Calcul du temps de charge d’une voiture électrique
Les véhicules électriques sont de plus en plus populaires, mais une question taraude sont les acheteurs potentiels : combien de temps faudra-t-il pour recharger les batteries ? Pour ces consommateurs, il est impératif de pouvoir répondre à cette question avant d’investir dans une voiture électrique ou une borne de recharge. Voici toutes les informations nécessaires pour faire ce calcul soi-même de manière très rapide.

Qu’est-ce que le temps de charge d’une voiture électrique ?
Le passage à la mobilité électrique est généralement considéré comme une nécessité, mais cette transition nécessite de modifier ses habitudes de consommation. Une partie des consommateurs se refusent encore à envisager de passer à l’électrique ; parmi les freins les plus souvent cités, on retrouve notamment :
- le prix d’achat des véhicules électriques (VE) qui reste très élevé, malgré des aides à la mobilité verte conséquentes. De plus, le marché de l’occasion pour ces voitures est pour le moment très peu développé ;
- l’origine de l’électricité qui circule sur le réseau français. Elle est en grande majorité produite par des centrales nucléaires et en petite partie par des centrales thermiques très polluantes. La part des énergies vertes dans le mix énergétique français, bien qu’en augmentation, reste limitée. Pour les consommateurs les plus engagés, il est possible d’installer des panneaux solaires pour borne de recharge à la maison ou de choisir un fournisseur d’électricité verte pour s’assurer que l’utilisation de la voiture électrique soit aussi propre que possible ;
- les voitures électriques ont un temps de recharge variable, mais toujours bien plus long que la durée d’un plein pour un véhicule thermique. Ce temps de charge correspond à la durée pendant laquelle la voiture doit être branchée sur secteur pour remplir les batteries ; sans cela, le VE ne peut pas être utilisé. Cela a plusieurs conséquences pour l’utilisateur :
- les VE sont immobilisés une partie du temps pour la durée de recharge de la batterie de la voiture électrique, le propriétaire d’un VE perd donc en flexibilité,
- le moment idéal pour recharger la voiture électrique est la nuit, lorsque l’utilisateur est chez lui et n’a normalement pas besoin de se déplacer. Cela implique toutefois de faire installer une borne de recharge chez soi ou de trouver une borne publique pour voiture électrique près de chez soi,
- l’autonomie de la voiture électrique est limitée. Une fois l’électricité stockée épuisée, le conducteur est immobilisé pour tout le temps de charge de la batterie du véhicule électrique.
Les acteurs du marché de l’automobile verte ont bien compris que la question du temps de charge d’un VE est centrale pour les consommateurs qui envisagent le passage à la voiture électrique. C’est donc un point sur lequel beaucoup d’efforts sont faits et sur lequel les constructeurs communiquent beaucoup. Mais il n’est pas toujours évident de faire la part des choses entre les informations utiles et les arguments marketing.
Voici donc toutes les informations à connaître pour estimer le temps de charge d’un véhicule électrique avant même de l’acheter ou de le tester.
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Quels facteurs influencent la durée de charge ?
Plusieurs éléments font varier le temps de charge d’une voiture électrique, notamment :
- la capacité de la batterie, généralement exprimée en kWh (kilowattheure). Plus elle est élevée, plus la voiture aura une autonomie importante, c’est-à-dire qu’il sera possible de réaliser un trajet important sans recharge intermédiaire. Toutefois, chaque recharge sera également plus longue ;
- l’état de charge de la batterie au moment du branchement du véhicule. Si la batterie est déjà chargée à 50 %, le temps d’attente pour partir avec un « plein » sera bien plus court que si elle n’est qu’à 20 % ;
- la puissance de charge utilisée exprimée en kilowatt (noté kW). Elle correspond à la quantité d’électricité injectée dans la batterie à un instant donné et dépend :
- de la puissance de la borne de recharge ou de la prise électrique utilisée,
- du câble qui relie la borne de recharge ou prise sécurisée au VE,
- de la puissance tolérée par la voiture ;
- les conditions météorologiques au moment de la charge. Les températures extrêmes (très basses et très élevées) peuvent ralentir voire interrompre la recharge.
En fonction de ces facteurs, il est possible de connaître à l’avance le temps de recharge d’un véhicule selon le point de charge utilisé.
Quel est le temps de recharge d’une voiture électrique ?
Il est possible de savoir quelle est la durée d’une recharge électrique en fonction de l’appareil utilisé pour le branchement. Voici le détail.
Durée de charge sur prise électrique
Il est techniquement possible de recharger un VE sur une prise électrique. Il est cependant fortement déconseillé d’utiliser une prise domestique classique pour cela : ces connecteurs ne sont pas équipés des éléments nécessaires pour assurer la sécurité du bâtiment, de ses occupants et du véhicule. Une surchauffe peut se produire et donner lieu à un départ de feu. De plus, les prises domestiques ont une puissance très faible (2,3 kW), ce qui rend la recharge très longue.
