Vitesse de charge des véhicules électriques : combien de temps faut-il pour charger un véhicule électrique ?

Passer des voitures à essence aux véhicules électriques à batterie représente une transition importante pour les conducteurs de longue date, nécessitant une réflexion approfondie. Ce changement implique l'apprentissage de nouveaux termes et le développement de nouvelles habitudes de conduite, principalement influencées par les caractéristiques et les sources d'énergie spécifiques des voitures électriques. Contrairement aux voitures traditionnelles, les véhicules électriques offrent des fonctionnalités uniques telles que le freinage régénératif, la conduite à une pédale et diverses options de recharge. Les conducteurs doivent s'habituer à ces différences pour garantir une expérience de conduite fluide et efficace. Comprendre les subtilités de la gestion des batteries, de l'infrastructure de recharge et de la consommation d'énergie est essentiel pour optimiser les avantages et les performances des véhicules électriques.

Outre les facteurs environnementaux (mentionnés dans l'Accord de Paris), les partisans des véhicules électriques misent sur leur capacité à être rechargés à domicile plutôt que de devoir se rendre à une borne de recharge dédiée. Cependant, recharger un véhicule électrique ne se résume pas à appuyer sur la pompe à essence pour faire le plein, ce qui ne prend que cinq minutes. Recharger son véhicule électrique de zéro à plein peut prendre des heures. Cela reste le principal obstacle pour les sceptiques. Ce problème est également lié à la peur de ne pas avoir suffisamment d'autonomie pour arriver à destination.

Une fois que vous aurez conduit un véhicule électrique, vos habitudes de conduite dépendront de son autonomie, de la capacité de sa batterie et de sa vitesse de charge. N'oubliez pas que presque toutes les fonctionnalités et tous les accessoires dépendent de la batterie du véhicule. Bien qu'il n'existe pas de norme industrielle pour mesurer la vitesse de charge, avoir une idée approximative du temps nécessaire pour recharger complètement une voiture électrique peut vous aider à surmonter votre anxiété liée à l'autonomie et à adopter une conduite plus efficace.

Types de chargeurs pour véhicules électriques et leurs vitesses de charge

Dans la plupart des cas, le type d'équipement d'alimentation pour véhicule électrique (EVSE), plus communément appelé chargeur, détermine la vitesse de recharge de la batterie de votre véhicule électrique. Il existe trois niveaux de recharge pour véhicules électriques : niveau 1, niveau 2 et charge rapide CC, chacun avec des types de prises, des besoins en énergie et des vitesses de charge différents.

Niveau 1 (prise domestique standard)

Les chargeurs de niveau 1 sont fournis gratuitement avec votre véhicule électrique, si votre constructeur ou votre concessionnaire en propose encore un. Certains constructeurs automobiles, comme Tesla, ont cessé de proposer des chargeurs gratuits à leurs clients. Également appelés chargeurs d'entretien en raison de leur faible vitesse de charge, ils ne peuvent fournir qu'entre 1,3 kW et 2,4 kW, soit environ 5 km d'autonomie par heure de charge. L'avantage des chargeurs de niveau 1 est qu'ils peuvent être branchés sur une prise standard NEMA 5-15 de 120 volts. Cependant, cela limite également leurs capacités de charge.

Si vous parcourez environ 65 km par jour, une borne de recharge de niveau 1 peut suffire pour une recharge nocturne. Sinon, vous aurez peut-être besoin d'une borne de recharge plus puissante.

Niveau 2 (chargeurs domestiques et publics 240 volts)

Les bornes de recharge pour véhicules électriques de niveau 2 offrent un compromis entre la rapidité de la recharge publique et la commodité de la recharge à domicile. Elles sont disponibles en deux types : sur secteur ou filaires. Tout comme les bornes de niveau 1, les bornes portables de niveau 2 se branchent sur une prise domestique standard (NEMA 14-50, la même que celle utilisée pour les gros appareils). Elles peuvent fournir entre 3 et 9,6 kW de puissance, soit jusqu'à 58 km d'autonomie supplémentaire par heure.

Si vous souhaitez une recharge plus rapide à domicile, vous pouvez opter pour des chargeurs filaires de niveau 2. Cependant, vous devrez peut-être moderniser votre système électrique existant pour supporter la charge supplémentaire. Les chargeurs filaires ont une puissance de charge maximale de 19,2 kW aux États-Unis et jusqu'à 22 kW en Europe, soit une autonomie allant jusqu'à 120 km/h. Ils peuvent être fixés au mur ou sur un socle.

Charge rapide CC

Les chargeurs rapides CC sont les chargeurs de VE les plus rapides et les plus puissants, mais ils constituent davantage un luxe qu'une nécessité pour la plupart des conducteurs. Au lieu de consommer du courant alternatif et de laisser le chargeur embarqué du VE le convertir en courant continu, les chargeurs CC alimentent directement la batterie du véhicule en courant continu, accélérant ainsi considérablement le processus de charge. Comme les pompes à essence classiques, les chargeurs CC sont installés dans des stations dédiées où les conducteurs peuvent s'arrêter pour une recharge rapide. Un passage en voiture est possible, car les chargeurs CC peuvent fournir jusqu'à 350 kW, soit une autonomie de 385 km/h ou plus. Ils permettent de recharger une voiture électrique pleine batterie de 0 à 80 % en moins de 30 minutes ! Pour plus d'informations, consultez notre article sur la recharge CA vs CC.

