Essai - Renault Megane e-Tech EV60 : quelles différences de consommations en hiver ?

L’autonomie d’une voiture électrique baisse inévitablement en hiver. Dans quelle proportion ? On reprend le volant de la Renault Megane e-Tech pour faire le point.

Au fur et à mesure que le mercure tombe, l’autonomie d’une voiture électrique baisse. Et c’est bien entendu le cas en hiver, où l’air froid à une incidence directe et indirecte sur les consommations et la capacité des batteries. En moyenne, l’autonomie d’une électrique peut être inférieure de l’ordre de 30 à 50 % par rapport à la valeur WLTP. Il n’existe aucune vérité à ce sujet, chacune ayant leur propre spécificités et technologies qui leur permettent de se montrer plus ou moins robustes face au froid. Cependant, après avoir énuméré les causes qui entraînent cette chute de l’autonomie, nous avons décidé de mesurer les différences dans le monde réel.

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C’est avec une Renault Megane e-Tech EV60 que nous avons mené ces exercices. Un modèle parfaitement similaire aux précédents, exception faite de ses pneus 3PMSF afin d’obtenir un ensemble hivernal plus cohérent et en phase avec la loi montagne qui concerne près d’une moitié des conducteurs en France.

Afin de pousser plus loin les mesures, nous avons planifié trois tournées sur notre boucle mixte de 100 km. L’une à froid, avec un véhicule stationné plus de 12 heures avant le départ et sollicité dès le démarrage avec la climatisation en mode automatique à 21 °C, ainsi que le siège et volant chauffants enclenchés. Puis une seconde boucle dans la foulée (près de deux heures plus tard) avec très logiquement l’habitacle et la chaîne de traction à température. Et enfin une troisième, pour mesurer l’impact des pneus spécifiques montés sur cet exemplaire. Commençons par là.

Impact des pneus toute-saison : +0,3 kWh/100 km

Coup de bol du redoux en fin d’année, nous avons pu profiter d’une température de 10 °C afin d’effectuer le parcours avec le même protocole (véhicule à température) que l’an dernier, où notre Megane d’essai embarquait des pneus été. Ce premier exemplaire disposait de Goodyear Efficient Grip Electric Drive 215/45 R20 avec les notes A, B et 68 dB (efficacité énergétique, adhérence sur sol mouillé et niveau sonore respectivement). La Megane qui nous intéresse aujourd’hui était chaussée de pneus Goodyear Vector 4Seasons Gen-3 Electric Drive de même dimensions et notés A,B et 72 dB. Ces deux références disposent donc de la même classification en matière de consommation d’énergie.

Au terme de notre boucle mixte de référence de 100 km, nous avons noté une moyenne de 18,2 kWh/100 km, soit seulement 0,3 kWh/100 km de plus qu’avec des gommes été. Autrement dit, un pneu toute-saison, tout du moins de même classe énergétique, a un impact quasi insignifiant sur la consommation (- 7 km d’autonomie moyenne ici), que l’on pourrait tout aussi bien à mettre au crédit de notre conduite, humaine malgré notre protocole strict.

Rappelons que, s’ils sont dûment reconnus, les pneus été homologués en hiver (appellation officielle) ne présentent pas les mêmes performances en hiver que des gommes spécifiquement étudiées pour cette saison. Nous vous invitons à découvrir ou redécouvrir notre article à ce sujet. C’est pour cette raison que la plupart des pneus hiver affichent une note nettement moins séduisante en matière de consommation d’énergie. Rappelons que d’après nos estimations, il faudra envisager près de 1 kWh/100 km de plus en passant de A à B, et près de 2 kWh/100 km en passant de A à C. Mais nous attirons votre attention sur le fait qu’il s’agit d’observations dans le monde réel, et non pas de mesures laboratoires.

