Voiture électrique : les bases indispensables pour comprendre comment ça marche

Qu’est-ce qu’une voiture électrique ?

Voiture électrique, définition

Une voiture électrique est un véhicule doté d’un moteur électrique alimenté par une batterie.

En réalité, il existe plusieurs types de voitures électrifiées. Les voitures hybrides, par exemple, combinent deux moteurs : l’un thermique et l’autre électrique. Autrement dit, en plus d’électricité, vous aurez encore besoin d’essence (ou plus rarement, de diesel).

La majorité des véhicules électrifiés ne dispose pas de boîte de vitesse. Ils n’ont généralement qu’un mode “conduite” (“drive”en anglais). En effet, le moteur électrique offre un couple élevé à basse vitesse. Il délivre donc une puissance aussi bien instantanée que constante.

De manière générale, les voitures électrifiées partagent certains avantages par rapport aux voitures thermiques. Elles sont notamment plus silencieuses et faciles à conduire. Grâce à leur conception simplifiée, elles ont moins de besoins d’entretien. Et, cerise sur le gâteau : elles sont réputées comme étant plus respectueuses de la planète.

Les unités à connaître sur une voiture électrique

Avant de rentrer dans le vif du sujet, il est essentiel de maîtriser deux unités de mesure : le kilowatt (kW) et le kilowattheure (kWh).

• Les kilowatts expriment la puissance du moteur d’une VE. Ils représentent la capacité du moteur à produire de l’énergie à un instant précis. Dans l’univers de l’électrique, on a donc tendance à délaisser les chevaux pour les kW. Pour comparer ce qui est comparable, gardez à l’esprit que 1 kW équivaut à 1,36 cheval.
• Les kilowattheures, quant à eux, font référence à la quantité d’énergie qui peut être stockée dans votre batterie.

Plus la batterie de votre voiture peut contenir de kWh, plus son autonomie peut être élevée. Ainsi, une batterie de 50 kWh peut fournir une puissance de 50 kW pendant une heure ou de 25 kW durant deux heures.

En d’autres termes, 1 kWh peut fournir une puissance de 1 kW pendant une heure. Bref, le kilowattheure/100 km devient votre nouveau “litre au 100”.

Comprendre la différence entre kilowattheure et kilowatt sert aussi à estimer le temps de charge d’une VE. En effet, la puissance délivrée par votre source d’alimentation est exprimée en kW. Une borne dotée d’une puissance élevée vous permettra donc de recharger plus rapidement votre voiture. Le rapport entre kWh et kW détermine, pour sa part, le temps nécessaire à votre batterie pour atteindre sa charge complète.

L’autonomie d’une voiture électrique

Une autre notion à connaître, et pas des moindres : l’autonomie d’une voiture électrique. Soit la distance maximale en kilomètres qu’elle peut parcourir avec une batterie entièrement chargée.

Les constructeurs parlent alors de cycles WLTP. L’autonomie moyenne des VE électriques actuelles se situe entre 135 à 730 km en cycles WLTP, soit 100 à 600 kilomètres réels.

Car l’autonomie en cycles WLTP est bien une mesure déterminée en laboratoire sur un banc de puissance. L’autonomie réelle dépendra, elle, de paramètres tels que les conditions météo, la vitesse ou le style de conduite. Par exemple, votre batterie s’épuisera plus vite par temps froid ou sur l’autoroute.

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Comment fonctionne une voiture électrique ?

Le fonctionnement d’une voiture électrique est relativement simple. Le véhicule accumule l’énergie électrique dans sa batterie. Lorsque vous appuyez sur l’accélérateur, cette énergie est transférée vers le moteur. Le moteur la transforme alors en énergie mécanique, propulsant les roues.

