Comment la puissante pompe à chaleur aide (mais ne résout pas) le problème du temps froid des véhicules électriques

Peut-être avez-vous entendu : Dans de nombreux endroits, il fait vraiment très froid. Des gelées profondes ont frappé de larges régions des États-Unis cette semaine ; la neige et la pluie verglaçante ont balayé le nord de l’Europe. Tout cela est loin d’être idéal pour les véhicules électriques, qui historiquement n’aiment pas le froid. Une poignée de stations Tesla Supercharger de Chicago fait la une des journaux cette semaine, après que certains véhicules électriques affectés par les températures se soient complètement retrouvés à court de batterie et aient dû être remorqués.

Les véhicules électriques ont du mal par temps froid pour deux raisons. L’une est chimique : les batteries lithium-ion, celles qui font fonctionner les voitures électriques (et les téléphones), reposent sur des ions lithium passant de leurs conducteurs chargés négativement (cathodes) à ceux chargés positivement (anodes). Le froid fait que les ions se déplacent plus lentement vers l’anode, ce qui signifie qu’il est plus difficile de charger une batterie froide qu’une batterie bien au chaud. L’autre raison est plus pratique : le temps froid signifie que les occupants de la voiture sont plus susceptibles d’allumer le chauffage, et les radiateurs utilisés pour réchauffer une voiture tirent leur énergie de la batterie électrique. Cela réduit la portée, parfois de manière significative. Tests par AAA, Les rapports des consommateurset la société de données sur les batteries EV Récurrent ont constaté que les températures glaciales réduisent l’autonomie des véhicules entre 16 et 46 pour cent. (Temps très froid réduit également le kilométrage des véhicules à essence, entre 15 et 24 pour cent.)

Mais ces dernières années, un technologie héroïque du changement climatique a fait son chemin dans les véhicules électriques, un modèle qui a amélioré – mais pas résolu – leurs problèmes par temps froid : les pompes à chaleur. Les pompes à chaleur transfèrent la chaleur de l’extérieur de la voiture pour aider à garder les passagers au chaud et ainsi éviter de consommer trop d’énergie de la batterie. Et oui, les pompes à chaleur peuvent toujours amener de l’air chaud dans la voiture même s’il gèle dehors, mais avec un succès mitigé. Aussi contre-intuitif que cela puisse paraître, il y a encore une bonne quantité de chaleur qui peut être extraite de l’air, disons à 10 degrés Fahrenheit.

Aujourd’hui, les pompes à chaleur équipent de nombreux nouveaux véhicules électriques, mais pas tous. Les Tesla sont équipées d’une technologie de pompe à chaleur exclusive depuis 2021. L’I-Pace de Jaguar en a une intégrée, tout comme les dernières voitures de la série i de BMW, l’Ioniq 5 de Hyundai, le dernier e-Tron d’Audi et le nouveau produit phare électrifié de Kia, l’EV9.

“Tout véhicule électrique qui sort actuellement et qui n’est pas équipé de pompe à chaleur est déjà un dinosaure”, déclare John Kelly, professeur de technologie automobile et instructeur spécialisé dans la technologie des véhicules hybrides et électriques à la Weber State University.

Les pompes à chaleur sont ultra efficaces car elles transférer la chaleur des sources existantes au lieu de la créer. Ainsi, dans une maison, si vous utilisez un four, vous brûlez du gaz qui réchauffe la planète pour générer une nouvelle chaleur qui est ensuite soufflée autour de la structure. Une pompe à chaleur extrait la chaleur de l’air extérieur et la pompe à l’intérieur.

C’est le même principe pour les pompes à chaleur des véhicules électriques. Une voiture à combustion interne brûle de l’essence pour alimenter le véhicule, mais ce faisant, elle produit beaucoup de chaleur perdue, qui est ensuite pompée dans l’habitacle. Les véhicules électriques sont bien plus efficaces, puisque plus des trois quarts de leur électricité sont consacrés au déplacement des roues, selon Données fédérales américaines. Cela signifie qu’il y a moins de chaleur perdue pour capter et réchauffer les passagers. Avec une pompe à chaleur, un véhicule électrique peut extraire la chaleur de l’air extérieur (encore une fois, même s’il fait très froid) pour réchauffer l’intérieur et même sa batterieaugmentant l’efficacité du véhicule par temps froid.