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La manière dont fonctionne une voiture électrique
Ses forces et ses faiblesses
Ses perspectives d'avenir
Comment fonctionne un véhicule électrique exactement ? Quid de l’ensemble des questions soulevées par ses recharges (modalités, temps et coût) ? La voiture électrique est-elle vraiment “bonne pour l’environnement” ? Quel avenir pour elle, dans un contexte où l’exploitation du lithium pose question ?
Nous vous expliquons tout.
Une voiture électrique est un véhicule propulsé par un moteur électrique, qui utilise l’énergie de l’électricité plutôt que celle d’un carburant comme l’essence ou le diesel.
Contrairement à un moteur thermique, qui brûle du carburant pour générer de la chaleur et produire du mouvement, le moteur électrique transforme directement l’électricité en énergie mécanique.
Un moteur électrique fonctionne grâce à un phénomène physique que l’on nomme “l’électromagnétisme”.
L’électromagnétisme est un principe fondamental de la physique qui, comme son nom l’indique, décrit comment l’électricité et le magnétisme sont liés.
Ce processus se déroule en trois étapes.
L’électricité stockée dans la batterie de la voiture alimente le moteur électrique ;
À l’intérieur du moteur, deux éléments entrent alors en action : le stator (la partie fixe du moteur) qui génère un champ magnétique en envoyant du courant dans des bobines de cuivre, puis le rotor (la partie mobile du moteur) qui réagit au champ magnétique produit par le stator (en étant attiré et repoussé de manière continue, ce qui le fait tourner).
Le mouvement de rotation induit est transmis aux roues et propulse la voiture électrique.
Selon les chiffres fournis par le site gouvernemental “Données et études statistiques”, les voitures électriques ont représenté 13,1 % des achats de voitures neuves en 2022 en France. Sur ces 1 577 000 véhicules, 64,8 % ont été achetés par des particuliers.
Autre chiffre : d’après le magazine L’Express, les ventes annuelles françaises de voitures électriques et hybrides rechargeables ont littéralement explosé depuis quelques années. Entre 2015 et 2022, les ventes sont passées de 22 857 à 459 212 véhicules.
Une tendance similaire à celle observée à l’échelle mondiale : entre 2016 et 2022, le chiffre d’affaires généré par les ventes de voitures électriques et hybrides rechargeables a été multiplié par 13, passant de 40,4 milliards d’euros à 511,3 milliards d’euros.
D’après Statista, ce chiffre d’affaires devrait d’ailleurs atteindre 878,3 milliards d’euros en 2028.
Contrairement au plein d’essence d’un véhicule thermique, la voiture électrique peut se recharger en divers endroits - pas seulement en station service.
Sous réserve de bénéficier de l’équipement adéquat, la recharge de ce type de véhicule peut donc s’effectuer :
Il existe deux types de borne :
Type de borne | Puissance délivrée | Usage principal | Temps de recharge typique |
---|---|---|---|
Borne AC (Courant Alternatif)
|
3,7 kVA à 43 kVA | Recharge lente – domicile, lieu de travail, voirie | Plusieurs heures à une nuit complète |
Borne DC (Courant Continu)
|
50 kW à 350 kW | Recharge rapide – stations-services, hubs de recharge, parkings commerciaux | Environ 45 minutes |
Type de prise | Lieu d'utilisation | Particularités |
---|---|---|
Prise domestique
|
Domicile | Utilisable sur toute prise domestique classique, recharge lente |
Prise renforcée
|
Domicile | Sécurisée et optimisée pour une meilleure puissance |
Borne de recharge domestique
|
Domicile | Solution dédiée avec installation spécifique pour la maison |
Prise Type 1
|
Espace public | Standard utilisé principalement en Amérique et en Asie, monophasé |
Prise Type 2
|
Espace public | Standard européen, compatible AC et DC |
Prise Type 3
|
Espace public | Ancien standard en France, peu utilisé aujourd'hui |
Prise CHAdeMO
|
Espace public | Recharge rapide DC, surtout utilisé pour les véhicules asiatiques |
Prise Combo (CCS)
|
Espace public | Recharge ultra-rapide DC, combinant Type 2 et DC rapide |
D’après Engie, le temps de recharge moyen est de :
Le temps de recharge d’une voiture électrique varie principalement en fonction de 4 facteurs :
Or, il faut savoir que le niveau de consommation d’une voiture électrique varie également selon son modèle. D’après EDF, “elle est en moyenne de 15 kWh/100 km”.
