Pourquoi une voiture électrique légère consomme parfois plus qu’une voiture lourde

Pourquoi une voiture électrique, plus lourde, consommerait moins d'électricité qu'une voiture électrique plus légère ? La réponse n'est pas évidente, mais un youtubeur a démonté une Tesla Model S Plaid pour réduire radicalement son poids et augmenter ses performances. Tout ne s'est pas passé comme prévu...

Le poids des voitures (électriques) est souvent pointé du doigt. En cause, une consommation d’énergie (que ce soit l’essence ou l’électricité) qui augmente avec le poids du véhicule. C’est notamment pour cette raison que la France et d’autres pays se sont dotés d’un malus au poids. Et il ne faut pas oublier que le poids d’une voiture augmente aussi la quantité de matériaux nécessaires à sa production. Ce qui augmente alors mécaniquement la pollution lors de la phase de production.

Mais le poids est-il réellement un problème pour les voitures, et plus particulièrement les voitures électriques ? Pourrait-on envisager d’autres pistes pour réduire la consommation d’énergie d’une voiture électrique ? Eh bien justement, un Youtubeur a fait une expérience pour le moins surprenante, qui apporte un peu d’eau au moulin de notre problématique.

Une Tesla qui perd 300 kg, ça donne quoi ?

Sur la chaîne YouTube BoostedBoiz, le youtubeur a réalisé une vidéo totalement improbable. Il a entièrement démonté une Tesla Model S Plaid de 1 020 ch, pour l’alléger au maximum. Il a ainsi retiré le capot, le coffre, les portes, les vitres, les sièges, et tout un tas de mobiliers et d’accessoires non nécessaires à la conduire. Ce qui a permis de faire passer le poids de la berline électrique de 2 100 kg à seulement 1 800 kg sur la balance.

Son objectif : réduire au maximum le temps nécessaire pour réaliser une accélération de 0 à 60 mph (soit environ 96 km/h). D’origine, la voiture américaine réclame uniquement 2,2 secondes sur cet exercice. Le youtubeur a mesuré 2,35 secondes avec sa propre voiture électrique d’origine. En version 1,8 tonne, la mesure est de… 2,43 secondes. L’homme précise cependant en commentaire qu’il a réussi à descendre à 2,31 secondes quelques heures après avoir posté sa vidéo.

Cette expérimentation nous permet toutefois de tirer quelques conclusions, et pas seulement sur les performances d’une voiture légère ou lourde. La première conclusion est sans appel et partagée depuis de nombreuses années dans le sport automobile : oui, une voiture plus légère est plus performante. Mais consomme-t-elle réellement moins d’énergie ?

La consommation d’une voiture par rapport à son poids

Cette seconde question est plus délicate. En premier lieu, on serait tenté de répondre par l’affirmative : une voiture (électrique ou non) plus légère consomme forcément moins d’énergie qu’une voiture plus lourde. Mais, il ne faut pas oublier un élément essentiel : l’aérodynamisme.

Lors de ses premiers essais avec la voiture « nue », le youtubeur a réalisé de moins bonnes performances qu’avec la voiture plus lourde. Les observateurs y voyaient alors une raison évidente : la résistance à l’air avait augmenté à cause de l’absence de vitres, de coffre et de capot. Le second essai qui permet de faire mieux que la voiture avec son poids d’origine porte ainsi un coup à cette explication.

Mais comme nous l’avons rappelé dans notre dossier sur le coefficient de trainée (Cx) aérodynamique d’une voiture, la consommation d’un véhicule à hautes vitesses est surtout liée à son aérodynamisme. À l’inverse, à basse vitesse, la consommation d’une voiture est davantage liée à son poids.

Voiture légère ou voiture aérodynamique ?

En d’autres termes, une voiture légère permet de réduire la consommation en ville (mais aussi la pollution lors de sa phase de production), tandis qu’une voiture aérodynamique réduire la consommation sur voies rapides. Vous voulez le meilleur des deux mondes ? Il s’agit d’une voiture légère et aérodynamique, qui coche ces deux avantages.

Mais attention, car une voiture légère, avec un aérodynamisme défavorable, pourra consommer plus d’énergie à haute vitesse qu’une voiture lourde très aérodynamique. De quoi nécessiter la création d’un malus (ou d’un bonus) lié au poids… et à l’aérodynamisme ?

On peut prendre l’exemple des Volkswagen ID. Buzz et Mercedes EQS. La berline allemande fait quasiment le même poids (2,5 tonnes) que le van électrique (2,5 tonnes) à quelques kilos près, mais leur consommation n’a rien à voir.

La Mercedes annonce une consommation théorique de 17,2 kWh / 100 km sur le cycle mixte WLTP contre 20,8 kWh / 100 km pour le van Volkswagen. Avec un Cx de 0,2 pour la première contre 0,285 pour le second. Preuve ici que l’aérodynamisme est très important sur la consommation.

Les futures voitures électriques plus légères ?

La bonne nouvelle, c’est que les constructeurs souhaitent réduire le poids des voitures, tout en améliorant leur aérodynamisme. On peut citer le patron de Renault, qui veut des petites batteries avec des voitures légères et compactes comme la R5 électrique, ou encore Ford, qui veut concevoir ses SUV comme un TGV, avec une forme aérodynamique et un poids contenu.

L’objectif des constructeurs, c’est de réduire la consommation d’énergie pour pouvoir installer des batteries plus petites dans leurs voitures électriques. Avec, comme conséquence, une baisse du coût de production, et donc une baisse des prix pour le consommateur, ou une hausse des marges pour les investisseurs.

D’ailleurs, dans une récente étude, Transport & Environment annonce que « la réduction de la taille des batteries permise par la fabrication de véhicules électriques plus petits est le moyen le plus efficace de réduire la demande de métaux (-19 à -23 %) ». Pour aller plus loin, l’ONG « appelle à la mise en place de politiques encourageant la production et la mise en circulation de petits véhicules électriques d’entrée de gamme abordables, à adopter des chimies de batterie innovantes et à limiter les déplacements en autosolisme. Ces mesures permettraient de réduire la demande pour les métaux clés (lithium, nickel, cobalt et manganèse) de 36 à 49 % ».