Dès que le vent soufflera je rechargera, plus souvent
Introduction
La voiture électrique n’est pas écologique parce qu’elle utilise de l’électricité, mais parce qu’elle nous rappelle que l’énergie est une denrée qui se raréfie, et qu’il faut y faire attention.
En véhicule thermique on ressent l’effet du vent mais cela ne change pas la plupart du temps notre façon de conduire. En véhicule électrique il est facilement palpable que le vent impacte l’énergie consommée, et qu’il réduit de façon assez importante l’autonomie de la voiture. Cela peut nécessiter d’adapter son rythme de conduite pour arriver à bon port.
Retour d’expérience
J’effectue régulièrement des trajets autoroutier Bretagne <– –> Haut-de-France et passe donc systématiquement dans les zones ventées de Bretagne / Normandie / Haut-de-France.
J’ai déjà, à 2 occasions, eu des surprises de surconsommations par rapport aux prévisions données par les logiciels ABRP / Chargemap. Il a fallu que je réduise ma vitesse assez fortement pour arriver aux stations de charge avec quelques % restant au lieu des 10% attendus. Il s’agissait de journées venteuses et les difficultés sont arrivées toujours dans le sens Haut-de-France –> Bretagne, donc contre les vents dominants.
La raison était donc clairement l’impact du vent sur ma consommation, d’où cet article.
J’ai estimé les consommation par rapport aux charges effectuées dans un sens et dans l’autre. Les trajets sont les même mais en sens inverse. Les vitesses sont également proches.
L’impact le plus fort du vent a été ressenti au départ ou à l’arrivée de l’aire de recharge de Bolleville (Normandie), j’ai donc repris le bulletin météo sur ce lieu au moment de la recharge
| Date | Direction | Météo Aire de Bolleville | Conso. totale | Différence |
| 23/12/2022 | Ouest–>Nord | Temp. : 12°C Vent : moy 32 km/h. Ouest |
122 kwh | |
| 28/12/2022 | Nord–> Ouest | Temp. : 9°C Vent : moy 39 km/h. Sud-Ouest-Ouest |
144 kwh | +18% (+36% batterie) |
36% de batterie ont donc été consommé dans un sens plutôt que l’autre du fait du vent. Sur ce trajet à 3 arrêts recharge intermédiaire, cela signifie donc de monter le niveau de charge de la batterie de 12% en moyenne pour réaliser le parcours nord–> ouest par rapport au trajet ouest–>Nord.
12% c’est plus que la marge de 10% que je me donne en général, ce qui explique qu’il a fallu lever le pied pour arriver à la station de charge suivante.
Nous ne sommes pas tous égaux en France face au vent
En fonction de notre localisation en France et des trajets que nous devons réaliser, l’impact du vent sur nos trajets devra être pris plus ou moins en compte.
- Bretagne, Haut-de-France, PACA, et Occitanie sont les régions dans lesquels des vents côtiers assez forts sont à prévoir
- la normandie et le Haut-De-France subissent de plus des vents dominants de sud-ouest qui suivent le trait de côte
- En PACA et Occitanie les vents dominants viennent de la mer, ce qui limitera l’impact sur une portion du trajet direction de la côte
- pour toutes les autres régions l’impact du vent sera plus négligeable, voire insignifiant
Les voitures électriques non sont pas toutes égales face au vent
Cx, surface frontale, & SCx
Le Cx est la valeur communément mise en en avant par les constructeurs pour représenter la qualité aérodynamique de leurs véhicules. Le Cx représente les efforts qu’ont déployés les ingénieurs pour que la carrosserie laisse glisser l’air en générant un minimum de force de frottement
Mais c’est le SCx, moins documenté, qui est le paramètre d’un véhicule permettant de connaître l’énergie dépensée pour vaincre les forces de pression liées au vent autour du véhicule. Le SCx est égal à :
SCx = Cx * Surface_Frontale_Véhicule
La surface frontale d’un véhicule dépend de sa taille. Un SUV aura une surface frontale plus importante qu’une voiture compacte. Donc même si un SUV a le même Cx que la voiture compacte, le SUV devra consommé plus d’énergie pour lutter contre le vent.
