L’impact du froid sur la batterie de la Tesla Model 3

L’impact du froid sur la performance des batteries de véhicule électrique est bien connu. En plus de nécessiter plus d’énergie pour chauffer l’habitacle, le froid diminue considérablement la performance de la batterie. Ces deux paramètres ont donc un impact important sur la portée du véhicule.

Pour bien comprendre l’impact du froid sur la batterie d’une Model 3, il faut tout d’abord comprendre les limites d’une batterie au lithium. Les batteries au lithium fonctionnent de façon optimale entre 0 et 45 degrés Celsius. Sous ces valeurs, elles perdent de leur efficacité à stocker et à fournir l’énergie. De plus, lorsqu’elles atteignent une température inférieure à 0°C, recharger les batteries au lithium les abîmes. Tesla a donc incorporé un système de refroidissement et de chauffage aux batteries de leurs voitures afin d’éviter les ennuis et les dommages permanents.

Par temps froid, le système de chauffage des batteries requiert donc l’utilisation de l’énergie pour qu’elle “se réchauffe elle-même”. Lorsque vous branchez votre véhicule, le système de chauffage s’active en utilisant l’énergie “extérieure”, et, lorsque la batterie est suffisamment chaude, s’enclenche le processus de recharge “normal”. Il faut donc prévoir un temps de recharge accru. Selon notre expérience, par grand froid, il faut prévoir environ 1 heure additionnelle avant que la recharge n’atteigne sa « vitesse normale ». Lorsque vous roulez, la batterie devient suffisamment chaude pour que vous puissiez rapidement recharger votre voiture dans un SuperCharger.

Selon certains rapports, par grand froid, le branchement à une prise 110 ne réussirait qu’à maintenir la batterie chaude et ne permettrait que très peu de recharge.

Perte de portée (range) lorsque l’auto est stationnée

Le système de maintien de chaleur de la batterie consomme une certaine quantité d’énergie même lorsque l’auto est stationnée. Ceci permet à la voiture d’être “prête à partir” à n’importe quel moment. Il en résulte toutefois une perte de portée qui peut devenir importante au fil du temps, surtout si vous avez une batterie plus limitée. À titre informatif, à une température oscillant entre -4°C et 1°C pour une durée de 8h, ma Model 3 a “consommée” 7 km. Une nuit froide (8h) de -15°C a “consommé” 5 km, donc un peu moins. Bref, prévoir perdre un peu moins de 1 km d’autonomie par heure lorsque la voiture est stationnée au froid.

Le système de freinage récupératif ne fonctionne pas (ou peu)

Freinage récupératif limité. En rose : zone d’information de dépense d’énergie en temps réel. En bleu : zone d’information du freinage récupératif. Ici, les lignes pointillées en partie démontrent que le freinage récupératif n’est que partiellement fonctionnel.

Pour des raisons similaires, le système de freinage récupératif est moins efficace en hiver. Pour ne pas abimer sa batterie lors d’une recharge “à froid”, la Model 3 limite automatiquement la quantité d’énergie qui peut lui être transférée. Le freinage récupératif est limité lorsque la température de la batterie se situe aux environs de 10°C. Sous la barre des 0, il n’est pas disponible. Le freinage récupératif est très important sur les voitures Tesla, de sorte que la pédale de frein n’est que rarement utilisée en été. L’hiver, l’auto se comporte donc comme une voiture « ordinaire » et entre les saisons, bien c’est l’un ou l’autre. Je n’irais pas jusqu’à dire que c’est dangereux, mais il faut rester vigilant.

Pour illustrer la “disponibilité” du freinage récupératif, Tesla modifie l’apparence de la barre de consommation d’énergie. Elle est “pleine” en temps normal et devient pointillée lorsque non disponible. Il y a également une alerte sur le tableau de bord lorsque vous entamez votre déplacement, mais cette alerte n’est présente que pour quelques secondes.

Chauffage de l’habitacle

Chauffer l’air de l’habitacle nécessite beaucoup d’énergie. Pour limiter la perte d’énergie et de portée qui en découle, on recommande d’utiliser davantage les sièges chauffants. C’est peut-être la raison pour laquelle Tesla offre la banquette arrière chauffante sur le Model 3?

À titre d’exemple, chauffer l’habitacle à partir de -14°C avec comme objectif 20.5°C, soit 12 minutes de “chauffage” sans mouvement m’a fait perdre 12 km de portée. Dans un autre essai à partir de -4°C, 8 minutes de chauffage m’a fait perdre 5 km de portée. Le grand froid à donc un impact important, mais c’est particulièrement plaisant d’avoir un habitacle chaud lorsqu’il fait -14°C, et ce, sans avoir l’impression d’émettre 1 tonne de CO2!