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Autonomie par 0 °C à froid : 305 km

Ceux qui peuvent préchauffer à l’avance l’habitacle pendant que la voiture est en charge préserveront davantage l’autonomie, bien que la consommation électrique à l’arrêt devra entrer en ligne de compte pour ceux qui suivent leur budget. Pour mettre tout le monde d’accord, mais surtout pour pousser plus loin l’exercice, nous avons décidé d’effectuer une première boucle avec une voiture froide et tous les éléments de chauffage enclenchés dès le départ. Le pire des scénarios pour une voiture électrique.

Sans surprise, la consommation a explosé dès les premiers relevés intermédiaires, avec notamment une moyenne de 20,1 kWh/100 km sur la première section de route secondaire, contre 13,6 kWh/100 km en été par exemple ! Ce sont là surtout les effets du chauffage, très énergivore lors des premières minutes d’utilisation, et ce malgré la présence de la pompe à chaleur sur ce modèle d’essai. Cependant nous avons remarqué que le compteur de consommation était bien moins affolé au bout d’une quinzaine de minutes, alors que le système a réduit son intensité après une demi-heure, signe que l’habitacle était à la température demandée.

Au terme de ce parcours de 100 km, la compacte électrique a affiché une moyenne générale de 19,7 kWh/100 km, soit 305 km d’autonomie en prenant en compte la capacité nette annoncée. Mais rappelons-nous que ce calcul peut être faussé en raison d’une batterie froide au départ, et donc d’une capacité réduite. On y reviendra.

Autonomie par 0 °C à chaud : 322 km

Cependant, rappelons que la batterie gagne en capacité au fur et à mesure qu’elle monte en température. Elle ne sera jamais sur sa plage de fonctionnement optimale en raison du froid extérieur, mais bien meilleure. Aussi, les pneus, la mécanique et l’habitacle à bonne température améliorent également le bilan. Et notons aussi la spécificité du système de chauffage de la Mégane, qui récupère la chaleur de la mécanique et de la batterie pour réchauffer l’habitacle.

Le froid a alors un impact plus réduit sur les consommations et autonomies. Et c’est ce que nous avons rapidement observé lors de ce second exercice sans laisser le temps à la voiture de souffler. Au terme de cette boucle, nous avons enregistré une moyenne de 18,6 kWh/100 km, soit 1,1 kWh/100 km de moins (-5,6 %). Cela permet alors à la Renault Megane e-Tech de bénéficier en théorie d’une autonomie mixte sur ce parcours de 322 km.

Capacité de la batterie : une réserve variable

S’il ne nous a pas été possible de mesurer précisément la quantité d’énergie disponible, nous avons croisé la perte d’autonomie (en se basant sur le pourcentage lui même indexé sur la capacité) à l’autonomie totale théorique que nous avons calculé plus haut. Au terme de la première boucle, nous avons ainsi remarqué un écart de -13 % entre les deux valeurs. Ce qui signifie que la batterie aurait perdu d’autant en capacité sur l’ensemble du parcours, soit 8 kWh de moins qu’annoncé pour imager. Voilà qui, au strict regard de l’évolution de la jauge, laisserait à la Mégane plus que… 264 km d’autonomie. Dans le détail, précisons que cette méthode de calcul peu précise mais proche de la réalité a permis de découvrir une capacité approximative, on insiste sur la notion, de 49,5 kWh au cours du premier trajet aller (avec une batterie à température ambiante de 0 °C au départ, donc), et de 54,5 kWh au retour.

Lors de notre deuxième tournée, nous avons prêté une attention particulière à la jauge. D’après son évolution, nous avons donc noté un écart -6 % entre les deux résultats, ce qui indique une capacité nette disponible proche de 56,5 kWh. Ce qui signifie que la compacte pourrait parcourir 303 km dans ces conditions. Précisons que nous avons alors déterminé une capacité en hausse à 55,4 kWh sur le trajet aller, puis de 58 kWh au retour, toujours avec 0 °C à l’extérieur.