Une solution simple et assez abordable consiste à faire installer une prise renforcée (parfois appelée prise sécurisée). Celle-ci est posée avec tous les composants qui protègent le réseau électrique des risques liés à une utilisation prolongée. De plus, elle délivre une puissance supérieure à la prise domestique classique (3,7 kW) ce qui rend la charge un peu plus rapide.
Voici la durée de charge d’une voiture électrique sur prise électrique en fonction de la capacité de la batterie :
Capacité de la batterie (en kWh) | Prise domestique (2,3 kW) | Prise renforcée (3,7 kW) |
---|---|---|
30 kWh | 13 h | 8 h |
40 kWh | 17 h 20 | 10 h 45 |
50 kWh | 21 h 45 | 13 h 30 |
70 kWh | 30 h 40 | 19 h |
90 kWh | 40 h | 24 h 20 |
120 kWh | 52 h | 32 h 30 |
Ce tableau des durées de recharge d’un véhicule électrique illustre bien le problème des prises classiques et renforcées pour cet usage : le temps d’attente avant de pouvoir utiliser le VE à pleine capacité peut être extrêmement long. C’est pour cette raison que cette solution est plutôt à privilégier pour les véhicules hybrides rechargeables. En effet, ceux-ci possèdent également un réservoir d’essence et d’un moteur thermique qui prend le relais lorsque le moteur électrique ne suffit pas. La capacité de la batterie est faible et le temps de recharge reste donc acceptable sur une prise électrique.
Temps de charge avec une borne électrique
Environ 80 % des propriétaires de VE font le choix de faire installer une borne électrique dans leur logement, aussi appelée wallbox. Il existe plusieurs raisons à cela :
- la puissance d’une borne électrique peut être bien plus élevée que celle d’une prisée électrique (3,7 kW, 7,4 kW, 11 kW ou 22 kW). Le temps de charge est donc fortement diminué ;
- il est bien plus pratique d’avoir une borne personnelle plutôt que de devoir se reposer sur des bornes publiques dont la disponibilité n’est jamais assurée ;
- la recharge à la maison est souvent bien plus économique que sur une borne publique, et l’investissement dans une borne de recharge intelligente pour voiture électrique peut faire baisser encore la facture par rapport à une prise électrique ;
- il est possible de faire réaliser ces travaux dans tous les logements, la borne électrique en copropriété est désormais un droit pour tous les occupants d’un immeuble collectif.
Là aussi, le temps de recharge dépend directement de la puissance de la borne électrique. Attention toutefois, les VE sont tous équipés d’un convertisseur embarqué dont le rôle est de transformer le courant alternatif du logement en courant continu toléré par la batterie. Ce convertisseur possède une puissance maximale tolérée et bride la charge à cette valeur. Une voiture dont le convertisseur est limité à 7,4 kW ne pourra donc pas être chargée avec une puissance de 11 ou 22 kW ; la charge sera bridée à 7,4 kW, quelle que soit la borne utilisée. Il est donc important de se renseigner sur ce point avant de choisir sa borne de recharge pour véhicule électrique.
Capacité de batterie (en kWh) | Borne de recharge | |||
---|---|---|---|---|
3,7 kW | 7,4 kW | 11 kW | 22 kW | |
30 kWh | 8 h | 4 h | 2 h 45 | 1 h 20 |
40 kWh | 10 h 45 | 5 h 30 | 3 h 40 | 1 h 45 |
50 kWh | 13 h 30 | 6 h 45 | 4 h 30 | 2 h 30 |
70 kWh | 19 h | 9 h 30 | 6 h 20 | 3 h 15 |
90 kWh | 24 h 20 | 12 h | 8 h 15 | 4 h |
120 kWh | 32 h 30 | 16 h 15 | 11 h | 5 h 30 |
La recharge d’une voiture est donc fortement accélérée par une puissance de borne élevée. Il est toutefois important de vérifier que le câble utilisé pour relier le VE à la borne a une puissance tolérée au moins égale à celle de la borne. En effet, tout comme le convertisseur du VE, le câble de branchement peut brider la charge s’il n’est pas adapté.
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faire une simulationDurée de charge sur borne rapide
Si la plupart des bornes de recharge sont limitées à 22 kW, même sur la voie publique, il existe toutefois des bornes de recharge rapide dont la puissance est généralement comprise entre 50 et 150 kW (mais peut parfois aller jusqu’à 350 kW, comme pour certains superchargeurs Tesla) ; il s’agit de la différence entre bornes de recharge AC et DC. Les bornes DC permettent une recharge très rapide, mais tous les véhicules ne sont pas compatibles avec ces appareils. Il faut notamment qu’ils disposent d’une prise Combo CCS ou CHAdeMo pour pouvoir être utilisés avec une borne à charge rapide.
Les véhicules compatibles peuvent être rechargés extrêmement rapidement avec une borne DC. C’est pour cette raison que les bornes rapides sont principalement utilisées lors de longs voyages ; on les retrouve principalement dans des stations-service sur les aires d’autoroute. Il est absolument impossible d’installer une borne de ce type chez soi, car l’installation électrique domestique ne délivre pas la puissance appropriée à son fonctionnement.
