Quoi qu’en disent les constructeurs, la conversion à la traction électrique bouscule pas mal de nos habitudes d’automobilistes. Si, les premiers temps, le conducteur a l’oeil rivé sur la jauge de batterie, son angoisse s’amenuise au fil des jours, à mesure qu’il prend confiance en les estimations de l’ordinateur de bord. Chaque retour au bercail est une petite victoire ; chaque trajet accompli sans encombre confirme l’endurance de la batterie. De sorte qu’après quelques semaines, le navetteur qui parcourt toujours le même trajet aura acquis une confiance suffisante en son auto pour s’autoriser à ne plus la charger qu’une fois tous les deux ou trois jours. Tandis que celui qui fait un usage plus varié de son auto et qui s’aventure plus loin de son domicile prendra l’habitude de la brancher religieusement chaque soir.  

L’autonomie de la voiture électrique dépend aussi de la qualité de ses pneus 

Quel que soit leur profil, ces automobilistes d’un genre nouveau ont en commun d’avoir développé une allergie à tout facteur susceptible d’entamer l’autonomie de leur voiture électrique. Voilà pourquoi ces automobilistes à la sensibilité énergétique surdéveloppée sont susceptibles de s’intéresser davantage que la moyenne aux caractéristiques des enveloppes pneumatiques que chaussent les roues de leur voiture.  

Contre toute attente, ces anneaux de caoutchouc noir réputés s’user toujours trop vite et coûter cher à remplacer ont une influence directe sur l’autonomie d’une automobile, fût-elle à traction électrique ou bien thermique. A dimensions égales, un pneumatique spécifiquement conçu pour diminuer la résistance qu’il oppose au roulement peut aisément baisser la consommation d’énergie du véhicule de l’ordre de 10 % à 20 %. Toujours bon à prendre. 

La voiture électrique préfère sacrifier une part de l’adhérence de ses pneus pour diminuer l’énergie qu’ils consomment

Les gommes dites à faible résistance au roulement sont tout indiquées pour les voitures électriques. Hélas ! La masse conséquente de sa batterie concourt à augmenter la déformation des flancs des pneumatiques, avec pour corollaire une élévation de la résistance au roulement et une accélération de l’usure. Voilà pourquoi certains manufacturiers ont développé une catégorie de pneumatiques spécifiquement dédiés aux voitures à traction électrique, encore optimisés par rapport aux pneus à faible résistance au roulement que les constructeurs généralisent sur leurs modèles à motorisations thermiques conventionnelles.  

Par définition, un pneumatique doit sacrifier une part de son taux d’adhérence s’il veut diminuer sa résistance au roulement. Voilà pourquoi les constructeurs consacrent de longues heures à essayer toutes les enveloppes du marché, pour sélectionner celle qui offre le meilleur compromis entre confort, adhérence en virage, distance de freinage, émissions sonores, longévité et résistance au roulement. Néanmoins un sacrifice doit être concédé : qu’ils aient été réalisés par les manufacturiers ou par des associations de consommateurs, tous les essais comparatifs démontrent que les pneumatiques à faible résistance au roulement allongent les distances d’arrêt. Les constructeurs de véhicules électriques choisissent ces enveloppes en connaissance de cause car à leurs yeux, le jeu en vaut la chandelle 

Curieux de quantifier ce sacrifice, le magazine américain Road&Track a eu la curiosité de soumettre une Volkswagen e-Golf 100 % électrique à une batterie de tests. Résultat, son autonomie a chuté de 20 % environ lorsqu’elle était chaussée de pneumatiques hautes performances réputés ultra adhérents. Un gain de cette ampleur peut sembler négligeable aux yeux de l’automobiliste moyen, mais elle peut faire toute la différence pour le conducteur d’une voiture électrique lorsqu’un imprévu l’amène à s’éloigner de chez lui.

Le manufacturier japonais Bridgestone se targue de fournir au constructeur allemand Volkswagen un pneumatique hautement optimisé pour sa berline électrique ID.3. Cette enveloppe serait plus légère de 2 kilogrammes et offrirait 30 % de résistance au roulement en moins qu’un pneu conventionnel de taille identique. La largeur préservée de sa bande de roulement limiterait la dégradation des distances d’arrêt.   

Le dessin de la roue et pas seulement celui du pneu influent sur la consommation d’énergie d’une automobile

Le type de pneumatique n’explique pas à lui seul la surconsommation de 20 % mesurée par Road&Track : les journalistes américains ont remplacé les roues à voile plein et lisse de la e-Golf par des jantes mois aérodynamiques car percées de grands trous de refroidissement. En décembre 2019, le magazine Car and Driver, cet autre mensuel américain démontrait, chiffres à l’appui, que les grandes soucoupes de plastique qui habillent les roues de la version d’entrée de gamme de la Tesla Model 3 améliorent le rendement général de 3,4 % et augmentent de 16 kilomètres l’autonomie de la batterie. Le secret ? Couvrir la face externe de la roue facilite l’écoulement des filets d’air et limite l’intensité des turbulences qui s’opposent au déplacement de la voiture.  

