En quoi qu'on pourrait améliorer les voitures électriques ?

[steve-evian74]

Bonjour, 

 

je me présente rapide, je m'appelle Steve, je suis un passion automobile "thermique" , je pense qu'il est important de le préciser. 

Tout d'abord, je suis sourd et mon français n'est pas au top , veuillez m'excuser. 

 

Je regarde régulièrement les infos sur les voitures électriques, car ça m'intéresse par ce nouveau type du moteur.

Bien que certains questions qui sont resté sans réponses ou sans affirmations

 

- Les moteurs actuels sont à revoir sur la conception du moteur ? Pourquoi ça consomme autant ? Pourquoi dés qu'on dépasse 110 km/h, l'autonomie fond comme neige au soleil ? 

 

- La batterie Lithium-ion elle-t-elle inadapté pour les voitures ? perso, je vois beaucoup inconvénient : Trop lourde, trop dangereux, n'aime pas trop les rechargement rapide, etc , il existe des autres type de batterie ? Dyson propose la solution de batterie à l'état solide, qu'en pensez-vous cette solution ? 

 

- Il est vrai que 100% de batterie n'a pas le même puissance celle de 10% de batterie ?  

 

- On bride la vitesse max pour éviter l'échauffement de batterie ? si oui, pourquoi on n'ajoute pas 2 - 3 vitesses pour aller par exemple à 300 km/h car VW id r est bridé à 265 km/h et pourtant elle pouvait monter encore plus loin que ça  . 

 

Voilà, j'aurais peut etre encore des autres questions  

 

Steve

 

Modifié juin 7, 2020 par steve-evian74

[jmfangio]

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Modifié juin 15, 2020 par jmfangio

[jmfangio]

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Modifié juin 15, 2020 par jmfangio

[Forhorse]

Citation

- Les moteurs actuels sont à revoir sur la conception du moteur ? Pourquoi ça consomme autant ? Pourquoi dés qu'on dépasse 110 km/h, l'autonomie fond comme neige au soleil ? 

Les moteurs électriques actuelles sont très efficients. En réalité ça fait des décennies que les industrielles travaillent sur des moteurs avec le meilleur rendement possible, et ce n'est pas pour les véhicules électriques mais pour l'industrie. On pourra difficilement faire mieux. Le problème de la consommation qui augmente avec la vitesse est liée au problème aérodynamique.

La puissance du vent augmente avec le cube de sa vitesse, on comprend dès lors pourquoi plus on roule vite, plus ça consomme... quelque soit le type de motorisation. 

 

Citation

- La batterie Lithium-ion elle-t-elle inadapté pour les voitures ? perso, je vois beaucoup inconvénient : Trop lourde, trop dangereux, n'aime pas trop les rechargement rapide, etc , il existe des autres type de batterie ? Dyson propose la solution de batterie à l'état solide, qu'en pensez-vous cette solution ? 

Si un autre type de batterie, avec une meilleur densité énergétique, un coup plus faible, une meilleur fiabilité et une plus grande sécurité était disponible sur le marché, tu penses bien que les constructeurs automobiles l'utiliserais déjà.

Actuellement le Li-Ion est ce qui offre le meilleur compris pour tout ces paramètres, donc c'est ce qu'on utilise. Quand d'autres technologies de batteries, aussi performante, seront disponibles, le marché basculera naturellement vers cette nouvelle technologie.

 

Citation

- Il est vrai que 100% de batterie n'a pas le même puissance celle de 10% de batterie ?

Je comprend pas la question.

