Si on vous dit que tel véhicule à essence fait du 10 L/100 km, vous comprenez tout de suite ce que cela veut dire. Vous savez que ce dernier brûle en moyenne 10 litres d’essence pour parcourir une distance de 100 kilomètres.
Électricité 101 : la consommation des véhicules électriques
- Écrit par Daniel Jasmin
- Le 20/02/2019
- 37 Commentaires
- consommation, Kilowatt explication
- Catégories: Voitures électriques
La plupart des gens savent aussi qu’une voiture qui consomme 7 L/100 km, c’est dans la bonne moyenne, 5 L/100 km c’est vraiment peu et 10 L/100 km, ça commence à être beaucoup.
En va-t-il de même avec les voitures électriques ? Les propriétaires des VÉs comprennent-ils les chiffres reliés à leur consommation? Hum… J’en connais certains qui ont l’air de s’y perdre un peu. Et pourtant, ce n’est pas compliqué ! Lisez ce qui suit et tout va devenir simple et limpide.
La pièce maîtresse : le kilowatt
Le plus important à comprendre, c’est le kilowatt. (1 kilowatt = 1000 watts.)
C’est quoi 15 kW ? (Il faut lire 15 kilowatts.) C’est comme 15 ampoules de 1000 watts allumées. (Ou 150 ampoules de 100 watts, c’est la même chose.) On parle ici de puissance.
C’est quoi 15 kWh ? (Il faut lire 15 kilowatts-heure.) Là, c’est différent. On parle de quantité d’énergie. Pour faire une analogie avec de l’eau, les kW, c’est comme un robinet qui coule (plus ou moins fort) et les kWh, c’est ce qui s’accumule dans une baignoire si on laisse l’eau couler durant une heure.
C’est quoi 15 kWh/100 km ? (Il faut lire 15 kilowatts-heure aux 100 kilomètres.) C’est la quantité d’énergie (l’eau dans la baignoire) permettant de parcourir 100 km.
Ainsi, un véhicule électrique qui consomme 15 kWh/100 km, ça signifie que pour parcourir 100 kilomètres, cette voiture a besoin de 15 kWh d’énergie. Et comme on a vu plus haut, 15 kWh, c’est l’énergie de 15 ampoules de 1000 watts éclairant durant une heure.
Prenons mon VÉ maintenant. Moi je possède une petite Spark électrique. Quand je roule sur l’autoroute, ma consommation est justement de 15 kWh/100km, c’est-à-dire que lorsque je roule une heure, je consomme 15 kWh.
La capacité de ma batterie est de 20 kWh.
Donc, en roulant une heure à 100 km/h, je vide les trois quarts de ma batterie. Il me reste donc 5 kWh. Avec ma batterie de 20 kWh, je réussis donc à rouler sur l’autoroute environ une heure et quart pour une distance d’environ 125 kilomètres.
Avec une batterie de 60 kWh (trois fois plus grosse), je pourrais parcourir trois fois plus de kilomètres.
15 kWh/100km, est-ce ma consommation moyenne ? Ça s’est ma consommation sur l’autoroute à 100 km/h. En ville et sur les routes de campagne, ça demande un peu moins d’électricité, je vous dirais que ma consommation moyenne tourne autour de 13 kWh aux 100 kilomètres.
Ma Spark consomme peu, car elle est petite. La Leaf et la Bolt consomment un peu plus, soit autour de 17 à 18 kWh aux 100km. Quant au tout nouveau VUS de Jaguar, sa consommation est beaucoup plus élevée, près de 28 kWh/100km.
Ainsi, un véhicule électrique pas trop énergivore consomme entre 16 et 19 kWh aux 100 kilomètres. Le même véhicule mais avec un moteur thermique consommerait environ entre 7 et 9 litres aux 100 kilomètres.
Pas si compliqué, vous ne trouvez pas ?
Allez, bonne journée !
Voici la consommation de quelques modèles 100% électrique
Hyundai IONIQ 15,5 kWh/100 km (batterie 28 kWh)
Tesla Model 3 17,1 kWh/100 km (batterie 62 kWh)
Volks e-Golf 17,4 kWh/100 km (batterie 36 kWh)
Chevrolet Bolt 17,6 kWh/100 km (batterie 60 kWh)
Nissan Leaf 18,6 kWh/100 km (batterie 40 kWh)
Kia Soul 19,3 kWh/100 km (batterie 30 kWh)
Tesla Model S 20,3 kWh/100 km (batterie 75 kWh)
Jaguar i-Pace 27,5 kWh/100 km (batterie 90 kWh)
Consommation de trois hybrides rechargeables
Chevrolet Volt
En en mode 100% électrique, elle consomme 19,5 kWh/100 km (batterie 18,4 kWh)
Honda Clarity
En mode 100% électrique, elle consomme 19 kWh/100 km (batterie 17 kWh)
Toyota Prius Prime
En mode 100% électrique, elle consomme 15,8 kWh/100 km (batterie 8,8 kWh)
Source des données, cliquez ici.
