge plus puissante, le conducteur de véhicule électrique mettra moins de temps à remplir sa batterie par rapport à la borne moins puissante. En prenant l’exemple d’une batterie de véhicule électrique d’une capacité de 50 kWh, on constatera que la recharge complète s’effectue en 23 h 45 via une prise de courant standard de 10 A. En changeant pour une wallbox de 7,4 kW, le temps de charge est ramené à 7 h. Il lui suffira d’une heure de recharge pour se remplir avec une borne rapide de 50 kW et une demi-heure via une borne de 100 kW. Les automobilistes ont aujourd’hui le choix entre différentes solutions de recharge. Les points de charge publics sont les plus performants bien que leur usage ne doive pas intervenir trop régulièrement. Quant à la solution de recharge domestique la plus puissante à ce jour, la wallbox de 22 kW est la mieux conseillée. Mais la puissance de la borne garantit-elle la charge rapide de sa voiture ?
La capacité de charge maximale comme principale variable
La puissance de charge supportée par les véhicules électriques n’est pas sans limites. Que ce soit en courant alternatif (AC) ou en courant continu (DC), les fabricants limitent la capacité de charge de leur batterie. Si l’automobiliste utilise une borne de recharge dont la puissance dépasse la capacité de son véhicule électrique, il ne peut pas espérer recharger sa voiture plus rapidement. La limite de charge admissible sur un modèle de véhicule électrique est définie par le constructeur automobile en fonction de la technologie et de la chimie de sa batterie. En imposant une limite, il protège le pack de batteries contre les surcharges qui pourraient les dégrader rapidement. Effectivement, une puissance électrique élevée a pour effet d’endommager les cellules d’une batterie au lithium.
Ainsi, un véhicule électrique disposant d’une batterie de 50 kWh et dont la limite de charge est fixée à 11 kW en AC ne pourra accepter que 11 kW via une borne de recharge correspondante. L’usage d’une borne de 22 kW en AC ne constituera cependant aucun risque. Le protocole d’échange entre la voiture et la borne va déterminer la limite à celle supportée par la voiture, c’est-à-dire 11 kW. Il en est de même en courant continu. Avec une capacité maximale fixée à 100 kW, une voiture ne pourra pas bénéficier des performances d’une borne de recharge de 150 kW. Avant d’acheter une borne de recharge murale, l’utilisateur devra donc connaître les caractéristiques de charge de sa voiture.
Borne de recharge rapide : une puissance susceptible d’être limitée
Pour que la borne de recharge puisse accélérer le temps de charge d’une voiture électrique, il faut que celle-ci accepte la puissance électrique délivrée. Toutefois, il faut que la borne elle-même soit capable de délivrer la puissance promise. Force est de constater que les conditions ne sont pas toujours optimales. Pour qu’une wallbox ou une borne de recharge de type totem soit en mesure de délivrer une certaine intensité de charge, elle doit bénéficier d’une alimentation adaptée.
Considérant un réseau électrique domestique avec une puissance d’abonnement de 12 kVA, une borne de recharge de 11 kW bénéficiera de tout le courant dont elle aura besoin si les autres appareils électriques du bâtiment sont à l’arrêt. Mais une fois que l’énergie disponible est inférieure aux besoins de la borne, celle-ci va fonctionner au ralenti. Une borne puissante n’implique pas une charge rapide si les conditions ne sont pas optimales. En optant pour une borne de recharge avec délestage intelligent, le propriétaire peut éviter les disjonctions. Il en est de même au niveau des stations de recharge électrique. Tant qu’il n’y a qu’un seul véhicule branché, la puissance de charge maximale promise par l’opérateur est garantie. Mais l’énergie disponible devra être répartie entre tous les véhicules branchés lorsque les clients se multiplient. Une borne de recharge rapide de 150 kW délivrerait une puissance inférieure en cas de forte fréquentation. Il convient alors de prévoir des arrêts-recharge plus longs lorsqu’on envisage de partir en voyage avec sa voiture électrique.