Dans la pratique, recharger son véhicule électrique à domicile demeure généralement l’option la plus économique.
Pas nécessairement. Elle peut l’être (ou en tout cas, incarner une meilleure option qu’un véhicule thermique) au regard de certains paramètres, mais cela dépend fortement du contexte.
La propension de ce choix à être “écoresponsable” dépend de 3 facteurs :
Vient ensuite le sujet du mix électrique. Pour dire les choses simplement, plus l’électricité produite repose sur un mix dominé par les énergies bas-carbone (énergies renouvelables et nucléaire), plus le choix de l’électrique devient intéressant.
Pour autant, ainsi que le souligne Carbone4, il n’existe finalement que peu de pays où le mix énergétique est tellement émissif que le véhicule électrique ne parvient pas à prendre l’ascendant sur le thermique.
Enfin, il ne faut surtout pas laisser croire que l’électrique est une forme de “solution miracle”... Au risque de créer un effet rebond.
Forces et faiblesses | Détails |
---|---|
Écologie | Impact carbone faible à l'utilisation, véhicule compatible avec le recours aux énergies bas-carbone |
Économie | Recharge possiblement moins chère que le carburant, aides financières à l'achat sous réserve de répondre aux critères d'éligibilité |
Confort de conduite | Conduite fluide, silencieuse, boîte automatique |
Technologie | Autonomie en progression, freinage régénératif |
Autonomie | Autonomie encore inférieure aux moteurs thermiques |
Temps de recharge | Recharge plus lente qu’un plein d’essence, infrastructures limitées |
Coût | Prix initial élevé |
Batteries | Pollution liée à la production |
Infrastructure | Réseau de bornes de recharge encore inégal, manque de standardisation |
Les voitures électriques comptent parmi les emblèmes de la transition écologique. À juste titre d’ailleurs, dans la mesure où elles pourraient nous permettre de répondre à certaines problématiques :
Seulement voilà : les choses ne sont pas aussi simples. Comme nous venons de le voir, les véhicules électriques ne présentent pas que des avantages...
Si on se place du point de vue strictement environnemental, la voiture électrique constitue un bon outil de lutte contre le réchauffement climatique en tant que véhicule. Malheureusement, elle pose tout de même un certain nombre de questions, au premier rang desquelles se loge la problématique des batteries au lithium.
Il faut ajouter que le lithium n’est pas seulement utilisé pour les voitures électriques : il l’est aussi pour les panneaux solaires, par exemple, et bon nombre de nos gadgets technologiques (à l'image des smartphones).
Pour ne rien arranger, si les populations européennes s’opposent à l’exploitation du lithium sur leurs territoires (ce qui peut se comprendre au regard des implications), cela signifie que nous devons donc importer du lithium… Ou renoncer aux voitures électriques, aux panneaux solaires et à la panoplie d’outils technologiques dépendants du lithium.
Un sacré casse-tête, donc. Mais sommes-nous réellement dans l’impasse ? Peut-être pas. Parmi les alternatives envisagées : le sodium.
Un point de vue partagé par le magazine GEO.
Dernier point positif - et pas des moindres : les batteries au sodium-ion pourraient aussi s’avérer moins polluantes.
