L’intérieur accidenté et glacial de l’Alaska, où il peut faire aussi froid que moins 50 degrés Fahrenheit (moins 46 degrés Celsius), n’est pas l’endroit où vous vous attendez à trouver un autobus scolaire électrique. Mais voici le bus n ° 50, avec un autocollant de cheval de dessin animé sur le côté, traversant tranquillement environ 40 miles de routes enneigées et glacées chaque jour à Tok, transportant les élèves à l’école non loin de la frontière canadienne.

Cela fonctionne bien sur l’itinéraire quotidien. Mais les températures froides volent Batteries de véhicules électriques de portée de déplacement, de sorte que le n ° 50 ne peut pas faire de plus longues excursions sur le terrain, ni à Anchorage ou Fairbanks.

C’est un problème que certains propriétaires de véhicules de tourisme électriques et les responsables du transport en commun rencontrent dans les climats froids du monde entier. À 20 degrés F (moins 7 ° C), les véhicules électriques ne vont tout simplement pas aussi loin qu’ils le font aux 70 degrés idéaux. Une partie de cela est que garder les passagers au chaud en utilisant la technologie traditionnelle draine la batterie.

Ainsi, les longs voyages peuvent être difficiles par temps froid. Les sociétés de transport comme Chicago, qui s’est engagé à convertir l’ensemble de son parc d’autobus à l’électricité d’ici 2040, doit prendre des mesures extraordinaires pour maintenir les autobus électriques chargés et dans les délais.

Certains constructeurs automobiles et Les conducteurs craignent une batterie plus faible L’autonomie dans le froid pourrait limiter l’acceptation des voitures, des camions et des bus électriques, à un moment où les émissions provenant des transports doivent fortement diminuer pour lutter contre le changement climatique. Il y a de l’espoir. Les scientifiques s’efforcent de perfectionner de nouvelles chimies de batteries qui ne perdent pas autant d’énergie par temps froid que les systèmes lithium-ion actuels.

De plus, les voitures équipées de pompes à chaleur efficaces ne perdent pas autant d’autonomie dans le froid.

« C’est un problème d’avoir des batteries par temps froid, et nous avons un climat assez froid, l’un des plus froids en Amérique du Nord », a déclaré Stretch Blackard, propriétaire de Tok Transportation, qui passe un contrat avec les écoles locales.

Lorsque la température atteint zéro, son coût de fonctionnement du bus électrique de Tok double. Tok a l’un des prix de l’électricité les plus élevés du pays.

Par temps le plus froid, de 0 à moins 10 ° F (moins 18-23 ° C), l’autobus électrique coûte environ 1,15 $ par mille, contre 40 cents par mille pour un autobus diesel, a déclaré Blackard. Le coût de l’autobus électrique tombe à environ 90 cents le mile quand il fait chaud, mais il dit que les coûts le rendent irréalisable et qu’il n’en achèterait pas un autre.

Beaucoup Propriétaires de véhicules électriques personnels constatent également que les déplacements hivernaux sur de longues distances peuvent être difficiles. Les véhicules électriques peuvent perdre de 10% à 36% de leur autonomie, car les vagues de froid surviennent au moins quelques fois par hiver dans de nombreux États américains.

Mark Gendregske d’Alger, Michigan, a déclaré que cela commence à devenir sérieux lorsque les températures chutent à 10-20 F (moins 7 à moins 12 C). « Je constate généralement une dégradation de plus de 20% de l’autonomie et du temps de charge », a-t-il déclaré en rechargeant sa Kia EV6 dans le parking d’un centre commercial près d’Ypsilanti, dans le Michigan. « Je passe d’environ 250 miles de portée à environ 200. »

Gendregske, ingénieur pour un fabricant de pièces automobiles, savait que l’autonomie diminuerait, alors il a déclaré qu’avec la planification, le Kia EV l’amène toujours là où il doit aller, même avec un long trajet.

Certains propriétaires, cependant, ne s’attendaient pas à une baisse aussi importante en hiver. Rushit Bhimani, qui vit dans une banlieue nord de Detroit, a déclaré qu’il voyait environ 30% de portée inférieure dans sa Tesla Model Y lorsque le temps se refroidit, passant de ce qui est censé être 330 miles par charge à aussi bas que 230. « Ils devraient clarifier celui-là », a-t-il déclaré alors qu’il chargeait juste au sud d’Ann Arbor lors d’un voyage à Chicago.

