Calculateur de coût de recharge de véhicule électrique

Qu’est-ce qu’un calculateur de coût de charge de véhicule électrique ?

Un calculateur de coût de charge de véhicule électrique est un outil en ligne conçu pour les propriétaires actuels et futurs de transports électriques. Son principal but est de fournir des calculs précis et personnalisés des paramètres opérationnels clés pour les voitures électriques. Contrairement aux véhicules à moteur à combustion interne (ICE), où les métriques principales sont la consommation de carburant et la capacité du réservoir, pour les véhicules électriques, deux indicateurs sont critiques : le temps requis pour recharger l’énergie et le coût de cette énergie. Pour calculer cela, notre calculateur prend en compte de nombreuses variables : des spécifications techniques des modèles spécifiques (par exemple, Tesla Model 3, Nissan Leaf, Hyundai Kona Electric) aux facteurs externes. Cela permet de passer des chiffres théoriques revendiqués par les fabricants à des données réelles et pratiques pertinentes pour une utilisation quotidienne.

Comment fonctionne le calculateur ?

Le fonctionnement du calculateur est basé sur l’application d’une série de formules aux données saisies par l’utilisateur. Le calculateur vous permet de sélectionner l’un des modèles populaires à partir d’une liste déroulante (dans ce cas, des paramètres tels que la capacité de la batterie seront automatiquement renseignés) ou de saisir manuellement les spécifications de votre modèle personnalisé. Ensuite, vous devez spécifier les niveaux de charge initiale et souhaités de la batterie, la puissance de la station de charge que vous prévoyez d’utiliser, et le coût de l’électricité. L’algorithme du calculateur traite ces données et fournit instantanément des résultats pour les deux domaines clés : temps pour une charge complète (ou partielle) et coûts financiers. Ce calcul élimine le besoin de calculs manuels complexes.

Formules de calcul

Les calculs sont basés sur deux formules.

Formule de temps de charge

Le temps de charge est calculé en utilisant la formule :

$\text{Temps\_de\_Charge} = \frac {\text{Capacité\_Batterie} \times \frac{(\text{Charge\_Souhaitée} - \text{Charge\_Initiale})}{100}}{\text{Puissance\_Charge} \times \text{Efficacité\_Charge}}$

Où :

•   $\text{Capacité\_Batterie}$ — la capacité nominale de la batterie de traction en kilowatt-heures (kWh).
•   $\text{Charge\_Initiale}$ et $\text{Charge\_Souhaitée}$ — les niveaux de charge actuels et cibles de la batterie en pourcentage (%).
•   $\text{Puissance\_Charge}$ — la puissance de la station ou du dispositif de charge en kilowatts (kW).
•   $\text{Efficacité\_Charge}$ — le coefficient d’efficacité du processus de charge, tenant compte des pertes d’énergie (généralement entre 0,9 et 0,95). Une valeur par défaut de 0,9 est utilisée.

Formule du coût de charge

Le coût financier de la charge est déterminé en utilisant la formule :

$\text{Coût\_Charge} = \frac{\text{Capacité\_Batterie} \times \frac{(\text{Charge\_Souhaitée} - \text{Charge\_Initiale})}{100}}{\text{Efficacité\_Charge}} \times \text{Tarif\_Électricité}$

Où :

•   $\text{Tarif\_Électricité}$ — le coût d’un kilowatt-heure d’électricité en euros (€/kWh).
•   $\text{Efficacité\_Charge}$ — il est recommandé de le prendre en compte (par défaut 0,9).

Exemples de calcul

Considérons l’application pratique de ces formules en utilisant des exemples avec des modèles de véhicules électriques populaires.

Exemple 1 : Calcul du temps de charge pour une Tesla Model 3 Long Range

Supposons que vous ayez une Tesla Model 3 Long Range avec une capacité de batterie de 75 kWh. Vous connectez la voiture à une station de charge de 11 kW avec un niveau de charge initial de 15%. Vous devez charger la batterie à 90%. Supposons une efficacité de charge de 0,9.

Substituez les valeurs dans la formule : $\text{Temps\_de\_Charge} = \frac{75 \times \frac{(90 - 15)}{100}}{11 \times 0,9} = \frac{75 \times 0,75}{9,9} = \frac{56,25}{9,9} \approx 5,68 \text{ heures}$

Convertissez la partie fractionnaire en minutes : 0,68 heures * 60 min ≈ 41 minutes. Ainsi, le temps de charge total sera d’environ 5 heures et 41 minutes.

Exemple 2 : Calcul du coût de charge pour un Hyundai Kona Electric

Le propriétaire d’un Hyundai Kona Electric (capacité de la batterie de 64 kWh) souhaite charger la voiture à partir d’une station publique avec un tarif de nuit de 0,035 €/kWh. La charge actuelle est de 10 %, l’objectif est de 100 %. L’efficacité de charge est de 0,9.

Calculez le coût : $\text{Coût\_Charge} = \frac{64 \times \frac{(100 - 10)}{100}}{0,9} \times 0,035 = \frac{64 \times 0,9}{0,9} \times 0,035 = 64 \times 0,035 = 2,24 \text{ euros}$

Notez que dans ce calcul de coût, le facteur d’efficacité a été annulé dans le numérateur et le dénominateur, mais c’est un cas spécifique. Il est important d’utiliser toujours la formule complète, car cette annulation ne se produira pas avec différents niveaux de charge initiale et souhaitée.

Remarques et considérations

Lors de l’utilisation du calculateur, il est important de se rappeler plusieurs nuances qui affectent la précision des calculs.

