Comment estimer le temps de recharge d’un véhicule électrique ?

Le temps de recharge d’une batterie de voiture électrique ou hybride rechargeable dépend de différents facteurs : le type de véhicule, la capacité de la batterie, la puissance de la borne de recharge, l’état de charge de la batterie…

Tour d’horizon afin de tout comprendre sur la charge et la vitesse de recharge d’une batterie.

Le temps de recharge d’une voiture électrique dépend fortement de la puissance de la solution de recharge utilisée.

Les puissances des différents systèmes de recharges varient fortement. Elles peuvent démarrer de 2,2 kW pour une prise renforcée, à plus de 44 kW pour les bornes de recharge ultra-rapides.

En fonction de la puissance choisie, le temps de charge de la batterie variera fortement : 
Par exemple, le temps de recharge d’une batterie de Renault Zoé grâce à une borne de 3,7 kW sera d’environ 14 heures. Avec une borne de recharge de 7,4 kW, il vous faudra 7 heures pour avoir une recharge complète. La vitesse de recharge dépend donc fortement de la puissance de la borne.

La puissance de la borne de recharge est importante, mais celle acceptée par la voiture l’est également. Toutes les voitures électriques ou hybrides rechargeables ne sont pas conçues pour accepter toutes les puissances de bornes.

Par exemple, la Renault Zoé accepte une puissance de recharge maximale de 50 kW. Si vous la branchez sur une borne de 100 kW, la batterie ne se rechargera pas plus vite. La charge de la batterie sera bridée à 50 kW. Même principe pour une borne de recharge à domicile. Si la voiture électrique accepte une puissance maximale de recharge de 11 kW, brancher ce véhicule sur une borne de 22 kW ne diminuera pas le temps de recharge.

Deux critères sont donc à prendre en compte :

Autre facteur important influant sur le temps de charge d’une voiture électrique ou hybride rechargeable : le câble de recharge. Il doit être bien dimensionné pour accepter la puissance de la borne de recharge.

Le câble de recharge peut être vu comme un entonnoir ou un tuyau d’arrosage. S’il est sous dimensionné par rapport à la puissance de la borne, il va limiter la vitesse de recharge et donc le temps de recharge de la batterie.

Par exemple, vous souhaitez recharger votre Renault Zoé sur votre borne de recharge électrique d’une puissance de 7,4 kW. Si votre câble de recharge n’accepte uniquement une puissance de 3,7 kW, la recharge de la batterie sera bridée à 3,7 kW, rallongeant d’autant le temps de recharge.  

L’état de charge de la batterie de la voiture électrique ou hybride rechargeable a un impact sur le temps de recharge. Le temps de recharge d’une batterie a moitié pleine sera plus rapide par rapport à une batterie vide.

Les températures extrêmes influent aussi sur le temps de recharge : elles peuvent l’allonger fortement, voir même provoquer l’annulation de la recharge de la batterie.

Toutes les voitures disposant de batteries (électriques ou hybrides rechargeables) sont équipées d’un calculateur et d’un contrôleur de température interne, aussi appelé Battery Management System. Ces équipements surveillent la température de la batterie et coupent la recharge lorsque c’est nécessaire (en cas de surchauffe notamment).

Les températures froides ou négatives influent sur le temps de recharge, elle est généralement plus lente à cause de la résistance des cellules à l’intérieur des batteries.

En cas de forte température, canicule par exemple, la recharge peut être ralentie ou interrompue pour éviter la surchauffe de la batterie.

La température optimale de recharge d’une batterie de voiture électrique ou hybride rechargeable est entre 20 et 25 degrés. Plus les températures baissent, plus les performances et l’autonomie diminuent.

Le temps de charge d’une voiture électrique ou hybride rechargeable varie en fonction du type de borne, sa puissance et du câble de recharge utilisé. Une recharge sur une borne privée à votre domicile n’aura pas la même puissance qu’une borne de recharge rapide d’une station-service.

La recharge d’une voiture électrique ou hybride rechargeable est possible avec une prise électrique domestique mais elle est à éviter. La batterie se rechargera mais la vitesse de recharge sera très faible.

Le temps de recharge sera donc extrêmement long et surtout vous mettez en danger votre installation électrique et votre logement. Les temps de recharge étant très longs, votre réseau électrique domestique risque de surchauffer et de provoquer des coupures de courant.

Pour recharger une voiture électrique ou hybride rechargeable sur une prise, il est conseillé d’installer une prise électrique renforcée. Cette solution de recharge peut être pertinente pour une voiture hybride rechargeable stationnant plusieurs heures (la nuit par exemple, vous profiterez en plus des heures creuses).

La puissance moyenne d’une prise renforcée est de 2,2 kW. Le temps de recharge d’une voiture hybride rechargeable sera de plusieurs heures.

Pour une voiture électrique, le temps de recharge avec une prise de recharge est rédhibitoire : la vitesse de recharge est faible, il vous faudra donc plus de 24 heures pour recharger une telle batterie.

A votre domicile, que vous habitiez en copropriété ou en maison individuelle, la solution de recharge optimale est la borne de recharge (aussi appelée Wallbox).
 
Elles s’installent sur les places de parking, à proximité du véhicule électrique ou hybride rechargeable. Si votre voiture stationne dehors certains modèles sont étanches et permettent la recharge dans toutes les conditions météorologiques (pluie, vent, neige…).