 

Citation

- On bride la vitesse max pour éviter l'échauffement de batterie ? si oui, pourquoi on n'ajoute pas 2 - 3 vitesses pour aller par exemple à 300 km/h car VW id r est bridé à 265 km/h et pourtant elle pouvait monter encore plus loin que ça

Parce que la plage de fonctionnement d'un moteur électrique permet justement de se passer de boite de vitesse (organe mécanique compliqué, couteux à construire, soumis à usure, provoquant des pertes) pour les vitesses d'utilisation normales et imposée par la loi et que personne n'a besoin de rouler à 300km/h (et n'a de toutes façons ni la formation ni forcement les capacités physiques et mentales pour le faire)

Un moteur électrique à une plage de fonctionnement de vitesse plus grande qu'un moteur thermique, mais cette plage n'est pas non plus infinie, passé un certain régimes les contraintes sont trop importantes sur les éléments du rotor, les phénomènes physiques qui entrent dans le fonctionnement d'un moteur électrique (je pense à la force contre électromotrice par exemple) font qu'il faudrait l'alimenter avec une tension beaucoup trop importante, avec les problème d'isolement électrique que cela peut entrainer, etc...

Bref, pourquoi vouloir compliquer les choses alors que la technologie actuelle nous permet déjà de dépasser facilement les 130km/h réglementaire sans boite de vitesse (et pour rappel, 130km/h sur autoroute c'est plutôt une exception dans le monde, hormis certaines portions allemandes... dans beaucoup de pays c'est 120km/h max)

Si tu veux un VE avec des vitesses va voir du côté de Porsche... mais bon, je te le laisse, un avantage du VE c'est justement cette absence de boite de vitesse.

 

 

[steve-evian74]

il y a 5 minutes, jmfangio a dit :

pour quoi faire , la vitesse, hors circuit n'est plus permise car trop dangereuse.

en compétition, la formule-E n'a pas  de boite de vitesse et roule bien plus vite.

 

Si le formule E utilise la boite de vitesse, ça peut aller jusqu'à 5 vitesses , mais c'est aux écuries de choisir le nombre de vitesse  

 

il y a 14 minutes, jmfangio a dit :

la tu parle des moteurs thermique et de leur rendement médiocre qui ne dépasse pas les 30%

les électrique sont déjà à plus de 95%

c'est le  scx des voiture qui fait la consommation

E= m* V2

E= énergie

m=masse du mobile

V2= vitesse au carré

et contre cette loi de la physique, il n'y a rien à faire, même avec une boite de vitesse

les batteries sont en constante évolution, le rapport poid/énergie emmagasinée à été multiplié par 5 en peu de temps

 dyson en  propose une, mais n'a , au final, jamais commercialisé son idée, certainement parce qu'elle a d'autre inconvénients

pour les charges rapide, il n'y a aucun souci, ce sont les bornes qui ne suivent pas

 

 

Eh bah, c'est encore pire alors ! 

 

Malgré que soit 95 % de rendement, ça consomme plus que celle de Thermique ! 

 

Je suis sûr qu'il existe une solution pour réduire la consommation, 15 KW, c'est quand même excessive ! 

[jmfangio]

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Modifié juin 15, 2020 par jmfangio

[jmfangio]

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Modifié juin 15, 2020 par jmfangio

[Lexiflo]

il y a 22 minutes, jmfangio a dit :

dans un litre de carburant , il y a 12kWh d'énergie

même à 20kWh/100, une électrique consomme 5 fois moins d'énergie qu'une thermique

 

C'est cela que les gens n'arrivent pas à comprendre malheureusement.

Une électrique à 130 consomme l'équivalant de moins de 2 litres de carburant.  

1 litre d'essence = 34,66 MJ = 9,63 kWh. 1 litre de diesel = 38,68 MJ = 10,74 kWh.

Modifié juin 7, 2020 par Lexiflo

[jmfangio]

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Modifié juin 15, 2020 par jmfangio

[ManuTaden]

Il y a 2 heures, steve-evian74 a dit :

- Les moteurs actuels sont à revoir sur la conception du moteur ? Pourquoi ça consomme autant ? Pourquoi dés qu'on dépasse 110 km/h, l'autonomie fond comme neige au soleil ? 

 

- La batterie Lithium-ion elle-t-elle inadapté pour les voitures ? perso, je vois beaucoup inconvénient : Trop lourde, trop dangereux, n'aime pas trop les rechargement rapide, etc , il existe des autres type de batterie ? Dyson propose la solution de batterie à l'état solide, qu'en pensez-vous cette solution ?