Performance

Tel que mentionné plus haut, le grand froid a un impact important sur la performance de la batterie. Mon expérience à -15°C était intéressante; la voiture est nettement moins performante pour les premiers kilomètres. L’accélération devient semblable à celle de la Yaris de ma conjointe… Après quelques minutes, elle retrouve un peu de ses caractéristiques, mais il ne s’agit pas encore de la Modèle 3 que j’avais l’habitude de conduire à la fin septembre. Je ferai une mise à jour lorsque le mercure atteindra les -30°C…

Autonomie de la Model 3 en hiver (dans le froid)

Le chauffage de la batterie, de l’habitacle et des sièges entraîne inévitablement un impact sur la portée des véhicules électriques. J’aurais pensé que les véhicules Tesla auraient été en mesure de calculer l’impact de ces paramètres et donc les refléter dans l’estimation de la portée du véhicule affiché sur le tableau de bord. Il en est tout autre. Mon parcours pour me rendre au travail est de 7.8 km, habitacle à 20.5°C. À -4°C, j’ai perdu 12 km pour ce trajet. À -1°C, 15 km (plus d’accélérations?). À -12°C, 27 km (!!). À -9°C, 17 km. À -15°C, 23 km.

Mon frère a un parcours de 27 km, habitacle à 20.5°C. À -15°C, 63 km. À -13°C, 54 km.

Tesla Model 3 - Charging in snow covered wall charger
Il faut être prêt à charger plus souvent l’hiver.

Il semble donc d’autres facteurs externes, y compris le trafic et ma conduite, mais ça permet d’illustrer clairement que la portée estimée par l’ordinateur de la Model 3 sous-estime énormément la portée réelle par temps froid. Il s’agit d’une sous-estimation d’un facteur 2 dès que la température atteint les environs de -10°C. Tesla devrait définitivement optimiser leur algorithme de calcul pour les temps froids.

Trucs pour augmenter l’efficacité de la batterie par temps froid

  • Favoriser l’utilisation des sièges chauffants comparativement au chauffage de l’habitacle. Chauffer des sièges ne nécessite d’une fraction de l’énergie requise pour réchauffer de l’air.
  • Optimisez le timing de votre recharge. En programmant votre Model 3 pour que la recharge n’ait lieu qu’à partir d’une certaine heure, près de votre heure de départ, vous bénéficiez de la chaleur du système de recharge. Cette énergie ne doit donc pas être fournie par la batterie, réduisant l’impact sur la portée de “l’autochauffage de la batterie”.
  • Évidemment, si vous le pouvez, laissez votre Model 3 dans un garage chauffé.

Conclusion

Comme pour tous les véhicules électriques, la performance de la Model 3 est grandement affectée par les temps froids de l’hiver québécois. Vous devez donc absolument prendre en considération ces paramètres dans la planification de vos déplacements. Vous ne pouvez également pas vous fier au système d’estimation de portée de votre Tesla pour vous guider. Soyez donc particulièrement attentif à votre portée et prévoyez passer un peu plus de temps dans les Superchargers durant vos déplacements hivernaux. Avec un peu de chance, Tesla offrira une mise à jour permettant de mieux estimer la portée de la Model 3 par temps froid.

Mise à jour janvier 2019

Après un mois de novembre et décembre particulièrement froid, nous avons un peu d’information supplémentaire de l’impact du froid sur la batterie de la Model 3.

Par temps froid (-20°C), recharger à partir d’une prise « ordinaire » ne fait que maintenir la charge de la batterie. Tout au plus, on peut gagner 1 km de portée / heure de recharge.

L’impact du froid n’est pas linéaire. La différence de consommation d’énergie entre -10°C et -20°C est substantielle; une différence de près de 25%. À -20°C, la consommation peut atteindre 2x la portée « affichée » comparativement à 1.5x à -10°C. En d’autres mots, à -20°C, la batterie Long Range (499 km en été) ne vous offrira qu’une portée d’environ 250-275 km.

Le système de prédiction de portée à partir de la planification du voyage de la voiture est efficace et prend en considération l’impact du froid sur la portée du véhicule. Bref, en spécifiant votre destination, vous pouvez « faire confiance » au pourcentage de batterie restant que le système affichera. Selon notre expérience, le seuil est de +/- 2% de portée.

Si vous avez spécifié une destination dans le GPS de la voiture et votre consommation est trop élevée, de sorte que vous risquez de ne pas pouvoir vous y rendre, la voiture vous « avisera » de réduire votre vitesse sous un certain seuil. En respectant ces consignes, vous pourrez continuer votre parcours sans trop d’anxiété.

Voyez notre article sur notre road trip familial pour un autre point de vue sur l’impact du froid sur la batterie de la Model 3!

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