(Nous parlons ici de consommation estivale)
Note : La voiture illustrant cet article est la petite Volkswagen e-Up, 100% électrique.
Elle n’est malheureusement pas disponible en Amérique du Nord. Je l’ai utilisé uniquement pour enjoliver cette chronique !
Éternel pigiste, titulaire de deux baccalauréats, Daniel Jasmin a été journaliste pour les magazines de Claude Charron, créateur de La Galerie du Néon, puis il a rédigé dans les années 90 le journal interne de Petro-Canada. Au début des années 2000, après avoir tenu une chronique dans le journal La Presse, il s'est lancé dans les jeux de société (Bagou, Polémique, Baby-Boomer, Génération X).
Fils de l'écrivain Claude Jasmin, Daniel Jasmin s'intéresse aux voitures depuis toujours et aux voitures électriques depuis le lancement de la Leaf. En 2017, il achète son premier véhicule 100% électrique. Entièrement séduit par cette nouvelle technologie, il retourne à son métier de journaliste, mais pour parler cette fois-ci de voiture électrique !
Site web : https://danieljasmin.wixsite.com/monsite
Fils de l'écrivain Claude Jasmin, Daniel Jasmin s'intéresse aux voitures depuis toujours et aux voitures électriques depuis le lancement de la Leaf. En 2017, il achète son premier véhicule 100% électrique. Entièrement séduit par cette nouvelle technologie, il retourne à son métier de journaliste, mais pour parler cette fois-ci de voiture électrique !
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Un kWh c'est 1 KW x 1 heure, comme tu l'expliques, mais jamais c'est kW/h comme dans [ Il faut lire 15 kilowatts/heure ] que tu utilises plus haut, ça aurait du être 15 kilowatts-heures.
On dit dans la langue courante des kilomètres heures quand on voit km/h, mais pour être exact, c'est bien kilomètres à l'heure ou kilomètres par heure.
Ça ajoute à la confusion, mais jamais on voit kW/h, sauf dans l'erreur.
Merci!
Martin
En fait, non, parce qu'en ayant une batterie plus grosse, votre voiture serait plus lourde donc consommerait plus de 15 kWh/100km. La corrélation capacité-autonomie pour un modèle donné n'est pas linéaire !
La puissance est la force ou la poussée fournie. On la donne en Watt, kiloWatt, MegaWatt (en électricité) et en Chevaux vapeur (CV, moteur à essence, vapeur, turbine..).
1 CV = 735 W
1 kW (1000 W) = 1,36 CV
Dans l'exemple de l'eau qui emplit le bain, la puissance est le débit d'eau.
L'énergie est la puissance multipliée par le temps. Typiquement, c'est le kilowattheure qu'on paie sur notre facture d'Hydro-Québec (on paie pour de l'énergie). Avec le moteur à explosion, le concept d'énergie est réduit au litre d'essence.
1 litre d'essence = 10 kWh (environ)
Dans l'exemple de l'eau qui emplit le bain, l'énergie est la quantité d'eau dans le bain.
En résumé :
- Puissance : Poussée, force, Watt, CV
- Énergie, puissance fois le temps, distance parcourue, kWh (énergie contenue dans la batterie) et quantité d'essence.
Il me semble que ça ne marche pas. Car si un litre = 10 kWh, ça voudrait dire que 60 kwh = 6 litres. Ça voudrait donc dire que la Bolt consomme l'équivalent de 6 litres d'essence pour une autonomie de 383 km.
Et moi avec ma Spark et ma batterie de 20 kWh, je ferais 125 km avec 2 litres (?).
Cela étant dit, j'aimerais bien que vous vérifiez tout cela, car j'aimerais bien M. Drouin pouvoir me servir de cette mesure pour une future chronique.
33.5 kwh/gallon essence -> 8.8 kwh/litre
ça montre à quel point la voiture électrique est efficace. Ne pas oublier que la voiture à essence a une efficacité d'environ 30% et la voiture électrique ça avoisine les 80-90%
Non m. Jasmin.