Recharge de la batterie attendue (en kWh) | Borne de recharge rapide | ||
---|---|---|---|
50 kW | 100 kW | 120 kW | |
30 kWh | 40 min | 20 min | 15 min |
40 kWh | 50 min | 25 min | 20 min |
50 kWh | 1 h | 30 min | 25 min |
70 kWh | 1 h 25 | 40 min | 35 min |
90 kWh | 1 h 50 | 55 min | 45 min |
120 kWh | 2 h 25 | 1 h 10 | 1 h |
Les durées mentionnées ci-dessus ne concernent qu’une recharge dans la limite de 80 % de la capacité totale de la batterie. En effet, les bornes de recharge rapide et ultra-rapide diminuent très fortement la puissance délivrée pour les derniers 20 % de charge dans le but de prolonger la durée de vie de la batterie. Il est donc conseillé de ne pas attendre que la batterie soit pleine avant de reprendre la volant, mais de se contenter de 80 % d’un plein.
Comment calculer le temps de recharge voiture electrique ?
Les tableaux ci-dessus donnent une idée générale de la durée qui peut être attendue pour la charge complète d’un véhicule, mais il est aussi possible de faire ses propres calculs en fonction :
- de la capacité totale de la batterie en kWh ;
- du pourcentage de charge de la batterie au moment du branchement ;
- de la puissance de charge en kW (puissance de la prise ou de la borne, dans la mesure où elle n’est bridée ni par le convertisseur du véhicule ni par le câble utilisé).
Voici alors la formule de calcul du temps de charge d’un véhicule électrique :
Durée de recharge (h) = Capacité de la batterie (kWh) x Pourcentage de la batterie à recharger ÷ 100 ÷ Puissance de charge (kW)
Prenons l’exemple d’un véhicule :
- dont la batterie a une capacité de 60 kWh ;
- actuellement chargé à 30 % (il manque donc 70 % de charge) ;
- branché sur une borne de 7,4 kW.
La durée de charge pour obtenir une batterie pleine est :
Durée de recharge = 60 x 70 ÷ 100 ÷ 7,4 = 5,68 h
Puisqu’il y a 60 minutes dans une heure (et non 100), le temps charge obtenu est de 5 h 40 min.
Cette méthode de calcul de la durée de recharge d’une voiture électrique peut être adaptée à toutes les circonstances.
Quel lien entre autonomie et temps de recharge voiture électrique ?
L’autonomie d’un VE correspond au nombre de kilomètres (km) qui peuvent être parcourus avec une batterie rechargée à 100 %. Cette donnée est en lien direct avec le temps de recharge, car elle dépend elle aussi principalement de la capacité de la batterie. Plus cette dernière est élevée, plus l’autonomie sera grande. Toutefois, d’autres facteurs influencent l’autonomie d’une voiture électrique, par exemple :
- la consommation du véhicule qui dépend principalement de sa puissance et de son poids ;
- la conduite de l’utilisateur, lente ou rapide ;
- les routes parcourues (urbaines, autoroute, montagne, etc.).
Dans l’ensemble, une grande autonomie signifie tout de même une durée de charge plus longue.
Combien coûte une recharge de véhicule électrique ?
Dans la plupart des cas, le prix d’une recharge de voiture électrique ne dépend pas de la durée de charge mais de la quantité d’électricité injectée dans la batterie exprimée en kWh. Il existe toutefois des bornes de recharge publiques qui facturent selon le temps de branchement à l’appareil.
Pour obtenir les meilleurs prix, l’idéal est d’utiliser une wallbox (ou une prise renforcée) à la maison. Il est ainsi possible de contrôler les montants facturés en souscrivant l’abonnement le plus adapté aux consommations du ménage. Les conseillers énergie Choisir.com peuvent vous aider à trouver l’offre d’électricité la moins chère : ce service est gratuit et sans obligation d’achat. De plus, le changement de fournisseur pour particuliers se fait sans coupure, sans frais de résiliation et sans engagement sur le nouveau contrat.
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Même en prenant en compte le prix d’une borne pour voiture électrique, la recharge à la maison est en général plus rentable sur le long terme que l’utilisation de bornes publiques. Cela est notamment dû à l’existence d’aides financières pour l’installation d’une wallbox.
Le coût d’une recharge électrique est le plus souvent exprimé pour 100 km d’autonomie. Les tarifs constatés sont de :
- 2,7 à 5,7 €/100 km sur une borne domestique ;
- 3 €/100 km minimum avec une borne classique sur la voie publique ;
- 7 à 20 €/100 km sur une borne rapide.
Quelle est la fréquence de la recharge ?
La fréquence de recharge de la voiture électrique dépend :
- de son autonomie ;
- du nombre de km parcourus chaque jour.
Dans la majorité des cas, une à deux recharges par semaine suffisent. Cependant, pour une personne réalisant de longs trajets tous les jours ou disposant d’une batterie de faible capacité, une recharge quotidienne peut être nécessaire. Pour rappel, il est conseillé d’éviter de décharger ou de recharger entièrement le VE ; l’idéal étant d’avoir un taux de charge oscillant entre 20 et 80 %.
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