Cependant, les experts recommandent d'utiliser les chargeurs rapides uniquement en cas de besoin, car les charges rapides fréquentes sont liées à la dégradation de la batterie. Consommateur d'énergie, le chargeur génère également beaucoup de chaleur, ce qui peut impacter la durée de vie de la batterie.

Facteurs affectant la vitesse de charge

Outre le niveau de charge, d'autres facteurs peuvent affecter la vitesse de charge, notamment les conditions environnementales externes, la capacité de la batterie et le degré de décharge de la batterie.

Taille de la batterie et modèle de véhicule

Une batterie plus grande prendra plus de temps à charger, même avec le chargeur le plus rapide disponible. Par exemple, une batterie de voiture électrique classique de 60 kWh mettrait 8 heures à se recharger complètement avec un chargeur de niveau 2 de 7,4 kW. En revanche, charger une batterie de 80 kWh avec le même chargeur prendrait 10 à 12 heures.

La taille de la batterie des véhicules électriques varie selon le modèle. Par exemple, la Tesla Model S 2019 propose trois niveaux de finition : Autonomie Standard, Grande Autonomie et Performance. La version Standard est équipée d'une batterie de 75 kWh, dont la charge complète nécessite environ 10 heures avec un chargeur de 7,4 kW. En revanche, les versions Grande Autonomie et Performance sont toutes deux équipées d'une batterie de 100 kWh. Recharger ces batteries plus puissantes avec le même chargeur de 7,4 kW prend plus de 13 heures pour atteindre leur pleine capacité. Cette variation de taille de batterie et de temps de charge est un élément essentiel à prendre en compte pour les acheteurs potentiels lors du choix du modèle de véhicule idéal.

État de charge de la batterie

L'état de charge (SOC) indique le niveau de charge de la batterie de votre véhicule électrique. Cet indicateur est essentiel pour connaître la vitesse à laquelle la batterie peut être complètement chargée. Une batterie presque vide se rechargera plus rapidement au début. À l'approche de 100 % ou autour de 80 %, la charge sera ralentie pour la protéger de la surchauffe. C'est pourquoi vous constaterez peut-être que les 20 % restants prennent plus de temps que les 80 %, comme avec un téléphone portable.

Les véhicules électriques et les smartphones utilisent des batteries lithium-ion qui ralentissent naturellement le processus de charge pour éviter l'accumulation de chaleur et garantir votre sécurité et celle de votre véhicule. Par conséquent, si vous essayez de recharger une voiture électrique de 80 % à pleine charge, attendez-vous à un certain temps.

Conditions de température

Les batteries lithium-ion sont sensibles aux variations de température. Une chaleur ou un froid extrême peuvent affecter l'efficacité de la batterie et les performances du chargeur. Pendant les mois les plus froids, les réactions chimiques à l'intérieur des batteries lithium-ion ralentissent. Pour y remédier, certains véhicules électriques sont équipés de réchauffeurs de batterie intégrés qui maintiennent les ions lithium sous tension. Parallèlement, la chaleur supplémentaire des mois les plus chauds peut les dégrader davantage. C'est pourquoi les chargeurs de véhicules électriques réduisent la puissance pour éviter la surchauffe, ce qui ralentit le processus de charge. Pour en savoir plus, consultez notre article sur l'efficacité des voitures électriques par temps froid.

Équipements et infrastructures de recharge

Comme indiqué dans la section précédente, l'équipement de recharge est l'un des principaux facteurs influençant la vitesse de recharge des véhicules électriques et hybrides rechargeables. Les bornes de recharge de niveau 1 ont généralement une puissance maximale de 1,3 kW à 2,4 kW. Pour une voiture électrique standard de 60 kWh, la recharge complète prend entre 25 et 45 heures.

Les chargeurs de niveau 2 ont une puissance nominale comprise entre 3 et 19,2 kW, ce qui prend entre 3 et 20 heures pour charger une batterie de voiture électrique de 60 kWh. Les chargeurs rapides CC, quant à eux, ont une puissance maximale de 60 à 360 kW. Une borne de recharge rapide de 150 kW peut recharger complètement la même batterie en 30 minutes. Cependant, ces vitesses dépendent toujours du système de gestion de la batterie du véhicule. Ce système est généralement considéré comme le cerveau du véhicule électrique, car il détermine la vitesse de charge optimale en fonction de l'état de charge.