Un kwh est une mesure de quantité d'énergie pure. En science on utilise plutôt les Joules pour mesurer l'énergie. Et 1 kWh = 3.6 Mégajoules (millions de Joules).
Un litre d'essence c'est un volume d'un produit combustible a fort potentiel énergétique sous forme de chaleur. On donne pour 1 litre d'essence une quantité d'énergie de 32 a 34.8 Mégajoules (wiki). Donc, théoriquement si vous faite une combustion parfait d'un litre d'essence vous aurez autant de chaleur qu'un chauffage électrique d'une puissance d'environ 8.8 kW pendant une heure.
Mais peut on dire qu'une E-Golf qui consomme 17.4kWh/100km, (donc 62.4 Mégajoules), est 4 fois plus efficace qu'une Golf a essence qui fait 8 litres/100km (donc+/-264 mégajoules)
Parcontre, le très peu de perte d'énergie des voitures électriques amène l'inconvénient que par temps froid on n'a de pas chaleur perdue disponible pour réchauffer l'habitacle. Et c'est la batterie qui doit "cracher le jus".
Ainsi on peut dire que le faible rendement d'un moteur a essence s'améliore en hiver puisqu'on utilise ses pertes de chaleurs.
Essence : 32–34,8 MJ/l
Gazole (Diesel) : 40,3 MJ/l
Comme le Wattheure, le Joule est une unité d'énergie. 1 MJ = 0,279 kWh En faisant la conversion, on a :
Essence : 8,9 à 9,7 kWh/l
Diésel : 11,2 kWh/l
l’effet du choix d’un moteur adéquat pour le travail à accomplir en comparant le rendement de moteurs de différentes puissances en fonction de leur pourcentage de charge. Par exemple, un moteur de 5 HP utilisé à 25% de sa charge nominale a un rendement d’environ 60 % comparativement à 80 % lorsqu’il est utilisé à
75 % de cette charge nominale.
ref:
https://transitionenergetique.gouv.qc.ca/fileadmin/medias/pdf/agroalimentaire_agricole/10-Moteurs_%c3%a9lectriques_efficaces.pdf
Non. Il faut typiquement quatre fois plus l'énergie dans un moteur à essence pour obtenir la même puissance qu'avec un moteur électrique. Parce que, contrairement au moteur électrique, le moteur à essence perd la majeur partie de l'énergie en chaleur et en friction, il n'en reste que 25% pour les roues.
En passant, vous mélangez encore énergie et puissance. C'est la puissance qui fait tourner les roues ; les CV et les kW. L'énergie, c'est les roues qui tournent pendant un certain temps et donc qui parcourent une certaine distance, ce qui fait les km par litre ou par kWh.
La puissance est la vitesse avec laquelle vous effectuez le travail.
Vous avez 100 tonnes de sable à déplacer, vous pouvez le faire avec une cuillère à café ou avec une pelle mécanique.
Cela demandera la même énergie pour déplacer le tas, mais la vitesse d'exécution dépendra de la puissance.
Une pelle mécanique sera immensément plus puissante.
La quantité d'énergie moyenne pour de l’essence avec un indice d'octane spécifique brûlé a une pression atmosphérique et température normalisé sera d’environ 9.4 kWh.
On arrondit à 10kWh. Cette énergie est facilement extractible sous forme de chaleur avec un rendement élevé si on récupère le condensat, soit entre 90 et 95 %.
La difficulté est de transformer l'énergie thermique en énergie cinétique, car les meilleurs moteurs à piston ne parviennent pas à dépasser les 40 % dans le cas de certains diesels lourds et un peu moins pour les turbines qui fonctionnent à vitesse et charge constante dans des conditions optimisées.
Mais un moteur de véhicule léger doit démarrer, être réchauffé pour pouvoir accélérer ou ralentir et rouler à des régimes variables qui s'éloigne de sa zone optimale et fonctionne inutilement au ralenti et au freinage sans récupérer une seul joule d'énergie en plus d'avoir à supporter des systèmes auxiliaires de refroidissement et lubrification qui taxe aussi le rendement final.
Les pertes sont significatives, en réalité le rendement est entre 15 et 25 %.
On ne réussit qu'à convertir très peu d'énergie en mouvement utile, mais comme la densité énergétique du carburant est phénoménale, 10 kWh pour environ 755 grammes que pèse un litre d'essence, il reste avantageux d'un point de vue pratique de brûler du carburant pour se mouvoir.