Si son fonctionnement est simple, c’est en partie grâce à sa conception minimaliste. Pot d’échappement, courroies et pistons… La VE n’a rien de tout ça. Voici quelques-unes de ses composantes principales :

• La batterie stocke l’énergie électrique. Elle redistribue cette énergie vers le moteur lors d’un déplacement. Les batteries des VE n’acceptent que du courant continu (CC).
• Le moteur électrique a la même fonction que le moteur thermique. Sa puissance est exprimée en kilowatt (kW). Il fonctionne généralement en courant alternatif (CA).
• Le convertisseur transforme le courant électrique alternatif du réseau en courant continu. L’objectif : pouvoir stocker l’énergie dans la batterie.
• L’onduleur convertit le courant continu de la batterie en courant alternatif pour faire fonctionner le moteur.
• Le système de transmission transfère l’énergie mécanique du moteur aux roues de la voiture pour qu’elles tournent. Il est bien plus simple que celui d’une voiture thermique.

Une autre particularité des voitures électriques est leur capacité à générer de l’énergie lors du freinage et de la décélération. C’est ce qu’on appelle le système de freinage régénératif.

Recharger sa voiture électrique

Pour recharger votre véhicule électrique, il suffit de connecter son câble électrique à une source d’alimentation. Rien de plus simple ? Certes, mais il y a là également quelques notions à connaître.

L’équipement de recharge d’une voiture électrique

Commençons par distinguer les trois éléments impliqués dans la recharge d’un VE :

• La prise sur votre véhicule
• Le câble de recharge
• Le connecteur à l’extrémité du câble.

Au-delà des prises destinées à la charge domestique, plusieurs couples de prises-connecteur existent. L’Union européenne a néanmoins imposé deux standards. Dès 2025, tous les véhicules et toutes les bornes de recharge devront ainsi être équipés de :

• Un connecteur de Type 2 pour la recharge en courant alternatif sur les bornes lentes et accélérées
• Un connecteur Combo CCS (Combined Charging System) pour la recharge en courant continu sur les bornes rapides.

En Europe, quasi toutes les VE proposant une recharge en courant continu intègrent déjà un connecteur Combo CSS. Seules certaines VE japonaises, comme la Nissan Leaf, ont encore une prise CHAdeMO.

Les bornes de recharge des voitures électriques

Maintenant que les bases sont posées, il faut décider où recharger votre voiture électrique. Trois options s’offrent à vous.

La première est de brancher votre véhicule sur une simple prise domestique. Une option pratique … Mais risquée puisqu’elle peut engendrer une surchauffe de votre installation électrique. L’autre inconvénient est le temps de charge. Et pour cause : la puissance délivrée par une prise classique n’est que de 2,7 kW.

Les prises renforcées sont sensiblement plus sécurisées et rapides. La Green’up de Legrand (80 €), par exemple, permet une charge à 3,7 kW.

La seconde option est d’installer une borne de type Wallbox chez vous.

Selon le modèle, le prix varie de 500 à 1500 € hors frais d’installation. Il s’agit d’une option populaire, car elle consent une charge assez rapide (de 7,4 kW à 22 kW). Certaines bornes autorisent aussi la charge bidirectionnelle. Celles-ci permettent à votre véhicule d’agir, à son tour, comme un générateur électrique.

Attention, charger une VE à domicile risque de faire grimper votre facture d’électricité. Pour éviter les mauvaises surprises, Révolution énergétique a étudié les offres d’électricité adaptées à la présence d’une VE.

Enfin, troisième option, les bornes de recharge publiques. Disponibles généralement dans les stations-service et les parkings de supermarchés, elles permettent une charge bien plus rapide. En effet, leur puissance peut atteindre 22 kW ou 350 kW pour celles à courant continu.

Début 2024, on compte plus de 125 000 bornes publiques en France. Vous voulez être sûr d’en croiser sur votre route ? Le planificateur d’itinéraire de Chargemap vous suggère un trajet pertinent en fonction des bornes disponibles.

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Avantages et inconvénients d’une voiture électrique

Comme tout, la voiture électrique a autant d’atouts que de défauts. Le poids accordé à chacun de ces points dépendra, in fine, de vos besoins.

Les avantages d’une voiture électrique

• Les VE ont un impact écologique moins important. Contrairement aux voitures roulant avec d’autres carburants alternatifs (comme l’E85), les électriques n’émettent pas de CO2. C’est d’ailleurs grâce à cela qu’elles peuvent se déplacer librement dans les zones à faibles émissions.
• L’électricité est moins chère que l’essence ou le diesel. À long terme, rouler en électrique vous fera donc réaliser des économies sur les pleins.
• Fortes de leur nombre limité de pièces, ce sont des voitures moins chères à l’entretien et plus fiables.
• Les voitures électriques sont plus faciles et confortables à conduire. L’absence de moteur thermique élimine, notamment, les bruits du moteur et facilite le démarrage.

