Courbes de charge : comprendre la recharge de votre véhicule électrique

Brancher son véhicule électrique et attendre que la batterie se remplisse : en apparence, c’est simple. En réalité, la puissance délivrée varie considérablement au cours d’une session de recharge. Comprendre ces variations - les fameuses courbes de charge - permet de mieux planifier ses trajets, de préserver sa batterie et de dimensionner correctement une infrastructure de recharge.

Qu’est-ce qu’une courbe de charge ?

Une courbe de charge représente l’évolution de la puissance de recharge (en kW) en fonction du niveau de batterie (SOC - State of Charge, exprimé en pourcentage). Contrairement à ce que l’on pourrait croire, la recharge d’un véhicule électrique n’est pas linéaire : la puissance acceptée par la batterie change tout au long de la session.

Trois facteurs principaux déterminent la forme de cette courbe :

• Le niveau de charge (SOC) : une batterie presque vide accepte généralement plus de puissance qu’une batterie presque pleine
• La température : le lithium-ion fonctionne de manière optimale entre 20 et 35 °C. En dessous de 10 °C, la résistance interne augmente et la puissance acceptée diminue
• La chimie de la batterie : NMC (nickel-manganèse-cobalt) et LFP (lithium-fer-phosphate) n’ont pas le même profil de charge

La distinction fondamentale se fait entre la recharge en courant alternatif (AC) et en courant continu (DC), qui produisent des courbes radicalement différentes. Pour approfondir la différence entre ces deux types de courant, consultez notre article sur les bornes AC vs DC.

Recharge AC : une puissance constante

En recharge AC, le courant alternatif du réseau est converti en courant continu par le chargeur embarqué (OBC - On-Board Charger) du véhicule. Ce composant est le facteur limitant : sa puissance maximale détermine le débit de recharge, quelle que soit la puissance de la borne.

La bonne nouvelle : la courbe AC est quasi plate. La puissance reste constante de 0 à 100 % de SOC (avec une légère réduction au-dessus de 95 %). Cela rend le calcul du temps de recharge très simple.

À noter : la majorité des véhicules électriques vendus en Europe disposent d’un OBC de 11 kW. Même branchée sur une borne 22 kW, une voiture limitée à 11 kW ne chargera qu’à 11 kW. Vérifiez toujours la capacité du chargeur embarqué de votre véhicule avant de choisir votre borne. Pour aller plus loin sur le sujet de l’installation de bornes, consultez notre page dédiée.

Recharge DC : la courbe en cloche

La recharge rapide DC contourne le chargeur embarqué : le courant continu est injecté directement dans la batterie par le chargeur externe. Les puissances en jeu sont bien supérieures (50 à 350 kW), mais la courbe de charge prend une forme caractéristique de cloche.

Le BMS (Battery Management System) du véhicule contrôle en permanence la tension, la température et le courant de chaque cellule. Il ajuste la puissance acceptée pour protéger la batterie :

Pourquoi cette forme ? Lorsque les cellules lithium-ion se chargent, leur tension interne augmente. À mesure que chaque cellule approche de sa tension maximale (typiquement 4,2 V pour le NMC), la différence de potentiel avec le chargeur diminue. Pour maintenir un flux de courant sans endommager les cellules, le BMS réduit progressivement l’intensité. C’est un peu comme remplir un verre d’eau : on verse vite au début, puis on ralentit pour ne pas déborder.

Exemples concrets par véhicule

Chaque véhicule électrique possède son propre profil de charge, défini par la capacité de la batterie, l’architecture électrique (400 V ou 800 V) et la stratégie du BMS. Voici quatre modèles populaires :

L’architecture 800 V du Ioniq 5 explique sa courbe de charge particulièrement plate entre 10 et 70 % : la tension plus élevée permet de maintenir un courant élevé plus longtemps, ce qui se traduit par une puissance soutenue sur une plage de SOC plus large. Pour en savoir plus sur les batteries et leur fonctionnement, consultez notre article sur le guide des batteries de véhicules électriques.

Les facteurs qui influencent la courbe

Au-delà du SOC, plusieurs variables modifient la forme de la courbe de charge en conditions réelles :

Température de la batterie

C’est le facteur le plus impactant. Par temps froid (en dessous de 10 °C), la résistance interne des cellules augmente significativement. Le BMS limite alors la puissance pour éviter le dépôt de lithium métallique sur les anodes - un phénomène irréversible qui dégrade la capacité. En hiver, il n’est pas rare de ne charger qu’à 50-60 % de la puissance nominale sur une borne DC.

SOC initial

Arriver à une borne rapide avec un SOC de 10 % est beaucoup plus efficace qu’à 50 %. La puissance maximale est atteinte plus vite et maintenue plus longtemps. C’est pourquoi les planificateurs d’itinéraire des véhicules électriques recommandent souvent d’arriver aux bornes avec un SOC bas.

Âge et santé de la batterie (SOH)

Avec le temps et les cycles, la résistance interne des cellules augmente légèrement. Un véhicule avec un SOH (State of Health) de 90 % chargera un peu moins vite qu’un véhicule neuf. Cette dégradation reste toutefois modeste sur les batteries modernes : environ 2 à 3 % de capacité perdue par an en usage normal.

Puissance disponible du chargeur

Si la borne DC est limitée à 50 kW, même un véhicule capable de 250 kW ne dépassera pas 50 kW. Inversement, un chargeur 350 kW ne forcera jamais un véhicule au-delà de sa capacité - c’est toujours le BMS du véhicule qui décide.

Pré-conditionnement

Les véhicules récents (Tesla, Hyundai, Kia, BMW) peuvent chauffer ou refroidir la batterie en route vers une borne rapide. Ce pré-conditionnement permet d’atteindre la plage de température optimale (20-35 °C) à l’arrivée, garantissant une puissance de charge maximale dès le branchement.

Optimiser ses sessions de recharge

Quelques pratiques simples permettent de tirer le meilleur parti de chaque session :

• Charger entre 20 % et 80 % au quotidien : c’est la plage de confort pour la batterie et la plus rapide en DC. La plupart des constructeurs recommandent de limiter la charge à 80 % pour l’usage courant et de ne monter à 100 % que pour les longs trajets.
• Utiliser le pré-conditionnement si disponible : programmez votre arrêt de charge dans le GPS du véhicule. Le système chauffera la batterie en route pour optimiser la puissance à l’arrivée. Le gain peut atteindre 30 à 40 % de temps en hiver.
• Éviter la recharge rapide par grand froid : si votre véhicule ne dispose pas de pré-conditionnement et que la température est inférieure à 5 °C, privilégiez la recharge AC en intérieur (garage). La puissance AC plus faible ménage la batterie froide.
• Planifier les longs trajets avec des arrêts à 10-20 % : plutôt que de charger à 100 % au départ et de rouler jusqu’à l’épuisement, fractionnez en arrêts courts (20 min) en arrivant à la borne entre 10 et 20 % de SOC. Le temps total de trajet sera plus court grâce à la puissance de charge maximale.

Impact sur le choix de l’infrastructure IRVE

Comprendre les courbes de charge est essentiel pour dimensionner correctement une infrastructure de recharge. Le type d’usage détermine le besoin en puissance :

Pour un projet d’installation, le dimensionnement électrique doit tenir compte de la puissance maximale simultanée, du taux de foisonnement (tous les véhicules ne chargent pas à pleine puissance en même temps) et des possibilités de gestion dynamique de la charge (load balancing). JCSM accompagne les maîtres d’ouvrage dans ce calcul pour chaque projet - de l’étude à la mise en conformité.

Questions fréquentes