(Une batterie de 20 kWh pèse plus de 250 kilogrammes. L’énergie équivalente en essence aurait un poids de 1.5 kilogramme!)
Mais les conséquences cumulatives sur la santé et l'environnement et notre économie globale ne sont pas incluses et c’est la le drame de ne jamais calculer les pertes, car ces pertes ce sont de la chaleur et des rejets de polluants et gaz nocifs.
Les pertes deviennent donc des nuisances.
Je réalise que je peux acheter deux Honda Fit pour le prix d'une Bolt ou une Niro EV!
J'ai une Bolt 2019. J'ai troqué une Cadillac CTS 2016 qui perdait en dépréciation, plus de 10,000$/année, et versé 20,000$ pour rouler électrique. Je n'ai aucun regret de mon véhicule a essence et depuis octobre 2018 à aujourd'hui, j'ai fait 9000km. L'économie, c'est 1000$ du 10,000km, mais ce qui me fais triper, c'est que je ne suis plus bruyant je n'émet plus de gaz polluant qui incommode les gens. Je l'a fait réchauffer dans mon garage. Le son du véhicule me rend heureux. Je fais ma part pour la planète et je roule VERT le Futur. Rouler électrique, c'est faire parti du changement. Pour certains, on vous taxera d'écolo, pour d'autre une référence pour leur futur achat.
Ce n'est pas que Mathématique !
http://oee.nrcan.gc.ca/fcr-rcf/public/index-f.cfm
On fait pour vous les calculs annuels de carburant (ou d'électricité) de tous les modèles disponibles depuis 1995 pour les véhicules à essence et hybrides et depuis 2012 pour les modèles tout électriques ou hybrides rechargeables.
ATTENTION, les calculs de base s'appliquent sur 20 000 km/an répartis en 55% de ville et 45% de route. On peut affecter ces paramètres pour les véhicules à essence ou hybrides, mais pas pour les électriques ou branchables. Toutefois cela donne un bon point de comparaison. Aussi, ces calculs postulent que l'essence ordinaire est à 1,02 $/l et l'électricité à 13 ¢/kWh (taxes incluses).
Si le véhicule qui vous intéresse est tout essence (ou hybride "normal") ou tout électrique, il est facile d'ajuster les résultats.
Deux exemples: Toyota Corolla 2019 manuelle 6 vitesses et Nissan Leaf S. La Toyota implique 1 550 $/an d'essence et la Leaf 486 $/an d'électricité. En appliquant la bonne vieille règle de trois, la Toyota demandera une dépense d'essence de 1 824 $/an si le litre est à 1,20$ et la Leaf 374 $/an si l'électricité est à 10 ¢/kWh (taxes incluses; ce qui est le cas au Québec au tarif domestique).
Si l'on veut connaître l'économie liée au carburant sur 8 ans, on multiplie par deux et on fait une soustraction. Cela donne une différence de 11 600 $ en faveur de la Leaf...
C'est un élément de réponse pour Daniel VACHON.
Pour ce qui est des autres différences de coûts, bien que les VÉs impliquent des économies d'entretien (au niveau de l'échappement par exemple), les VÉs impliquent aussi des frais de bornes (privées ou publiques). Tout cela dépend évidemment du véhicule envisagé: l'entretien d'une Mercedes n'a rien à voir avec l'entretien de ma Toyota Echo 2005 toute manuelle (pas juste la transmission, mais aussi le "reste" avec la climatisation intégrale à entre novembre et mai...). La première est un puits sans fond tandis que la deuxième est un char d'assaut... À vous d'ajuster en fonction de vos véhicules de référence.
Pour ma part, si je m'en tiens strictement à l'achat et au frais de carburant, et que j'ajoute des équipements comparables, les taxes, les subventions et les coûts en "carburant" sur 8 ans, la Corolla revient à 39 696$ et la Leaf à 38 988$. Une différence de 700$ en faveur de la Leaf (ça paye la borne !).
Cela dit, entre une BMW puissante et une Tesla berline, la Tesla va probablement gagner sur les coûts et la performance. Mais, "Roulez électrique" ce n'est pas "Top Gear" !
C'est mon cas 180 jours par années !
MAIS on a deux choix: on calcule pour se faire plaisir ou on calcule au pire...
SI on calcule au pire et que c'est en faveur du VÉ, je vous laisse deviner la suite.
Non, à 15000km par année ce n'est pas rentable payer plus de 50000$ pour une électrique. À ce prix là, il n'y a que les Tesla et quand on fait les calculs on trouve que leur prix se justifie seulement parce que ce sont des bébelles de luxe.
