C'est une idée fausse que les temps de recharge des véhicules électriques sont longs. Cette croyance empêche de nombreux acheteurs potentiels d'acheter un véhicule électrique. Pourtant, le temps de charge moyen d'une voiture électrique dans les bornes de recharge rapide est déjà inférieur à 20 minutes aujourd'hui.
Les véhicules électriques gagnent rapidement en popularité, mais certains acheteurs potentiels restent hésitants. L'une des raisons est que la recharge des VE (véhicules électriques) est lente par rapport à l'ajout classique de "diesel". Alors que les conducteurs ont aujourd'hui l'habitude de remplir leur réservoir de carburant en moins de cinq minutes, les véhicules électriques, selon la taille et les spécifications de la batterie, mettent généralement entre 20 et 30 minutes pour atteindre 80 % dans les stations de recharge les plus rapides. Aux bornes les plus rapides, combinées à la possibilité de recharger une voiture, il est ainsi possible de rajouter 100 kilomètres d'autonomie en quelques minutes seulement. Certains rapportent même un temps d'environ 6 minutes.
La conviction des propriétaires de véhicules non électriques est qu'ils chargeront toujours la batterie de leur véhicule électrique à 80 % ou plus lorsqu'ils sont sur la route. Le fait est que les conducteurs de véhicules électriques dans les bornes de recharge rapide ne "rechargent" l'énergie que pour la distance nécessaire jusqu'à leur borne de recharge à domicile. Cela signifie que, par exemple, sur le chemin du retour après un trajet plus long que l'autonomie de la voiture, ils ne restent sur le chargeur électrique que pendant environ 10 minutes. Seulement autant qu'ils en ont besoin pour la "prise" de la maison. La raison réside également dans le fait que la recharge d'une voiture électrique sur l'infrastructure publique des bornes de recharge est assez chère, voire plusieurs fois plus chère que la recharge à domicile.
Dans cinq à 10 ans, cependant, une charge beaucoup plus rapide serait possible. Ce qui signifie théoriquement un arrêt à une borne de recharge pendant seulement quelques minutes. À savoir, les entreprises développent de nouveaux matériaux pour les batteries lithium-ion, ainsi que de nouvelles batteries "à l'état solide", qui sont plus stables à une vitesse de charge plus rapide. Des vitesses de charge de 15 minutes ou moins pour une charge de batterie classique "complète" sont déjà à la portée technologique aujourd'hui.
Pendant ce temps, une équipe de scientifiques a récemment conçu un prototype de batterie au lithium capable de charger plus de 50 % de sa capacité dans des conditions de laboratoire en seulement trois minutes, et ce des milliers de fois sans dégrader significativement sa capacité. Les chercheurs signalent également que cela pourrait ouvrir la voie à des batteries pouvant être complètement chargées en seulement 10 minutes.
Cependant, il reste encore des défis scientifiques et techniques à surmonter avant que les batteries EV à charge ultra-rapide ne soient techniquement réalisables et, surtout, abordables. Certains experts se demandent si les véhicules électriques qui peuvent être rechargés si rapidement sont vraiment l'avenir que nous voulons - du moins avec le réseau électrique que nous avons maintenant. Cela pourrait être un obstacle.
Les bases de la recharge
Les batteries des véhicules électriques d'aujourd'hui sont composées de milliers de cellules lithium-ion capables de stocker et de libérer de l'énergie des milliers de fois. Chacune de ces cellules est constituée de deux électrodes – une cathode métallique et une anode en graphite – séparées par un électrolyte liquide. Pendant que la batterie se charge, les ions lithium traversent le liquide de la cathode à l'anode, remplissant les espaces entre les couches de graphite. La vitesse à laquelle les ions lithium se déplacent de la cathode à l'anode dicte la vitesse à laquelle la batterie se charge.
À des taux de charge élevés, les batteries au lithium peuvent surchauffer et se dégrader avec le temps. Plus problématique, le lithium peut commencer à s'accumuler à la surface de l'anode au lieu d'y pénétrer - un phénomène connu sous le nom de placage au lithium. Non seulement cela peut réduire considérablement la capacité de la batterie, mais les dépôts de lithium finissent par former des structures semblables à des filaments appelées dendrites. Une fois qu'elles commencent à se former, ces dendrites peuvent se développer à travers l'électrolyte, toucher la cathode et créer un court-circuit, provoquant l'incendie ou l'explosion de la batterie.
En raison de problèmes de charge rapide, toutes les batteries EV ont des limites de vitesse de charge intégrées. Une borne de recharge rapide très puissante de 350 kilowatts pourrait théoriquement recharger la batterie de 95 kilowattheures d'un SUV comme l'Audi E-tron en moins de 16 minutes. Mais la batterie elle-même ne peut gérer qu'un maximum d'environ 150 kilowatts de puissance de charge, ce qui rend sa limite de vitesse de charge complète réelle plus proche de 40 minutes.
La rapidité avec laquelle la batterie se charge dépend non seulement du chargeur et du nombre de kilowatts de puissance que la batterie est capable de recevoir, mais également de la taille de la batterie, de son niveau de charge et même de la météo - c'est-à-dire de l'extérieur températures et la capacité de la batterie à recevoir de l'énergie. Même dans ce cas, les stations de charge rapide à la pointe de la technologie peuvent souvent charger une batterie de VE jusqu'à 80 %, ajoutant littéralement des centaines de kilomètres d'autonomie en aussi peu que 30 minutes (lorsque la batterie est pleine à 80 %, le taux de charge ralentit vers le bas pour éviter d'endommager la batterie). Les propriétaires de Tesla peuvent visiter la station "Tesla supercharger", qui ajoutera environ 300 km d'autonomie en 15 minutes.
Quel est l'avenir de la recharge ultra-rapide ?
Bien que rajouter 300 kilomètres en seulement 15 minutes soit vraiment extrêmement rapide, psychologiquement c'est encore loin de ce dont on a besoin aujourd'hui pour faire le plein d'un réservoir "diesel" classique avec lequel on fait 1000 kilomètres. Ceux qui espèrent une telle expérience de recharge de VE devront attendre encore une dizaine d'années pour que la technologie déjà connue soit mise en pratique. Même lorsque les batteries EV sont capables de se recharger en moins de 10 minutes, il n'est pas clair si une charge ultra-rapide sera possible. A 400 volts et plus, que les bornes de recharge rapide d'aujourd'hui puisent dans le réseau électrique, la question de la pérennité de l'infrastructure se pose rapidement.
Mais le fait est que nous demandons les mauvaises choses ! Les utilisateurs de véhicules électriques n'utilisent les infrastructures publiques et les bornes de recharge rapide que comme issue de secours. La plupart des voitures électriques modernes sont capables de parcourir 300 kilomètres réels sans recharge. En pratique, cela signifie que n'importe qui de Ljubljana peut facilement se rendre à Portorož et en revenir. Donc à la borne de recharge à domicile - sans arrêts intermédiaires. Si vous voulez une autonomie supplémentaire de 100 kilomètres en toute sécurité, vous pouvez obtenir de l'énergie en moins de 10 minutes aux bornes de recharge rapide le long des autoroutes. Il s'agit d'un temps comparable à un arrêt normal dans une station-service. Les conducteurs de voitures classiques et de voitures électriques sont nuls.
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