Energie consommée pour lutter contre le vent
Si on connaît le SCx d’un véhicule, il est possible de calculer la force pour lutter contre le vent et donc l’énergie qu’il est nécessaire de dépense. La force à générer est égale à :
Force = 0.5 * SCx * Masse_Volumique_Air * (Vitesse_Vent)2
Cette équation n’est pas linéaire, on obtient ce genre de courbe si on visualise la force nécessaire suivant la vitesse :
Il faut dépenser 4 fois plus d’énergie pour lutter contre le vent à 130 km/h comparé à 65 km/h !
Comparatif de véhicules
Ce comparatif reprend les Cx et Scx de différents véhicules.
Ce sont des valeurs glanées sur internet, des erreurs peuvent exister. Le SCx n’est parfois pas communiqué par le constructeur, il a alors été estimé.
Si vous souhaitez rajouter un véhicule ou corriger des valeurs, laissez un commentaire en bas de cet article !
De cette valeur de SCx on peut calculer l’énergie dépensée par chaque véhicule pour lutter contre le vent à différentes vitesses. Cette mesure ne prend pas en compte toutes les autres sources de consommations (frottement mécaniques, …), c’est simplement l’application de la formule décrite ci-dessus.
La Tesla Model 3 comme référence
La Tesla Model 3 (TM3) est le modèle de grande série très performante dans ce domaine avec un SCx de 0,52.
C’est également un véhicule pour lequel il y a beaucoup d’informations techniques et d’analyse disponibles. J’ai par exemple trouvé ce site qui donner les consommations du véhicule suivant différents critères :
https://www.motormatchup.com/efficiency
Je prend donc la TM3 comme véhicule de référence.
Même si ce modèle est aérodynamiquement très étudié on voit déjà très rapidement que le vent lié à la vitesse du véhicule a un impact important sur l’autonomie du véhicule
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Si on regarde maintenant l’impact du vent sur l’autonomie
| Pas de vent | Vent de face 20 km/h | Vent arrière 20 km/h | |
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Tableau comparatif
On peut alors comparer les autres véhicules à la TM3
- en prenant en compte la différence de taille de batterie, et la différence de SCx, à quelle vitesse dois-je rouler avec un autre véhicule pour parcourir la même distance que la Tesla Model 3 (simplement sur base de l’aérodynamique, je le répète …) ?
- quel est le retard qui sera engendré par cette différence de vitesse ?
| Marque | Modèle | Année | Batterie (kWh) |
Cx |
Surface front. (m2) |
SCx |
Surconso. (kwh) / (+vent) |
Comparaison Tesla Model 3 | |||
| 85km/h | 110km/h | 130km/h | Vent nul | Delta T / 100km | |||||||
| Tesla | Model 3 SR+ | 2022 | 57 | 0.23 | 2.26 | 0.52 | 4.9 / +4.1 |
8.2 / +5.2 |
11.5 / +6.0 |
130 km/h | 00mn 00s |
| Hyundai | Ioniq 28 | 2016 | 28 | 0.24 | 2.21 | 0.53 | 5.0 / +4.2 |
8.4 / +5.2 |
11.8 / +6.0 |
87 km/h | +22mn 48s |
| Tesla | Model S SR+ | 2021 | 95 | 0.23 | 2.43 | 0.56 | 5.3 / +4.4 |
8.9 / +5.5 |
12.4 / +6.4 |
161 km/h | -8mn 53s |
| Volkswagen | ID3 | 2022 | 58 | 0.27 | 2.19 | 0.59 | 5.6 / +4.7 |
9.4 / +5.8 |