Bonjour

Tous les véhicules, à moteur thermique comme électriques, voient le besoin en énergie augmenter avec la vitesse de déplacement.

Avec les thermiques récentes c'est moins visible du fait de l'évolution des moteurs, mais prenez le volant d'une ancienne comme une R30 V6, et réalisez quelques tours sur le même trajet, en mesurant, à chaque fois la consommation. Vous allez assez vite passer de 10 à 20 L/100. Dans une R5 alpine turbo, le turbo s'enclenche vers 2000 tr/min, si vous regardez le tableau de bord, vous voyez l'aiguille du carburant rapidement descendre, dans une 204 coupé à double carbus, en accélération, en tendant l'oreille il est possible d'entendre le glouglou du carburant,

Et c'est encore plus marquant avec un véhicule comme un SUV (un disco 300 tdi, consomme 8 à 9L/100 sur des départementales / nationales à 70/80 km/h, mais à 130 km/h sur autoroute vous êtes plus proche de 15L/100 ... mais physique d'armoire normande, 4 RM et 2 tonnes expliquent cela, dans un Range V8 ex dakar (donc dépouillé de tout confort et isolation) à l'assaut de dunes de sables (100 L/heure de fonctionnement !  ) vous entendez le bruit de l'écoulement du carburant, malgré le bruit du moteur ...

Sur un VE, c'est identique à une thermique, plus vous allez vite, plus vous consommez, mais les électrons ne font aucun bruit.

 

Concernant la batterie lithium c'est, actuellement, la solution offrant le meilleur ratio prix/capacité. Mais elle a des défauts, et il y a pas mal de recherches pour améliorer ces défauts.

Dans le monde des petites séries, ainsi que dans l'électrification de thermiques il y a souvent utilisation de batteries lithium fer phosphate qui sont considérés comme plus solides et plus résistantes.

 

Modifié juin 7, 2020 par ManuTaden

[ManuTaden]

Il y a 10 heures, steve-evian74 a dit :

Je suis sûr qu'il existe une solution pour réduire la consommation, 15 kWh, c'est quand même excessif ! 

Non, par rapport à une thermique : c'est moins de 1.5L de carburant, ou 3 kg de granulés de bois ...

combustibles pour se chauffer :

gaz naturel : 13,7 kWh/kg

GPL : 12.7 kWh/kg

fioul domestique : 11.7 kWh/kg

charbon : 7.2 kWh/kg

granulés de bois : 4.7 kWh/kg

bois bûche : de 4 à 4.5 kWh/kg selon l'essence de bois

plaquettes forestières : 2.5 à 3.5 kWh/kg

 

Ma Twingo GNV c'était environ 4/5 kg/100 km, soit 60 à 70 kWh pour 100 km ...

 

Mais, il est certain que si nous pouvions nous déplacer en consommant 1 kW aux 100 km ce serait mieux.

ça existe, ça s'appelle un VAE : Vélo à Assistance Electrique. Mais il existe plus de personnes souhaitant passer 45 min avec 1 tonne de matières plastiques et métalliques autour d'eux pour effectuer les 20 km vers leur lieu de travail que de voyager 55 min sur véhicule à 2 roues pesant 15 kg 😮

 

Modifié juin 7, 2020 par ManuTaden

[zeta]

Il y a 3 heures, jmfangio a dit :

c'est le  scx des voiture qui fait la consommation

E= m* V2

E= énergie

m=masse du mobile

V2= vitesse au carré

et contre cette loi de la physique, il n'y a rien à faire, même avec une boite de vitesse

Je pense que tu as mélangé deux choses.

C'est bien le SCx qui est le plus gros responsable de l'énergie dépensé pour maintenir une vitesse donnée, mais la formule que tu donnes décrit autre chose.

 

Ec=1/2*m*V², c'est l'énergie qu'il te faut pour atteindre une vitesse donnée. Elle est en partie récupérée dans le freinage régénératif d'ailleurs quand tu va arrêter la voiture plus tard.