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La capacité de la batterie n’est pas immuable, et évolue au fur et à mesure qu’elle chauffe grâce à son activité. D’un écart moyen de -17,5 % lors de la première heure d’utilisation à froid, nous sommes passés à un écart moyen de -3,3 % au cours de la dernière heure de mesure, soit après 4h de roulage. Voilà le temps qu’il faudra à peu près à une batterie pour retrouver sa capacité par 0 °C. Bien sûr, cela sera bien plus rapide sur autoroute où elle est fortement sollicitée, et moins rapide en ville.

Donc, si les faits sont là (c’est un principe physique), il n’est pas vraiment permis de prendre en compte cette perte de capacité à une température donnée pour plusieurs raisons. La première : plus on roule, plus la capacité augmente (et donc l’autonomie avec). Ensuite parce qu’il faudrait disposer d’outils bien spécifiques pour mesurer avec précision la capacité réelle de la batterie à un moment donné, puisqu’il est assez peu rigoureux de faire des extrapolations à partir de la jauge. Enfin, chacun devrait en mesure d’estimer l’autonomie sans sortir la calculatrice et se creuser la tête jusqu’au sang. C’est pour cela que nous conserverons la capacité utile annoncée pour établir le tableau des autonomies, comme toujours.

Consommation : comment évolue-t-elle ?

Comme nous l’avons vu dans un précédent article, de nombreux paramètres viennent jouer sur la consommation d’une voiture électrique en hiver. Pour commencer, les pneus peuvent avoir une forte influence. Cependant, notre essai a démontré que des gommes de même classe ont un impact insignifiant, qui peut tout aussi bien provenir de la conduite. Surtout que c’est en ville où les écarts étaient les plus sensibles, ce qui veut dire, à mettre au conditionnel, que nous avons pu être confronté à un cycle de feux tricolores moins avantageux que la première fois.

En matière de chauffage, il ne faut plus raisonner en terme de distance, mais de temps. Que ce soit à l’arrêt ou en roulant, la consommation d’un système sera toujours la même. Cependant, une fois en marche, la moyenne affichée au tableau de bord tiendra compte de la distance. Plus la vitesse augmente, et donc plus l’on fait de kilomètres en un temps donné, plus la consommation moyenne du dispositif baisse. C’est mathématique.

Ce qu’il est important de noter, c’est que le chauffage, dans ce cas précis en tout cas, fait considérablement augmenter la consommation sur le premier quart d’heure, et se stabilise à partir de 30 minutes. C’est à ce moment là, sur notre boucle d’essai, où nous arrivons en ville. Preuve en est avec nos relevés intermédiaire. Nous avons enregistré à l’aller une moyenne en ville de 16,0 kWh/100 km (parcours à froid), contre 15,9 kWh/100 km (parcours à chaud). De plus, notons que les moyennes enregistrées lors de ce second parcours avec le véhicule chaud sont assez proches de celles relevées lorsque nous avons effectué le premier essai sous 10 °C, avec respectivement 18,6 kWh/100 km contre 17,9 kWh/100 km.

Autonomie : à quoi faut-il s’attendre ?

Il existe plusieurs manière de calculer les écarts d’autonomie par rapport à un référentiel. Certains préfèrent reposer sur l’autonomie mixte WLTP, d’autres sur l’autonomie réelle déjà constatée avec une température plus favorable. Nous verrons les deux, mais rappelons que nous avions alors mesuré une autonomie théorique de 384 km en été, avec une consommation de 15,6 kWh/100 km.

En prenant pour référentiel la valeur WLTP de 428 km pour ce modèle, nous constatons alors un écart de -28,7 % avec une voiture froide par 0 °C (305 km pour 19,7 kWh/100 km) et tous ses équipements en marche comme ils devraient l’être. A chaud, le bilan est un peu plus favorable avec une différence de -24,8 % (322 km pour 18,6 kWh/100 km) et assez proche de celui qu’on a obtenu l’an dernier (un écart de -21,7 % pour 335 km d’autonomie). Enfin, en été rappelons que la différence n’était que de -10,3 % (384 km pour 15,6 kWh/100 km).

