L'hiver approche et si vous possédez un véhicule électrique, vous devez commencer à vous équiper, mais pourquoi?
Eh bien, parce que les performances de votre véhicule électrique se dégradent lorsque la température commence à baisser, et il y a quelques choses importantes à savoir sur l'utilisation et l'entretien de votre véhicule électrique dans le hiver.
Quelle autonomie votre véhicule électrique perd-il en raison du temps froid ?
Si vous avez utilisé un smartphone dans des conditions glaciales, vous savez que les performances de la batterie en pâtissent lorsque la température descend en dessous de zéro.
Comme les véhicules électriques utilisent des chimies de batterie similaires, leurs performances diminuent également à mesure que la température diminue. Non seulement cela, selon les tests effectués par le American Automobile Association (AAA) en 2019 [PDF], l'autonomie a diminué de 12 % à 20 degrés Fahrenheit par rapport à 75 degrés Fahrenheit. Cette diminution de l'autonomie est passée à 41 % lorsque le chauffage de la cabine était utilisé.
Par conséquent, on peut dire sans se tromper que l'autonomie de votre véhicule électrique diminue lorsqu'il fait froid à l'extérieur, mais pourquoi cela se produit-il ?
Eh bien, il y a deux facteurs principaux, mais avant d'entrer dans le vif du sujet, essayons de comprendre les batteries lithium-ion.
Comment fonctionnent les batteries lithium-ion ?
En termes simples, la batterie de votre véhicule convertit l'énergie chimique en énergie électrique. Pour ce faire, il utilise trois choses une cathode, une anode et un électrolyte.
L'anode forme la borne négative de la batterie et possède une haute densité d'atomes de lithium riches en électrons. Ces atomes sont piégés dans une couche de graphite et veulent se débarrasser de leur seul électron de valence pour devenir stables. Cette tendance des atomes à perdre des électrons est connue sous le nom d'électropositivité, et le lithium étant un métal, est très électropositif.
Sur la cathode, nous avons de l'oxyde de cobalt qui forme la borne positive. Cette borne est chargée positivement car les atomes de cobalt ont perdu des électrons au profit de l'oxygène et ont une forte tendance à gagner des électrons. Cette tendance d'un atome à gagner des électrons est connue sous le nom d'électronégativité.
Pour résumer, les atomes de lithium à l'anode veulent perdre des électrons, alors que le cobalt à la cathode veut gagner des électrons. Pour cette raison, les électrons se déplacent de la borne négative à la borne positive, et c'est ce mouvement d'électrons qui génère de l'électricité.
De plus, un électrolyte est placé entre l'anode et la cathode, ce qui permet aux ions lithium de passer de l'anode à la cathode.
Le processus susmentionné se produit lors de la décharge, et l'exact opposé se produit lors de la charge de la batterie.
Pourquoi l'autonomie de votre véhicule électrique diminue-t-elle en hiver ?
Maintenant, dans un environnement hypothétique, la réaction ci-dessus devrait continuer indéfiniment, mais comme nous le savons tous, les batteries ne durent pas éternellement. Cela est dû à d'autres réactions qui consomment les atomes de lithium riches en électrons, dégradant les performances de la batterie. Ces réactions se produisent à des vitesses différentes à des températures différentes.
Par conséquent, les fabricants de cellules définissent une plage de températures dans laquelle les batteries peuvent fonctionner de manière optimale. Pour les batteries lithium-ion, la température de décharge est comprise entre -4 et 140 degrés Fahrenheit, tandis que la plage de charge est comprise entre 0 et 45 degrés Fahrenheit.
Cela montre clairement que les batteries lithium-ion peuvent se décharger à des températures inférieures à zéro, mais les charger en même temps n'est pas conseillé. De plus, les batteries lithium-ion offrent les meilleures performances de décharge à température ambiante et, dans des situations extrêmes, leurs performances se dégradent.
La raison de cette dégradation est la suivante.
Lorsque vous chargez votre batterie lithium-ion, le chargeur extrait les ions lithium de la cathode, les convertit en atomes de lithium en ajoutant un électron et les intègre dans le graphite de la cathode.
Lorsque la température diminue, les atomes de lithium ne s'intercalent pas dans le graphite; au lieu de cela, ils recouvrent la surface de l'anode provoquant un placage au lithium. Ce phénomène de placage au lithium convertit les atomes de lithium autrement électropositifs en un métal inerte. De ce fait, le nombre d'atomes de lithium disponibles pour fournir des électrons libres diminue, ce qui diminue les performances de la batterie.
Le placage au lithium augmente lorsqu'un courant de charge élevé est utilisé.
En revanche, lorsque votre batterie se décharge, les ions lithium doivent passer de l'anode à la cathode. Au cours de ce processus, les ions doivent se déplacer à travers l'électrolyte, mais lorsque la température diminue, ce processus ralentit à mesure que la résistance de l'électrolyte augmente. Cette augmentation de la résistance réduit la portée offerte par votre véhicule électrique.
En plus des facteurs indiqués ci-dessus, la batterie est chargée de garder la cabine au chaud lorsque le temps extérieur est froid. Pour cette raison, la batterie doit faire fonctionner à la fois le véhicule et le système de chauffage, ce qui réduit encore l'autonomie.