 

Par contre, une fois cette vitesse (et donc cette énergie) atteinte, il faut la maintenir, donc compenser toutes les forces de frottement qui font ralentir. A haute vitesse, la force dominante est la résistance aérodynamique (le fait de pousser l'air) donc la formule est Fa=1/2*rho*S*Cx*V². (rho étant la densité du fluide, ici l'air).

On retrouve bien le SCx que tu évoquais, et il y a aussi par hasard le terme en V² donc la même conclusion que toi, mais ce sont 2 choses bien différentes : l'énergie cinétique (en Joules) et la force aérodynamique (en Newton).

 

[cornam]

Il y a 3 heures, steve-evian74 a dit :

Je suis sûr qu'il existe une solution pour réduire la consommation, 15 KW, c'est quand même excessive ! 

kW exprime une puissance (Watt), pour une quantité d'énergie on parle de kWh (puissance x durée).

Pour la consommation d'une Hyundai ioniq electric une, si ce n'est la plus, voiture économe il ne s'agit que d'1.5L de carburant pétrolier.

Autre correction : le rendement des moteurs électriques sont plutôt de l'ordre de 90% mais c'est déjà 3 fois mieux que les essences non hybridés.

[afterburner]

Déjà bonjour Steve et bienvenu sur le forum, je pense que les modérateurs vont venir te rappeller d'aller te présenter sur la partie du forum " présentation des nouveaux membres", donc n'hésites pas à y aller.

 

Comme tu le vois, tout le monde est déjà au taquet pour répondre à tes questions et tes interrogations.

 

Je rajouterai juste concernant les batteries solides : Tesla va annoncer dans quelques jours lors de son "Battery Day" les avancées qu'ils ont fait sur les batteries solides sèches . Je pense que cette conférence va être très importante pour le futur et l'abandon progressif des batterie Li-Ion que l'on connait a ce jour pour des batteries solides sèches avec une bien meilleure densité énergétique, et donc un poids beaucoup plus léger ce qui va obligatoirement changer la donne pour les VE. Je te conseille donc de suivre l'actualité sur cette prochaine conférence !

 

Soit encore le bienvenu et au plaisir!

Modifié juin 9, 2020 par afterburner

[zeta]

Il y a 2 heures, afterburner a dit :

Je rajouterai juste concernant les batteries solides : Tesla va qu'il te le modèle Dyson et va annoncer dans quelques jours lors de son "Battery Day" les avancées qu'ils ont fait sur les batteries solides.

As tu des sources concernant ce point ?

Tu es le premier que je vois parler de batteries solides pour le "battery day". On n'est jamais a l'abri d'une surprise avec tesla, mais l'ensemble des brevets publiés par Tesla et ses partenaires(Jeff Dahn notamment),  les acquisitioons (Maxwell et Hilbar), portents tous vers des évolutions significatives des batterie lithium-ion, mais pas un abandon pour passer aux batteries solides.

 

[alfniev]

Le 07/06/2020 à 11:23, steve-evian74 a dit :

Je suis sûr qu'il existe une solution pour réduire la consommation, 15 KW, c'est quand même excessive ! 

Nous allons remettre ça dans ton système de référence.

1 che(vaux) = 750W

donc 15kW = 20 chevaux

A quelle vitesse va aller une voiture essence équipée d'un moteur de 20 chevaux ????

[ManuTaden]

il y a 3 minutes, alfniev a dit :

Nous allons remettre ça dans ton système de référence.

1 che(vaux) = 750W

donc 15kW = 20 chevaux

A quelle vitesse va aller une voiture essence équipée d'un moteur de 20 chevaux ????

en pointe ?

elle doit pouvoir approcher les  200 km/h sur le plat si elle est bien carénée

J'ai mis quelques éléments dans la partie quadricycle lourd du forum, mais une mehari électrique avec moteur 20 cv c'est 80 à 90 km/h (limite légale des véhicules L7e)

Les dernières 2cv c'était 29 cv et tu pouvais circuler à 134 km sans problème sur la route d'Amiens à Roye, voie limitée à 110 km/h ... nous nous étions fait allumés par la Gendarmerie Nationale un lundi matin en allant en cours ...