Je vous propose un outil Excel pour faire des comparaisons, vous pouvez le télécharger ici :
http://menu-principal-forums-aveq.1097349.n5.nabble.com/Feuille-de-calcul-comparaison-entre-Volt-et-vehicule-a-essence-td32342.html
C'est 700$ en faveur de la Leaf pour 20 000 km, MAIS 2 200$ en DÉFAVEUR de la Leaf pour 15 000 km. Donc, comme le dit Réjean, ce n'est pas rentable à 15 000 km (pour la comparaison Corolla et Leaf) et les paramètres de l'Office de l'efficacité énergétique. Pour des voitures à 50 000$, je ne les regarde même pas, à l'essence ou électrique.
Pour ce qui est de l'outil Excel, il est très bien et donne des résultats comparables à ceux l'Office (en ajustant les prix réels des carburants).
Ce que j'aimerai, pour mon usage personnel, c'est un calcul plus précis pour le cas d'hybrides rechargeables; un calcul qui tiendrait compte de l'usage particulier qui en est fait. Par exemple, l'hiver en ville, je fais très peu de km qui me coûtent la peau des fesses en essence: le mode électrique serait certainement très rentable.
J'ai bien l'impression qu'il faudra que je me fasse un tableur en conséquence. Par contre, toutes les informations de l'Office sont disponibles dans le détail, et surtout mises à jour au fur et à mesure que de nouveaux véhicules apparaissent. Il ne reste qu'à visiter les sites de fabricants pour obtenir un prix en ligne et se faire une idée. J'en ai un bout de fait, mais je ne le trouve pas assez "élégant".
Ce que j'aime bien avec l'électricité c'est que 1 KWh coûte 0,10$ donc c'est facile de calculer la valeur de ce que nous consommons.
les calculs restent semblable dans ce cas?
ma consommation indiqué par l ordinateur de bord se rapproche a 16 kWh pour une utilisation complète de la pile. C'est le kilométrage total parcourut qui change beaucoup avec la température, vitesse de roulement et mon confort... ha ha ha.....
N'oublions pas que La batterie au lithium-ion de la Chevrolet Volt Spark EV, Bolt EV est chauffée et refroidie par un système de gestion thermique liquide (chose que d autres véhicules ne possèdent pas)et affecte la consommation.
Mario.
Je viens de recevoir ce matin plein de précisions de mes valeureux lecteurs. J'ai tout lu. Wow ! C'est fort intéressant. Merci à Réjean Drouin, Jean Yves Arès et Jean Santerre.
Daniel Jasmin
J'ai un œil sur la Mitsubishi Outlander PHEV, mais quand on fait le calcul énergétique, j'ai des doutes.
On annonce 35km d'autonomie avec sa batterie de 12kwh.
Cela représente donc un rendement de 34 kwh/100km en mode tout électrique. C'est le double d'une Khona.
Lorsque la batterie est vide, le moteur thermique de ce véhicule consomme 9.4 litres/100km.
Donc, pour parcourir 35km, il a besoin de 3,7 litres d'essence.
Ce véhicule embarque donc une batterie, 2 moteurs électrique, une génératrice, un système de recharge et de régénération au freinage, bref, plus 260kg d'attirail pour faire sauver l'équivalent de... 3,7 litres d'essence!!!
De plus, le modèle PHEV coûte près de 13 000$ de plus que le modèle thermique.
13 000$ / 1,15$/litres représente 11 304 litres d'essence / 3.7 litres = 3055 recharges de la batterie!
En supposant une recharge de la batterie par jour, cela prendra donc près de 8 ans et demie pour équivaloir à ce que coûte le modèle thermique en essence.
Il faut donc avoir la foi "verte" pour faire l'achat du Outlander PHEV!!!
Avec les nouveaux Khona EV et Niro EV de près de 400km d'autonomie pour un prix quasi équivalent aux modèles PHEV, je crois que ce type de véhicules est en voie de disparition.
C'est juste dommage que Kia et Hyundai n'ont pas poussé le concept SUV jusqu'au bout en proposant des modèles à traction intégrale à double moteur électrique car pour le moment, il n'y a que Mitsubishi qui propose un SUV branchable à traction intégrale pour moins de 60 000$. Nous verrons ce que Tesla fera de son modèle Y. Je crois que je vais attendre et retarder mon achat; je ne suis pas encore satisfait des SUV proposés en 2019.