Un constructeur chinois a récemment fait beaucoup de bruit dans les médias en dévoilant un système permettant de charger une batterie de véhicule électrique presque entièrement en moins de 10 minutes.
La firme chinoise BYD a récemment annoncé l’arrivée de la Blade Battery 2.0, accompagnée des stations de charge ultra-rapide pour véhicule électrique « Flash Charging ». Cette nouvelle technologie de batterie, basée sur une chimie LFP (Lithium-Fer-Phosphate), promet une densité énergétique supérieure de 5% par rapport à la génération précédente, ainsi qu’une durée de vie et des standards de sécurité accrus.
Mais l’annonce principale réside dans la vitesse de charge du véhicule électrique, dite ultra-rapide. En effet, la charge de 10% à 70% est annoncée en 5 minutes et de 10% à 97% en 9 minutes, soit 30 à 50% plus rapide que les batteries conventionnelles.
La capacité de ces nouvelles batteries à accepter un courant plus élevé améliore considérablement leur vitesse de charge, ce qui nécessite l’utilisation de bornes de recharge spécifiques, plus puissantes.
BYD prévoit de déployer 20 000 stations de recharge compatibles en Chine en 2026.
D’importantes ressources nécessaires
Ces chiffres impressionnants se reposent sur une infrastructure technique tout autant gargantuesque.
Les chargeurs rapides actuels offrent généralement des puissances de charge de 400 kW, parfois jusqu’à 600 kW. La charge ultra-rapide pour véhicule électrique de BYD déploie la puissance de 1500 kW, soit plus du triple, une puissance comparable à celle d’une rame entière de métro en pleine accélération.
Une telle puissance ne peut être simplement extraite du réseau sans contraintes, raison pour laquelle chaque station de charge sera accompagnée de batteries. Celles-ci se chargeront continuellement du réseau à puissance réduite, et restitueront l’énergie aux véhicules en charge à très haute puissance.
La loi des rendements décroissants
Mais quels sont les réels bénéfices de cette technologie ?
La charge rapide de véhicule électrique, souvent mise en avant dans un contexte où les comparaisons avec les véhicules thermiques sont fréquentes, est pertinente seulement dans le cas de longs trajets qui excèdent l’autonomie du véhicule. Dans le cas de trajets entre le domicile et le travail, les Belges parcourent en moyenne 40 km par jour. Cette valeur, qui est la plus haute d’Europe, est plus que confortablement couverte par la charge « lente » allant de 2 à 22kW. Au quotidien, le temps qu’une voiture passe à l’arrêt couvre largement les besoins de charge.
Dans le cas de plus longs trajets, il devient nécessaire de recourir à la charge rapide. Une voiture électrique moderne à la pointe de la technologie actuelle est capable de charger à 400 kW, et si elle est équipée d’une batterie de 80 kWh, peut remplir sa batterie de 10% à 80% (soit 56 kWh) en 20 minutes. Précisons que la charge n’a pas lieu à puissance maximale pendant toute la durée de la recharge, et sa vitesse chute significativement au-dessus de 80%. En termes de kilomètres, cela implique environ 20 minutes de charge tous les 280 km*.
Le tableau ci-dessous permet de se faire une idée de la réduction du temps de charge lorsqu’on augmente la puissance – par augmentations de 300 kW. On observe que les gains en temps sont de plus en plus maigres au fur et à mesure que la puissance augmente.
Le besoin de réduire ces 20 minutes de pause peut être questionné. Les investissements et ressources nécessaires, la pression sur le réseau électrique, sont-ils justifiables pour réduire un temps de pause qui est de toute manière recommandée lors de longs trajets ? Et si l’on répondait par l’affirmative à cette question, est-ce qu’un triplement de la puissance ne serait pas excessif ?
*Hypothèses utilisées pour les calculs :
- Taille de batterie : 80 kWh
- Consommation sur autoroute : 20kWh/100km
- Recharge de 10% à 80% (soit 70% de 80 kWh à 56 kWh)