Les inconvénients d’une voiture électrique

• En moyenne, le prix d’achat d’une VE reste plus élevé que celui d’une voiture thermique. Les aides à l’achat disponibles ont toutefois tendance à réduire les écarts.
• L’autonomie des véhicules électriques reste un frein pour les potentiels acheteurs. S’il est vrai que les 100 % électriques demeurent moins adaptées aux longs trajets réguliers, il convient de nuancer. En effet, les progrès sur les batteries et la multiplication des bornes de recharge ont nettement facilité l’utilisation d’une VE au quotidien.
• Une autre inquiétude, mais qui est liée à la précédente : le temps de charge. Il peut paraître long, en particulier lorsqu’on est pressé d’arriver à destination et qu’on ne trouve pas immédiatement une place disponible à une borne.
• Malgré des besoins d’entretien réduits, les réparations peuvent s’avérer plus onéreuses. Et ce d’autant plus qu’il faudra se tourner vers un garagiste formé sur les voitures électriques.

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Acheter une voiture électrique

Vous hésitez à prendre le virage de l’électrique ? Le premier pas est sans doute d’identifier le type de véhicule électrifié qui s’adapte à votre utilisation.

Vous parcourez de longues distances régulièrement ? Une voiture hybride fera davantage l’affaire qu’une 100 % électrique. Au contraire, vous disposez d’un budget réduit et ne vous déplacez qu’en ville ? Alors, pourquoi ne pas opter pour une voiture électrique sans permis ou une moto électrique ?

Ensuite, une série de critères supplémentaires orienteront votre choix vers l’un ou l’autre modèle :

• Le prix d’achat ainsi que les coûts d’entretien et d’utilisation
• Les aides à l’achat et les modalités de financement disponibles
• L’autonomie
• Les restrictions de circulation liées à la protection de l’environnement près de chez vous.
• Les performances du véhicule et le confort de conduite
• La disponibilité de bornes de recharge rapide ou non sur vos trajets habituels

Votre cœur balance ? N’hésitez pas à consulter nos guides d’achat sur les voitures 100% électriques et sur les voitures hybrides.

Le marché des voitures électriques

Les voitures électriques ne datent pas d’hier. Leur première version remonte même à la fin du 19ᵉ siècle !

Ce n’est toutefois que depuis les années 2000 qu’elles suscitent un réel intérêt. L’engouement a d’abord concerné les hybrides. Il s’est ensuite propagé aux modèles 100 % électriques avec la création de Tesla en 2003.

Porté par les progrès technologiques et des législations favorables, le marché n’a cessé de croître depuis. L’année 2023, en particulier, a battu tous les records en France.

Cette année-là, on a compté plus de 1,7 million d’immatriculations de VE neuves destinées à des particuliers. Soit une hausse de 16,1 % par rapport à l’année précédente. Côté ventes, elles ont représenté 16,8 % des ventes de voitures neuves. Le SUV Model Y de Tesla et la Dacia Spring ont dominé le marché, avec plus de 37 000 et 29 000 ventes.

Même si pour l’heure la France semble épargnée, 2024 s’annonce plus laborieuse. En cause : le climat économique général et la tentation de réduire les aides à l’achat. Alors, que penser de l’avenir de l’électrique ?

D’une part, les utilisateurs deviennent plus sensibles aux prix. Une tendance qui n’a pas échappé aux constructeurs. Ils sont ainsi de plus en plus nombreux à compléter leur offre avec des modèles plus bon marché (à moins de 25 000 €). On pense, par exemple, à la Citroën ë-C3 ou à la Renault R5.

D’autre part, les pouvoirs publics continuent de miser sur l’électrique. La France compte notamment passer la barre des 400 000 bornes de recharge publiques d’ici à 2027. Au niveau européen, la vente de voitures à moteur thermique sera interdite après 2035. Bref, malgré les difficultés, l’électrique semble avoir encore de beaux jours devant lui.

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