Comment maintenir le cap de l’interdiction des voitures thermiques en Europe, Alternatives économiques, https://www.alternatives-economiques.fr/maintenir-cap-de-linterdiction-voitures-thermiques-europe/00113380
L’électromagnétisme, Alloprof, https://www.alloprof.qc.ca/fr/eleves/bv/sciences/l-electromagnetisme-s1170
Acquérir une voiture électrique : pas seulement une question de revenus, Données et études statistiques, https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/acquerir-une-voiture-electrique-pas-seulement-une-question-de-revenus-0
Voitures électriques : les chiffres d'une année record en Europe, L’Express, https://www.lexpress.fr/environnement/voitures-electriques-les-chiffres-dune-annee-record-en-europe-GHDPE4MK7RB53GTDNLN34NXRS4/
Chiffre d'affaires mondial du marché des véhicules électriques et hybrides de 2016 à 2028 (en milliards d'euros), Statista, https://fr.statista.com/statistiques/1388284/chiffre-affaires-vehicules-electriques-monde/
Comment fonctionne une voiture électrique ? TotalÉnergies, https://services.totalenergies.fr/particuliers/conseils/entretien-vehicule/centre-entretien/fonctionnement-voiture-electrique
Recharger un véhicule électrique : comment ça marche ? Total Énergies, https://totalenergies.com/fr/news/recharger-vehicule-electrique-comment-ca-marche
QUELLES PRISES POUR RECHARGER SA VOITURE ÉLECTRIQUE ? Ulys, https://ulys.com/blog/quelles-prises-pour-recharger-sa-voiture-electrique/
Combien de temps faut-il pour recharger sa voiture électrique ? Engie,
https://mobilite-elec.engie.fr/conseils-et-actualites/borne-de-recharge/combien-de-temps-faut-il-pour-recharger-sa-voiture-electrique--.html
Quel est le coût de recharge d’une voiture électrique ? EDF Particulier, https://particulier.edf.fr/fr/accueil/guide-energie/electricite/cout-recharge-voiture-electrique.html
Combien coûte la recharge d’une voiture électrique ? izi by EDF, https://izi-by-edf.fr/blog/prix-recharge-electrique-octobre-2022/
Les idées reçues sur la voiture électrique, Carbone4, https://www.carbone4.com/analyse-faq-voiture-electrique
Tout savoir de l'énergie nucléaire, Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/actualites-ecologie/tout-savoir-de-l-energie-nucleaire
Projet de mine de lithium dans l’Allier, Débat Public, https://www.debatpublic.fr/mine-de-lithium-allier
Comprendre l'accord UE-Mercosur en 3 questions clés, Greenly, https://greenly.earth/fr-fr/blog/actualites-ecologie/comprendre-l-accord-ue-mercosur-en-3-questions-cles
458 Wh/kg: les batteries au sodium-ion pourraient bientôt concurrencer les batteries au lithium, GEO, https://www.geo.fr/sciences/458-wh-kg-les-batteries-au-sodium-ion-pourraient-bientot-concurrencer-les-batteries-au-lithium-223823
Bientôt des batteries sodium-ion pour stocker les énergies renouvelables ? EDF, https://www.edf.fr/entreprises/le-mag/le-mag-entreprises/conseils-energie-competitivite/bientot-des-batteries-sodium-ion-pour-stocker-les-energies-renouvelables
Pourquoi la batterie sodium-ion va s’imposer ? Futura Sciences, https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/technologie-batterie-sodium-ion-va-imposer-113308/
La voiture électrique : l'enjeu des batteries et du lithium, Radio France (France Inter), https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/on-se-decarbone/on-se-decarbone-du-jeudi-17-octobre-2024-9077855
Tout comprendre sur la batterie de votre smartphone, Orange, https://pro.orange.fr/lemag/tout-comprendre-sur-la-batterie-de-votre-smartphone-CNT0000024ndok.html
En Serbie, le projet de mine de lithium validé par le gouvernement malgré les critiques, Le Monde, https://www.lemonde.fr/international/article/2024/07/16/en-serbie-le-projet-de-mine-de-lithium-acte-par-le-gouvernement-malgre-les-critiques_6251014_3210.html