Les différences entre les connecteurs de recharge des véhicules électriques ont un impact significatif sur l'autonomie par heure de charge. La plupart des véhicules électriques en Amérique du Nord utilisent le connecteur J1772 pour la recharge en courant alternatif et le système de recharge combiné (CCS) pour la recharge rapide. Cependant, certains modèles, comme la Nissan LEAF, utilisent le connecteur CHAdeMO de fabrication japonaise pour la recharge en courant continu. Tesla utilise un connecteur unique, le Supercharger, pour tous les niveaux de charge. Récemment, de grands constructeurs automobiles comme Ford et GM ont annoncé leur intention de passer au système Supercharger de Tesla, signe d'une évolution vers une infrastructure de recharge plus unifiée et potentiellement plus efficace pour les véhicules électriques.

Temps de charge réels pour les modèles de véhicules électriques populaires

Vous trouverez ci-dessous un tableau détaillant l'autonomie en kilomètres par heure que certains modèles de véhicules électriques populaires peuvent obtenir en fonction du niveau de charge :

Scénarios de charge : combien de temps cela prendra-t-il ?

Charger une voiture électrique à la maison peut donner un résultat différent de celui d'une recharge dans une borne de recharge publique.

Recharge à domicile pendant la nuit (niveaux 1 et 2)

Charge de niveau 1 (prise 120 volts) :Idéale pour les trajets quotidiens légers, la recharge de niveau 1 offre une autonomie d'environ 3 à 8 km par heure. Cela signifie qu'il faut plus de 30 heures pour recharger complètement une grosse batterie. Elle est donc idéale pour les conducteurs qui parcourent moins de 64 km par jour et peuvent laisser leur véhicule branché toute la nuit.

Charge de niveau 2 (prise 240 volts) :Pour les trajets plus longs ou souhaitant une recharge plus rapide, la recharge de niveau 2 est une solution pratique à domicile. Elle ajoute généralement 16 à 40 km d'autonomie par heure, permettant à la plupart des véhicules électriques de se recharger complètement pendant la nuit en 8 à 10 heures. L'installation d'une borne de recharge de niveau 2 peut nécessiter une prise de 240 volts, souvent confiée à un professionnel.

Recharge rapide publique pour les trajets routiers (DC Fast)

Bornes de recharge rapide CC (niveau 3) :Lors de longs trajets, la recharge rapide CC peut changer la donne, permettant de parcourir 160 à 320 km en seulement 15 à 30 minutes, selon le modèle de véhicule électrique et la capacité du chargeur. Grâce aux bornes haute puissance comme les Superchargeurs Tesla ou les bornes publiques de 350 kW, vous pouvez faire de courtes pauses pour recharger votre véhicule et reprendre rapidement la route.

Planification des arrêts de recharge :Étant donné que les stations de recharge rapide CC sont généralement situées le long des principales autoroutes et dans les zones populaires, les applications de planification d'itinéraire comme PlugShare et ChargePoint peuvent aider à localiser les stations à proximité, afficher la disponibilité en temps réel et calculer les temps de charge estimés.

Recharge sur le lieu de travail et dans les lieux publics

Recharge de niveau 2 sur le lieu de travail :De nombreuses entreprises proposent des bornes de recharge de niveau 2 à leurs employés, augmentant ainsi l'autonomie d'environ 32 à 40 km par heure. Pour la plupart des véhicules électriques, cela suffit pour couvrir une journée complète de trajet. Brancher son véhicule électrique pendant les heures de travail est donc un moyen pratique de maintenir une batterie chargée sans avoir à la recharger à domicile.

Chargement des destinations publiques :Les bornes de recharge de niveau 2 sont également courantes dans les centres commerciaux, les salles de sport, les hôtels et les parkings. Ces emplacements offrent des vitesses de recharge modérées ; quelques heures suffisent donc pour optimiser l'autonomie de votre véhicule et vous rapprocher d'une charge complète avant de rentrer chez vous.

Conseils pour optimiser le temps de charge

Charger lorsque la batterie est faible mais pas vide :Pour une charge plus rapide, il est généralement préférable de charger à partir d'un pourcentage de batterie inférieur, environ 10 à 20 %, car la batterie se charge plus rapidement lorsqu'elle est plus vide.

Évitez de charger régulièrement à 100 % :La charge complète ralentit lorsqu'elle atteint les 20 % restants. Si vous n'avez pas besoin d'une charge complète, essayez de vous arrêter à environ 80-90 % pour réduire le temps d'attente et préserver la batterie.

Utiliser les paramètres de contrôle de la température :En cas de conditions météorologiques extrêmes, le préconditionnement de la batterie de votre véhicule électrique (en la réchauffant ou en la refroidissant) peut améliorer la vitesse de charge. De nombreux véhicules électriques permettent de gérer les paramètres de température via une application, notamment avant de se connecter à une borne de recharge rapide.

Planifiez les arrêts de charge à l'avance :Utilisez des applications comme ChargePoint, PlugShare ou l'application native de votre véhicule électrique pour localiser les bornes et éviter les heures de pointe. La planification vous permet de réduire les temps d'attente et de trouver l'itinéraire le plus efficace avec un minimum d'arrêts de recharge.

Investissez dans un chargeur domestique de niveau 2 (si possible) :Si vous parcourez quotidiennement de longues distances, un chargeur de niveau 2 à domicile peut vous faire gagner du temps en réduisant votre dépendance aux chargeurs publics.