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Batterie, la tension fait toute la différence
400, 800 ou même 1'000 volts ? La tension des batteries des voitures électriques continue d’augmenter. Quels en sont les avantages ?
Les différences sont frappantes. Une Smart #5, par exemple, se recharge ultrarapidement avec une puissance pouvant atteindre 400 kW, tandis qu’une Peugeot e-5008 recharge sa batterie beaucoup plus lentement, avec seulement 160 kW – pourtant, ces deux modèles sont nouveaux sur le marché, de taille similaire et dans la même gamme de prix. La tension de la batterie est ici déterminante : alors que la Smart dans cet exemple repose sur une technologie 800 volts, la Peugeot est basée sur une architecture 400 volts.
Plus la tension est élevée, plus la puissance transmise est importante pour un courant identique. Si un système de 400 volts permet d’atteindre une puissance de charge maximale de 200 kW sur une borne de recharge avec un courant habituel de 500 ampères, cette puissance double avec un système de 800 volts, du moins en théorie. Mais une tension plus élevée présente d’autres avantages : l’efficacité est meilleure, car les pertes de chaleur sont moindres, les câbles peuvent être plus fins, ce qui réduit le poids, et le refroidissement de la batterie est plus facile. De plus, une voiture électrique à haute tension est généralement plus performante.
400 kilomètres en cinq minutes
De nombreux constructeurs tels que Hyundai/Kia, Porsche, Audi ou Volvo proposent depuis longtemps déjà des modèles équipés d’une technologie 800 volts. Mercedes et BMW s’apprêtent également à en commercialiser. Mais il est possible d’aller encore plus loin. Le constructeur américain Lucid utilise déjà une plateforme de 925 volts. La marque chinoise BYD a présenté une architecture de 1'000 volts. La puissance de charge ainsi obtenue peut atteindre 1'360 kW : avec une borne de recharge adaptée, une voiture pourrait ainsi «faire le plein» en cinq minutes pour parcourir 400 kilomètres. Une Porsche Taycan de 800 volts a besoin de 20 minutes pour cela.
Mais une tension plus élevée présente également des inconvénients. Les chargeurs, les onduleurs ou l’isolation des câbles haute tension sont nettement plus chers dans un système à 800 volts que dans un système à 400 volts. De plus, de nombreuses bornes de recharge rapide fonctionnent toujours à 400 volts. Si une voiture à 800 volts ne peut pas s’adapter, elle ne peut pas se recharger sur ces bornes. Cependant, de nombreux exploitants de parcs de recharge sont déjà en train de se moderniser.
La tension va continuer à augmenter
Il semble que la technologie 800 volts, jusqu’à présent réservée au segment haut de gamme, va se généraliser aux segments moins chers, car elle est en quelque sorte la clé de l’utilisation quotidienne de la mobilité électrique. En effet, beaucoup de ceux qui ne souhaitent pas encore passer à la propulsion électrique invoquent comme raison principale l’autonomie limitée ou le temps de recharge trop long. Une tension de bord plus élevée peut dissiper ces inquiétudes.
Texte Dave Schneider / Images zVg