En se basant sur cette dernière valeur de référence, les écarts sont moins marqués avec -20,6 % dans la moins favorable des situations, et – 16,2 % avec une voiture ayant déjà roulé plus de 2h et 100 km.

Pour se prendre une dernière fois la tête avec les maigres performances de la batterie à froid, nous avons alors estimé l’autonomie à seulement 264 km lors de la première boucle, et à 310 km au terme de la seconde. Ce qui représenterait alors une chute d’autonomie allant de -27,6 % dans ce dernier cas, à -38,3 % dans le pire des cas. Mais, comme nous l’avons répété à plusieurs reprises, il est assez difficile de donner du sens à une telle interprétation avec une capacité aussi évolutive.

Recharge : aucune différence sur l’autoroute

La recharge rapide à froid peut s’avérer plus longue qu’en temps normal. C’est le fruit d’une procédure de sécurité qui bride la puissance afin de ne pas dégrader la batterie. En revanche, une fois sur l’autoroute, cette dernière a déjà plus ou moins retrouvé sa capacité initiale. Pour optimiser encore plus le système, certaines voitures disposent même d’un système de préconditionnement de la batterie afin de bénéficier des meilleures puissances de recharge.

Très logiquement (puisque nous le conseillons) nous n’avons pas effectué de recharge à froid. De plus, nous n’avons pas eu l’occasion d’effectuer une recharge par 0 °C sur la route, puisque le thermomètre s’est montré étonnamment clément en fin d’année. Ainsi, lors d’un exercice habituel (avec 5 °C à l’extérieur), nous n’avons observé aucune différence avec les mesures effectuées l’an dernier : la Megane e-Tech a pu faire son plein (10->80 %) en 37 min une fois encore, avec des puissances intermédiaires assez similaires. Rappelons à ce chapitre que les batteries peuvent en tout cas former leur propre « bouclier thermique ». C’est un phénomène que nous avons observé avec le Skoda Enyaq iV 80 : alors qu’il faisait 7 °C à l’extérieur, le thermomètre du véhicule, alors trompé par la chaleur dégagée par la batterie, indiquait une température de 20 °C.

Conclusion : l’hiver n’est pas une fatalité

L’hiver, tout du moins à 0 °C (les effets seraient plus importants en dessous), est particulièrement rude pour les voitures électriques. Cependant, ce sont bien les premières dizaines de minutes d’utilisation qui pèsent le plus sur la balance, avec des consommations élevées et une batterie à la capacité réduite. Mais ces deux paramètres s’adoucissent au fil des minutes et des kilomètres, et la voiture retrouvera alors de meilleures performances énergétiques. Le froid n’est donc pas une fatalité sur le strict plan de l’autonomie : malgré une température ambiante de 0 °C, nous avons presque retrouvé les chiffres enregistrés avec une température de 10 °C.

Mais il convient toutefois de prendre des précautions avant le départ, en veillant à conserver une charge suffisamment confortable pour prendre la route le lendemain, que ce soit pour un trajet quotidien ou un long voyage. Dans tous les cas, si votre voiture est garée dehors et/ou n’est pas branchée durant la nuit, veuillez à conserver au minimum 20 % de charge restante. Sinon, nous vous recommandons de faire un appoint la veille après avoir suffisamment roulé : l’exercice sera plus rapide et moins néfaste pour la batterie. Côté chauffage, vous serez seul juge à bord. Si vous le pouvez, lancez le système avant de partir. Et cela est aussi vrai lors des recharges intermédiaires sur autoroute : préférez lancer le chauffage une dizaine de minutes avant de vous débrancher. La recharge sera à peine plus longue, mais vous y gagnerez en consommation. Dans tous les cas nous vous conseillons de vous montrer moins gourmand en chauffage après une demi-heure d’utilisation, surtout si votre véhicule ne dispose pas de pompe à chaleur.