La borne de recharge 800 V : comment ça marche ?

L’architecture 800 V double la tension des batteries, permettant un débit bien plus important d'électricité et donc une charge plus rapide. Les voitures électriques sont de nos jours équipées de batteries 400 V, ce qui est deux fois moins.  

Pour comprendre cela, attardons-nous quelques instants sur la tension :

🚰 Si l'électricité était de l’eau, la tension serait alors le débit, tandis que l'intensité serait la quantité d’eau qui coule dans le robinet à chaque seconde. En doublant la pression, la quantité d’eau reste la même, cependant, elle s’écoule bien plus rapidement (et on se fait éclabousser).

C’est exactement le même processus pour une borne de recharge rapide compatible avec une architecture 800 V. La quantité d'électricité est la même, c’est le débit de transfert entre la borne et la voiture qui est plus grand, ce qui réduit le temps de charge. 

Le principe est donc d'augmenter la vitesse de transfert d’énergie.

🧑‍🏫 Rappelons que la puissance électrique (en watts) se calcule ainsi : 

P = U x I

Ou Puissance = « U » Tension (en volts) x Intensité (en ampères)

🚙 Les deux voitures sont très performantes et capables de recharger à 400 kW. Elles utilisent en plus une borne ultra-puissante avec un ampérage de 500 A.

La voiture qui possède une architecture 400 V sera alors limitée par la tension. Le débit d'électricité transféré sera limité : 400 V x 500 A = 200 000 watts soit 200 kW.

La voiture qui possède une architecture 800 V ne sera pas limitée par la tension. Le débit sera donc plus important : 800 V × 500 A = 400 000 watts soit 400 kW.

Avec le même ampérage en quantité d'électricité, la voiture avec une architecture 800 V sera plus rapide à charger puisque le débit d’énergie sera plus important.

👋 L’intensité d’une borne de 500 A correspond à une borne ultra-rapide. La puissance de 400 kW pour la recharge est aussi très élevée pour les moyennes de puissance des batteries actuellement utilisées. Pour que l'exemple soit parlant, il faut donc prendre des infrastructures bien spécifiques.

Avec une borne domestique d’une puissance de 22 kW (le maximum installable à domicile pour une borne de recharge domestique), c’est donc l'intensité qui changera (l’ampérage et la tension aussi). La voiture avec une architecture 800 V utilisera donc moins d’ampères pour une recharge équivalente.

Cela ne change pas la quantité totale d’énergie consommée, toutefois, cela améliore son efficacité (moins d’ampères pour une recharge équivalente) avec une diminution des pertes naturelles d'électricité durant son transfert (dans les câbles et les composants). 

⏳ Sans une borne d’une puissance très élevée, le gain de temps n’existe donc pas.

Une voiture doit être équipée de la technologie permettant la recharge à 800 V. Faute de cet équipement, il n’est pas possible d'utiliser une borne délivrant une telle puissance. Cela peut même s'avérer dangereux. 

Le contraire n’est pas vrai puisque les voitures en architecture 800 V doivent obligatoirement fonctionner aussi en 400 V.

🚗 L'architecture 800 V est pour le moment réservée à des véhicules de luxe. Porsche, Hyundai et Audi font partie des constructeurs ayant déjà sorti des modèles fonctionnant sous cette architecture 800 V.  Le Cyertruck de Tesla est aussi passé au 800 V, l’entreprise étant un peu en retard sur ses concurrents dans ce secteur.

Du côté de la borne de recharge, c’est la même chose. Celle-ci doit être spécialement conçue pour ce type d’architecture. Les câbles et connecteurs doivent en effet permettre une tension très élevée sans risque.

Ce nouveau type d'équipement (sur les voitures et les bornes de recharge) propose des avantages qui sont une véritable avancée pour le parc automobile électrique.

Une plus grande tension permet de charger une batterie bien plus rapidement. En une vingtaine de minutes, on peut donc passer de 10 à 80 % de batterie avec ce type de recharge en 800 V contre au moins le double de temps pour les véhicules et bornes qui ne peuvent aller que jusqu'à 400 V. 

Une telle facilité de recharge pourrait ainsi éliminer l’inconvénient de l'autonomie pour les voitures électriques.

Plus la tension est élevée, moins les câbles ont besoin d’être larges pour fonctionner efficacement. Les coûts de production sont donc réduits et les pertes aussi. C’est un système plus économique tout en étant plus efficient.

La batterie peut aussi être réduite en taille avec cette architecture, puisque la recharge peut être plus fréquente. Une bonne chose pour les petites voitures électriques, les plus écologiques de toutes.

En réduisant les pertes énergétiques pendant le transfert d’énergie, on améliore l'autonomie de la voiture et on fait donc des économies.

La chaleur produite pendant la charge rapide peut user la batterie, ce qui est beaucoup moins le cas pour un système 800 V.

Le système 800 V permet une meilleure réponse du moteur, notamment lors de l'accélération, améliorant l’expérience de conduite.

Si cette technologie possède de nombreux avantages, elle a aussi des inconvénients.

Comme expliqué plus haut, la voiture ET la borne doivent posséder un système de 800 V pour que la charge fonctionne.

Pour fonctionner, les bornes 800 V nécessitent des travaux spécifiques et des infrastructures importantes. Ce type de borne de recharge est donc destiné à être posé sur des aires d'autoroutes, dans des stations-services, etc.

Il est important de noter que le système est aussi plus coûteux à installer sur une voiture.

Personne ne peut donc en placer une chez soi, et le coût serait si élevé que ce ne serait pas rentable (au-delà du fait que cela soit techniquement impossible).

Si le nombre de bornes de recharge en France augmente chaque année, les bornes avec un système 800 V restent rares.

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Esthétique et éthique, elle est conçue et fabriquée en Norvège, un pays à l’avant-garde de la mobilité électrique !

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Les bornes et voitures dotées d’un système 800 V pourraient bien représenter le futur de la voiture électrique et des infrastructures qui l'accompagnent. Ses nombreux avantages offrent des possibilités nouvelles qui peuvent redéfinir notre façon de conduire et transformer nos routes pour qu’elles deviennent enfin éco-compatibles.