En maison individuelle, l’installation est assez simple. La borne de recharge est directement raccordée au compteur électrique.

En copropriété, les bornes de recharge sont soit :

La réglementation française impose de plus en plus aux entreprises le verdissement de leurs flottes : elles sont incitées à remplacer les anciens modèles à essence ou diesel par des véhicules électriques ou hybrides rechargeables. 

De plus en plus d’entreprises proposent donc à leurs collaborateurs des bornes de recharges sur leurs lieux de travail. Aussi bien pour les véhicules personnels que professionnels.

En fonction des besoins des entreprises, les bornes de recharge sont plus ou moins puissantes. Elles ressemblent fortement aux puissances de charge que l’on peut retrouver chez les particuliers : 3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW et 22 kW.

En général, les entreprises adaptent leurs choix de bornes de recharge en fonction des usages de leurs collaborateurs et de leurs besoins. Pour les entreprises ou les voitures stationnent longtemps, les bornes de 3,7 kW ou 7,4 kW sont majoritaires.

Pour les sociétés ou les véhicules restent immobilisés peu de temps, la vitesse de recharge est extrêmement importante. Le temps de recharge des batteries se doit d’être le plus court possible, les bornes de 11 kW ou 22 kW sont majoritairement installées.

Les bornes de recharges sont parfois « doublées », chaque borne est capable de recharger deux véhicules en même temps, avec une puissance importante. Les temps de recharge des deux véhicules sont donc réduits au maximum.  

Les bornes de recharge que vous rencontrez sur la voie publique, dans les parkings publics ou à proximité des magasins et centres commerciaux sont de mêmes puissances que les bornes de recharges à domicile ou en entreprise.

Les temps de recharge seront sensiblement les mêmes, les puissances de charge allant de 3,7 kW à 22 kW. Si vous rechargez votre voiture électrique ou hybride rechargeable sur une place de stationnement en extérieur, le temps de charge pourra être allongé en fonction de la météo : neige ou canicule influant sur la recharge de la batterie.  

A l’heure actuelle, la recharge la plus efficace offrant le temps de recharge le plus court est proposée par les bornes de recharge rapide. Ces bornes proposent généralement une puissance de charge supérieure ou égale à 50 kW.

Elles sont souvent situées dans les stations-services ou sur les aires d’autoroute, afin d’augmenter la vitesse de recharge et de diminuer les temps de charge des voitures en itinérance.

Avec une puissance de 50kW, la batterie se rechargera de 80% en environ une demi-heure. Pour les 20% de charge restants, il faudra une autre demi-heure de recharge.

Avec les bornes de recharge rapide, la charge commence très fort au début. Pour charger les derniers kilowattheures de capacité, la borne rapide ralentit. C’est le même principe que pour remplir un verre d’eau : vous versez vite au début et vous ralentissez à la fin pour éviter de faire déborder le verre.

Les constructeurs parlent souvent de temps de recharge de 0 à 80% en une demi-heure, les 20% finaux prenant le même temps à charger.

Les bornes de recharge ultra rapide ou super-chargeur sont les plus puissantes actuellement. Elles sont toutes dotées de 100 kW ou plus de puissance de charge, afin de proposer la recharge la plus efficace et les temps de recharge les plus courts.

Ces bornes de recharge ultra rapide sont encore peu présentes en Europe et en France, seuls certaines stations-services ou aires d’autoroutes en sont dotées. Elles nécessitent des investissements financiers importants et des installations électriques dédiées.

Le constructeur automobile Tesla dispose de son propre réseau de borne ultra rapide, appelé super-chargeur. Certains acteurs privés commencent à également à installer leurs propres réseaux de bornes ultra rapide.

Pour bénéficier de toute la puissance de ces bornes (supérieure à 100 kW) il faudra que votre véhicule électrique ou hybride rechargeable dispose d’une prise de charge rapide, type CHAdeMo ou Combo CCS, et soit compatible avec ce type de puissance de charge.

Ces bornes de recharge ultra rapide ou super-chargeur sont compatibles avec une partie du parc automobile Tesla. La plupart des autres modèles actuellement en circulation ne sont pas encore compatibles. Par exemple, la Renault Zoé, un des véhicules électriques les plus vendus en France, n’est compatible qu’avec une puissance de recharge de 50 kW au maximum.

Le calcul du temps de recharge d’une voiture électrique ou hybride rechargeable n’est pas compliqué. Tout d’abord, vous devrez avoir les informations suivantes :

       – La capacité de la batterie, exprimée en kilowattheure : kWh
       – La puissance de la borne de recharge (exprimée en kilowatt : kW) ; ou la puissance de charge maximale acceptée par la batterie de la voiture.

 Pour avoir le temps de recharge en heures, il faut diviser la capacité de la batterie (en kWh) par la puissance de la borne électrique (ou la puissance acceptée par le véhicule). Vous aurez ainsi un temps de recharge en heures. Pour avoir le temps de recharge en minutes, il faut multiplier le résultat en heures par 60.

Le résultat final vous donnera ainsi le temps de recharge, en heures ou en minutes, de votre véhicule électrique ou hybride rechargeable. Ce temps de recharge est théorique, il peut varier en fonction de plusieurs critères : L’état de recharge de la batterie, le câble de recharge, les conditions météorologiques (neige, canicule… )