1.  Nominale vs réelle: La capacité de la batterie spécifiée par le fabricant est nominale. Au fil du temps (après plusieurs années d’utilisation), la capacité réelle diminue en raison de la dégradation des cellules chimiques. La puissance de la station de charge peut également fluctuer légèrement en fonction de la tension et de la stabilité du réseau.

2.  Vitesse de charge: La formule de temps de charge présentée est la plus précise pour la charge en Courant Alternatif (AC), c’est-à-dire pour des chargeurs domestiques ou publics de puissance jusqu’à 22 kW. Lors de la charge rapide en Courant Continu (DC) à des stations de 50 kW et plus, la courbe de charge n’est pas linéaire : la vitesse est très élevée jusqu’à environ 50-60 % de charge, puis diminue considérablement pour protéger la batterie. Notre calculateur fournit une valeur moyenne.

Contexte historique

Des tentatives de créer des véhicules électriques ont été faites dès le 19ème siècle. Par exemple, en 1899, le pilote automobile belge Camille Jenatzy, dans sa voiture électrique La Jamais Contente, a été le premier au monde à franchir la barrière symbolique de la vitesse de 100 km/h. Cependant, avec la disponibilité massive de l’essence bon marché et le progrès technologique des ICE, les véhicules électriques ont été éclipsés pendant près d’un siècle. Leur retour a commencé dans les années 1990 avec des modèles comme le General Motors EV1, mais la véritable renaissance de l’industrie est venue avec l’introduction du Tesla Roadster en 2008 et le lancement suivant du Model S. C’est la transition de masse vers les batteries lithium-ion et le développement des réseaux d’infrastructure de charge qui ont rendu possible la création de calculateurs sophistiqués. Ces outils aident les utilisateurs à planifier efficacement les trajets et les dépenses, ce qui est un facteur clé dans la décision d’acheter un véhicule électrique.

Questions fréquentes

Combien de temps faut-il pour charger une Tesla Model Y de 20% à 80% à une station de 150 kW ?

Pour calculer, nous utilisons la formule de temps de charge. La Tesla Model Y a une capacité de batterie d’environ 75 kWh. Nous supposons une efficacité de 0,9.

$\text{Temps\_de\_Charge} = \frac{75 \times \frac{(80 - 20)}{100}}{150 \times 0,9} = \frac{75 \times 0,6}{135} = \frac{45}{135} = 0,333 \text{ heures}$

0,333 heures * 60 minutes = 20 minutes. Il est important de se rappeler qu’aux stations DC de haute puissance, la vitesse de charge chute fortement après 80 %, donc charger de 20 % à 80 % prendra effectivement environ 20-25 minutes, tandis qu’une charge complète à 100 % prendra considérablement plus de temps.

Le calculateur peut-il être utilisé pour des véhicules électriques d’occasion ?

Oui, le calculateur peut être utilisé pour des véhicules électriques d’occasion, mais avec une mise en garde importante : la capacité nominale de la batterie doit être ajustée pour sa dégradation. En moyenne, une batterie perd environ 2-3 % de sa capacité par an. Pour une voiture de 5 ans avec une batterie originale de 60 kWh, la capacité réelle pourrait être d’environ 51-54 kWh. L’utilisation des valeurs d’origine entraînera un temps de charge surestimé.

Quelle est la différence entre le calcul pour charge AC et DC ?

La différence clé est la constance de la puissance. Lors du chargement en Courant Alternatif (AC), la puissance de la station de charge reste pratiquement constante pendant toute la session de charge, de sorte que la formule donne un résultat précis. Lors du chargement en Courant Continu (DC) à des stations rapides, la puissance n’est pas constante : elle est maximale à des niveaux de charge faibles et diminue progressivement à mesure que la batterie se remplit, surtout après le 80 % de charge. Par conséquent, le temps calculé pour la charge DC, notamment à 100 %, est théorique et moyenné ; le temps réel peut être plus long.

Pour quels modèles de véhicules électriques le calculateur peut-il être utilisé ?

Notre calculateur peut être utilisé pour tous les modèles de véhicules électriques. Pour faciliter la sélection des modèles, une liste déroulante des modèles populaires est disponible, tels que : Aito Seres M5, Audi e-tron, Audi e-tron GT, BMW i4, BMW iX, BYD Seal, BYD Yuan Plus (Atto 3), Cadillac Lyriq, Chevrolet Bolt EV, Fiat 500e, Ford Mustang Mach-E, Genesis GV60, GMC Hummer EV, Honda e, Hyundai Ioniq 5, Hyundai Kona Electric, Jaguar I-PACE, Kia EV6, Kia Niro EV, Land Rover Range Rover Electric, Lexus UX 300e, Li Auto L7, Li Auto L9, Lucid Air, Mazda MX-30, Mercedes-Benz EQC, Mercedes-Benz EQS, MINI Cooper SE, Nio ET5, Nissan Leaf (40 kWh), Nissan Leaf e+, Opel Corsa-e, Peugeot e-208, Polestar 2, Porsche Taycan, Porsche Taycan Turbo, Renault Zoe, Rivian R1S, Rivian R1T, smart EQ fortwo, Subaru Solterra, Tesla Model 3 Long Range, Tesla Model S, Tesla Model X, Tesla Model Y Long Range, Toyota bZ4X, Volkswagen ID.3, Volkswagen ID.4, Volvo XC40 Recharge, Voyah Free, XPeng G9, Zeekr 001, Zeekr 009. Si vous ne trouvez pas le modèle dont vous avez besoin dans la liste, vous pouvez sélectionner l’option personnalisée et spécifier les caractéristiques nécessaires.