Environ les trois quarts de cette perte d’autonomie des véhicules électriques sont dues au fait de garder les occupants au chaud, mais la vitesse et même la conduite sur autoroute sont des facteurs. Certains conducteurs se donnent beaucoup de mal pour ne pas utiliser beaucoup de chaleur afin de pouvoir voyager plus loin, en portant des gants ou en s’asseyant sur des sièges chauffants pour économiser de l’énergie.

Et pour être sûr, les moteurs à essence peuvent également perdre environ 15% de leur autonomie dans le froid.

La perte d’autonomie n’a pas ralenti l’adoption des véhicules électriques en Norvège, où près de 80% des ventes de véhicules neufs étaient électriques l’année dernière.

Des tests récents effectués par la Fédération norvégienne de l’automobile ont révélé que les modèles varient vraiment. Le Maxus Euniq6 relativement abordable s’est approché le plus de sa gamme annoncée et a été désigné vainqueur. Il a terminé à seulement environ 10% de son autonomie annoncée de 354 km (220 milles). La Tesla S était environ 16% en dessous de sa gamme annoncée. En bas: le BZ4X de Toyota, qui a culminé à seulement 323 kilomètres (200 miles), près de 36% en dessous de son autonomie annoncée.

Nils Soedal, de la Fédération de l’automobile, qualifie la question de « non problématique » tant que les conducteurs en tiennent compte lors de la planification d’un voyage. « Le grand iSSUE est vraiment d’obtenir suffisamment de stations de recharge le long de la route », et de meilleures informations pour savoir si elles fonctionnent correctement, a-t-il déclaré.

Les températures ont varié de zéro à moins 2,2 ° F (0 à moins 19 ° C) pendant l’essai, au-dessus des montagnes et le long des routes enneigées. Les voitures ont été conduites jusqu’à ce qu’elles soient à court de jus et se soient arrêtées.

Recurrent, une société américaine qui mesure la durée de vie de la batterie dans les véhicules électriques usagés, a déclaré avoir mené des études surveillant 7 000 véhicules à distance et est parvenue à des résultats similaires au test norvégien.

Le PDG Scott Case a déclaré que de nombreux véhicules électriques utilisent un chauffage par résistance pour l’intérieur. Ceux qui réussissent le mieux utilisent des pompes à chaleur.

Les pompes à chaleur tirent la chaleur de l’air extérieur, même par temps froid, et existent depuis des décennies, mais ce n’est que récemment qu’elles ont été développées pour les automobiles, a déclaré Case. « C’est certainement ce qui doit être dans toutes ces voitures », a-t-il déclaré.

À l’intérieur des batteries, les ions lithium circulent à travers un électrolyte liquide, produisant de l’électricité. Mais ils voyagent plus lentement à travers l’électrolyte quand il fait froid et ne libèrent pas autant d’énergie. La même chose se produit en sens inverse, ralentissant la charge.

Neil Dasgupta, professeur agrégé de génie mécanique et des sciences des matériaux à l’Université du Michigan, compare cela à l’étalement de beurre froid sur du pain grillé. « Il devient simplement plus résistant à basse température », a déclaré Dasgupta.

General Motors fait partie de ceux qui travaillent sur des solutions. En testant, les ingénieurs peuvent apporter des modifications à la gestion de la batterie et de la chaleur dans les voitures existantes et apprendre pour les modèles futurs, a déclaré Lawrence Ziehr, chef de projet pour la récupération d’énergie sur les véhicules électriques de GM.

La semaine dernière, GM a envoyé un escadron de véhicules électriques de la région de Detroit dans la péninsule supérieure froide du Michigan pour tester l’impact du temps froid sur l’autonomie des batteries.

Malgré un arrêt pour charger deux fois en cours de route, un pick-up GMC Hummer, avec environ 329 miles d’autonomie par charge, a fait le voyage de 315 miles à Sault Ste. Marie avec seulement environ 35 miles restants, à peine assez pour atteindre le centre d’essai de GM. Après avoir trouvé une station de recharge hors service dans une épicerie, les ingénieurs se sont rendus dans un hôtel voisin pour obtenir suffisamment de jus pour terminer le voyage.

Dans les universités aussi, les scientifiques travaillent sur des changements chimiques qui pourraient faire de la perte par temps froid une chose du passé.

Dasgupta de l’Université du Michigan dit qu’ils développent de nouvelles conceptions de batteries qui permettent aux ions de circuler plus rapidement ou de permettre une charge rapide dans le froid. Il existe également des chimies de batterie telles que l’état solide qui n’utilisent pas d’électrolytes liquides.

Il s’attend à ce que les améliorations passent des laboratoires aux véhicules au cours des deux à cinq prochaines années.

« Il y a vraiment une course mondiale pour augmenter les performances de ces batteries », a-t-il déclaré.

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