10 choses que vous pouvez faire pour améliorer votre expérience EV en hiver
Maintenant que nous avons une compréhension de base de la raison pour laquelle les performances de votre VE diminuent lorsque la température descend en dessous de zéro, nous pouvons voir comment vous pouvez améliorer votre expérience EV en hiver.
1. Ne chargez pas rapidement votre véhicule électrique par temps froid
Comme expliqué précédemment, le placage au lithium est le plus grand ennemi d'une batterie par temps froid. Non seulement cela, mais le phénomène augmente lorsque le courant de charge est élevé.
Par conséquent, il est déconseillé de charger rapidement votre véhicule électrique lorsque la température ambiante est inférieure à zéro
2. Chargez votre véhicule électrique lentement la nuit
Si vous prévoyez de parcourir de longues distances avec votre VE, il est préférable de le recharger à fond la nuit en utilisant la charge de niveau 1. Non seulement cela vous fournira une charge complète le matin, mais cela fournira également un courant de charge lent qui n'endommagera pas la batterie.
Non seulement cela, mais si vous n'avez pas de garage chauffé pour recharger votre VE, la charge lente gardera votre batterie au chaud, la protégeant des conditions météorologiques froides.
3. Soyez prêt pour un temps de charge plus long
Comme l'électrolyte de votre batterie ralentit par temps froid, la charge prend plus de temps. Par conséquent, vous devez vous préparer à une durée de charge plus longue lors de la charge par temps froid.
4. Ne laissez pas votre batterie déchargée par temps froid
Si vous n'utilisez pas votre véhicule pendant une longue période, il est conseillé de le charger à 70 % avant de le ranger. Cela réduira les réactions qui dégradent la santé de votre batterie.
En plus de cela, vous ne devez pas laisser votre véhicule avec un pourcentage de batterie faible la nuit car cela nuit à la santé de votre batterie.
5. Garez votre véhicule dans des espaces chauffés
Si vous avez un garage où vous pouvez garder votre voiture la nuit, il est conseillé de maintenir la température ambiante entre 68 et 72 degrés Fahrenheit.
Cela réduira les réactions internes qui dégradent la batterie de votre véhicule électrique, offrant de meilleures performances de la batterie sur une période prolongée.
6. Préchauffez votre VE avant de sortir
Avant de partir au travail, il est préférable de préchauffer lentement votre voiture pendant que vous effectuez vos tâches quotidiennes. Non seulement cela vous garderait au chaud lorsque vous sortez, mais comme la voiture chauffe lentement, la batterie ne sera pas trop sollicitée lors de la conduite.
De plus, vous pouvez également connecter le chargeur à votre voiture pendant que vous la chauffez afin que l'énergie soit tirée du chargeur et non des batteries, vous offrant ainsi plus d'autonomie pour la journée.
7. Gardez la chaleur à basse température
Si vous prévoyez de faire un road trip en hiver, le chauffage de votre voiture est le plus grand ennemi de la batterie. Bien qu'il vous garde au chaud, il dégrade l'autonomie de votre batterie.
Par conséquent, plutôt que de faire fonctionner le chauffage à plein régime, il est préférable d'utiliser les sièges et le volant chauffants pour garder vos mains et votre corps au chaud. Cela pourrait augmentez l'autonomie de votre véhicule électrique, et vous n'aurez pas à recharger votre véhicule aussi souvent.
8. Utiliser des niveaux inférieurs de régénération
La plupart des véhicules électriques offrent différents niveaux de freinage récupératif. Cela permet au véhicule électrique de se recharger lorsque ses freins sont appliqués. Cela dit, si vous roulez par temps froid, un niveau de régénération plus élevé peut faire déraper votre véhicule sur des surfaces enneigées.
De plus, le niveau élevé de freinage régénératif fournirait des courants élevés à la batterie, ce qui pourrait l'endommager en raison des températures plus froides.
9. Utiliser le mode éco
Si vous n'envisagez pas de faire une course de dragsters sur votre véhicule électrique, il est préférable d'activer le mode ECO lorsqu'il fait froid à l'extérieur. Cela fournirait une meilleure autonomie et réduirait la charge de votre batterie, offrant ainsi une meilleure santé de la batterie.
10. Passer en revue la liste de contrôle du moteur à combustion interne (ICE)
Bien que conduisant un véhicule électrique est une expérience différente d'un ICE, il a toujours des composants externes comme des pneus et des essuie-glaces, qui ne résistent pas bien par temps froid. Par conséquent, il est conseillé de se procurer une nouvelle paire d'essuie-glaces et de pneus neige.
Est-il sécuritaire de conduire un véhicule électrique dans des conditions de gel ?
Un véhicule électrique offre aux utilisateurs une expérience de conduite différente et est livré avec de nombreuses cloches et sifflets. Cela dit, le froid est le talon d'Achille d'un véhicule électrique car il entrave la chimie de la batterie qui l'alimente.
Les propriétaires de véhicules électriques peuvent tirer le meilleur parti de leurs véhicules équipés de systèmes de gestion de batterie intelligents et des meilleures pratiques de manipulation des véhicules électriques.