13.1 / +6.7 |
126 km/h | +01mn 28s |
| Peugeot | e-208 | 2019 | 46 | 0.29 | 2.14 | 0.62 | 5.9 / +4.9 |
9.8 / +6.2 |
13.8 / +7.0 |
109 km/h | +8mn 53s |
| Kia | Niro EV | 2022 | 64 | 0.29 | 2.15 (1) | 0.63 (1) | 6.0 / +4.9 |
10.0 / +6.2 |
14.0 / +7.2 |
128 km/h | +00mn 43s |
| MG | 4 | 2022 | 64 | 0,27 | 2.34 (3) | 0.63 (3) | 6.0 / +4.9 |
10.0 / +6.2 |
14.0 / +7.2 |
128 km/h | +00mn 43s |
| Kia | e-Niro | 2022 | 64 | 0.29 | 2.25 (2) | 0.65 (2) | 6.2 / +5.1 |
10.3 / +6.3 |
14.4 / +7.4 |
127 km/h | +01mn 05s |
| Fiat | 500e | 2022 | 37 | 0.31 | 2.09 | 0.65 | 6.2 / +5.1 |
10.3 / +6.3 |
14.4 / +7.4 |
96 km/h | +16mn 21s |
| Citroën | e-C4 | 2020 | 46 | 0.28 | 2.36 | 0.66 | 6.3 / +5.2 |
10.5 / +6.5 |
14.6 / +7.6 |
106 km/h | +10mn 26s |
| Renault | Megane e-tech | 2022 | 60 | 0.29 | 2.31 | 0.67 | 6.4 / +5.2 |
10.6 / +6.6 |
14.9 / +7.6 |
120 km/h | +03mn 51s |
| Tesla | Model Y SR+ | 2022 | 57 | 0.23 | 2.91 | 0.67 | 6.4 / +5.2 |
10.6 / +6.6 |
14.9 / +7.6 |
115 km/h | +03mn 51s |
| Seat | Mii Electric | 2020 | 32 | 0.32 | 2.09 | 0.67 | 6.4 / +5.2 |
10.6 / +6.6 |
14.9 / +7.6 |
87 km/h | +22mn 49s |
| Volkswagen | ID5 | 2022 | 77 | 0.26 | 2.65 | 0.69 | 6.5 / +5.5 |
10.9 / +6.9 |
15.3 / +7.9 |
133 km/h | -01mn 02s |
| Hyundai | Kona Electric | 2020 | 64 | 0.29 | 2.41 | 0.70 | 6.6 / +5.6 |
11.1 / +6.9 |
15.5 / +8.0 |
121 km/h | +03mn 26s |
| Volkswagen | ID4 | 2022 | 77 | 0.28 | 2.68 | 0.75 | 7.1 / +5.9 |
11.9 / +7.4 |
16.6 / +8.6 |
128 km/h | +00mn 43s |
| Renault | Zoe | 2022 | 52 | 0.33 | 2.27 | 0.75 | 7.1 / +5.9 |
11.9 / +7.4 |
16.6 / +8.6 |
105 km/h | +10mn 59s |
| Volvo | Xc40 | 2021 | 65 | 0.33 | 2.60 | 0.86 | 8.2 / +6.7 |
13.6 / +8.5 |
19.1 / +9.8 |
111 km/h | +08mn 08s |
| Volkswagen | ID Buzz | 2022 | 77 | 0.29 | 3.21 | 0.93 | 8.8 / +7.3 |
14.8 / +9.1 |
20.6 / +10.7 |
116 km/h | +05mn 34s |
- (1) Valeurs non données par le constructeur, estimées graphiquement
- (2) Tiré forum Automobile Propre
- (3) Valeurs non données par le constructeur, estimées graphiquement
Petites analyses
- La Volvo XC40 est un tank qui présente un SCx très mauvais. Même si sa batterie est plus grande il faudra réduire sa vitesse à 111 km/h pour égaler l’autonomie d’une TM3
- L’ID Buzz est un grand véhicule. Même si son Cx est correct et sa batterie imposante, elle ne peut égaler la TM3. Il faudra réduire sa vitesse à 116 km/h
- un comparatif entre l’ID3 et l’ID4 permet de bien comprendre l’impact du SCx. Bien que l’ID3 n’a qu’une petite batterie (58kWh au lieu de 77kWh), sa petite taille et son meilleur Cx permet d’égaler la performance de l’ID4 avec une vitesse très proche (~127km/h)
- Non, une tesla model Y n’est pas équivalente à un model 3. Il va falloir conduire ce SUV à 115 km/h pour égaler en autonomie une TM3 à 130 km/h
- plusieurs véhicules ont des performances assez proches : Volkswagen ID3, Kia Niro EV, MG4, Renault Megane e-tech, Tesla Model Y. La différence en autonomie se fera peut être plutôt sur les autres facteurs de consommation de ces véhicules et leurs optimisations dans ce domaine.