Le principe n’a rien de nouveau. En 1989, déjà, la Citroën XM marquait les esprits avec ses roues habillées de disques parfaitement plats et lisses. L’aérodynamisme y gagnait ce que l’esthétique y perdait. Trois décennies plus tard, la résurgence du critère de l’efficacité énergétique et du coefficient de pénétration dans l’air explique le retour en vogue de la jante à voile plein et du grand enjoliveur lisse sur une multitude de voitures électriques ou simplement hybrides rechargeables.  

Les roues plus lisses du BMW iX3 électrique réduisent de 5 % la traînée aérodynamique

Néanmoins, tous les constructeurs ne sont pas prêts à sacrifier le style sur l’autel de l’économie d’énergie. Pour preuve, la roue étudiée par l’Allemand BMW pour son premier SUV iX3 à propulsion 100 % électrique. Un disque parfait aurait été optimal du point de vue de l’écoulement de l’air mais le réaliser en alliage léger aurait sérieusement augmenté la masse de la roue. Le compromis trouvé consiste à forger la jante la plus légère possible, puis à combler les interstices entre les branches du voile au moyen de lamelles en plastique clipsées. Elles forment une surface d’appui pour les filets d’air. 

A la fin, BMW se targue d’un double gain : les roues plus lisses du BMW iX3 électrique réduisent de 5 % la traînée aérodynamique, tout en pesant 15 % de moins que la plus légère des roues du BMW X3 à motorisation conventionnelle. De quoi économiser 2 % d’énergie (soit 0,4 kWh aux cent kilomètres) sur le cycle normalisé européen d’homologation et grapiller 10 kilomètres d’autonomie entre deux charges. 

Plus qu’aucun autre, le conducteur d’électrique doit veiller à la pression de ses pneumatiques

Les efforts des ingénieurs tomberaient à plat si l’automobiliste ne veillait pas à maintenir ses pneumatiques à la bonne pression. Rappelons que le sous-gonflage augmente de 5 % la consommation d’énergie et finit par accroître le risque d’éclatement du fait de l’échauffement. C’est ainsi que le conducteur est invité à faire l’appoint d’air au moins une fois par mois, ou bien chaque fois qu’il embarque davantage de passagers et de bagages plus qu’à l’ordinaire. 

La pression se vérifie à froid, tant que la voiture a parcouru moins de 3 kilomètres. A défaut, il convient de rajouter 0,3 bar à la valeur recommandée sur l’étiquette du véhicule (dans la portière ou sur la trappe à carburant). Ne pas oublier en outre que les pneus exposés au soleil ardent de l’été afficheront une valeur de pression supérieure à celle des pneus du côté opposé, qui stationnent dans l’ombre. 

Paradoxe : la climatisation entame l’autonomie de la voiture électrique autant qu’elle l’améliore

L’influence des pneumatiques et du dessin de la roue sur l’autonomie de la batterie est énorme. Toutefois une multitude d’autres paramètres concourent à aider la voiture électrique à rouler plus loin. Le climatiseur, par exemple, dont on sait que son usage excessif impose un surcroît de travail au moteur pour entraîner le compresseur et “fabriquer” du froid. Et pourtant, dans le même temps, cette même “clim” aide la batterie à donner le meilleur d’elle-même.  

“Peu d’automobilistes en sont conscients mais le système qui rafraîchit l’habitacle de la voiture électrique sert parfois aussi à refroidir la batterie, pour maintenir ses cellules à température optimale”, révèle Olaf Henning, Directeur général de Mahle Aftermarket, la branche après-vente de l’équipementier automobile allemand. Selon les fabricants, cette température oscille entre 15°C et 30°C, plage idéale pour optimiser le rendement énergétique de la cellule au lithium-ion. D’ailleurs les voitures électriques qui chargent le plus vite sont celles qui refroidissent le mieux leur batterie. Car plus grande est la quantité d’énergie électrique absorbée par la batterie durant la charge, plus intense est l’échauffement de ses cellules — et plus grand est le besoin de les refroidir. 

Par souci d’économie et d’allègement, certaines voitures électriques se contentent de refroidir leur batterie en les exposant à un courant d’air refroidi au contact du fluide frigorigène du système de climatisation de l’habitacle. D’autres constructeurs vont plus loin et étendent le circuit de liquide réfrigéré jusqu’à envelopper la batterie d’accumulateurs. En ces cas et si le système de climatisation venait à perdre en efficacité, l’autonomie de la batterie chuterait en conséquence. A la longue, sa longévité pourrait même en souffrir.  

Voilà pourquoi l’équipementier Mahle attire l’attention des réparateurs sur l’importance du bon entretien du compresseur de fluide frigorigène, au cœur du système de conditionnement de la batterie. A noter que sur les voitures hybrides et électriques, le compresseur est entraîné par un petit moteur électrique, uniquement lorsque nécessaire. C’est autant d’énergie épargnée.