 

 

[hybridex]

Le 07/06/2020 à 11:23, steve-evian74 a dit :

Si le formule E utilise la boite de vitesse, ça peut aller jusqu'à 5 vitesses , mais c'est aux écuries de choisir le nombre de vitesse  

 

Eh bah, c'est encore pire alors ! 

 

Malgré que soit 95 % de rendement, ça consomme plus que celle de Thermique ! 

 

Je suis sûr qu'il existe une solution pour réduire la consommation, 15 KW, c'est quand même excessive ! 

Deux solutions, aucune ne concerne le moteur qui est déjà au max puisque aucun rendement ne peut dépasser ni même exactement atteindre 100%.

Donc soit tu réduis la vitesse, soit tu réduis les résistances. La principale, comme d'autres te l'ont expliqué, c'est la résistance aérodynamique.

Si tu es si sur de toi, fais donc toi même les calculs nécessaires. Ils sont très simples: pour calculer la résistance aérodynamique tu appliques la formule suivante: Résistance = coefficient_de_traînée_Cx_qui_depend_de_la_forme X 1/2 X Masse_volumique X Vitesse² X Surface_frontale_exposée

 

http://www.fiches-auto.fr/articles-auto/fonctionnement-d-une-auto/s-1701-l-aerodynamisme-d-une-voiture-cx-scx-trainee-etc.php

 

La puissance en Watts se calcule en multipliant la force de résistance par la vitesse P = Résistance x Vitesse

 

application numérique:

si certaines font encore mieux, une voiture au Cx de 0,25 sera considérée comme très aérodynamique

la surface frontale exposée au vent d'une voiture non SUV est de l'ordre de 2 m²

la masse volumique de l'air est de 1,29 kg par mètre cube à 0°C au niveau de la mer*

la vitesse exprimée en m/s d'une voiture roulant à 130 km/h est de 130000/3600 m/s

ce qui nous donne: P = (1300/36) x 0,25 x (1/2) x 1,29 x (1300/36)² x 2 = 15186 W soit 15,186 kW.

 

Toujours trop 15 kW, sachant qu'il faut rajouter d'autres résistances comme la résistance au roulement proportionnelle à la masse et que j'ai choisi un véhicule particulièrement aérodynamique?

 

 

 

 

 

 

[hybridex]

il y a 8 minutes, ManuTaden a dit :

Les dernières 2cv c'était 29 cv et tu pouvais circuler à 134 km sans problème sur la route d'Amiens à Roye, voie limitée à 110 km/h ... nous nous étions fait allumés par la Gendarmerie Nationale un lundi matin en allant en cours ...

 

Bel exploit mais mesure fausse ou grand vent arrière et/ou bonne descente

Vitesse maxi 115 km/h

http://www.autoweb-france.com/essais/Citroen/essai_78_Citroen_2_cv_6_Charleston.php

Modifié juin 8, 2020 par hybridex

[ManuTaden]

il y a 7 minutes, hybridex a dit :

Bel exploit mais mesure fausse ou grand vent arrière et/ou bonne descente

Vitesse maxi 115 km/h

http://www.autoweb-france.com/essais/Citroen/essai_78_Citroen_2_cv_6_Charleston.php

ça doit faire plus de 20 ans que je n'ai pas emprunté la route sans ce sens, je ne me souviens plus si il y a une descente.

Mais je me, souviens bien de l'arrêt, nous avions réussis à éviter le PV (2 cv Dolly neuve, jolie brune de 20 ans au volant ... ça aide) mais sans doute une descente ...

attention, pas une Charleston, une Dolly 😍

 

 

[afterburner]

Il y a 7 heures, zeta a dit :

As tu des sources concernant ce point ?

Tu es le premier que je vois parler de batteries solides pour le "battery day". On n'est jamais a l'abri d'une surprise avec tesla, mais l'ensemble des brevets publiés par Tesla et ses partenaires(Jeff Dahn notamment),  les acquisitioons (Maxwell et Hilbar), portents tous vers des évolutions significatives des batterie lithium-ion, mais pas un abandon pour passer aux batteries solides.

 

Merci de ton commentaire, je me suis rendu compte de mon erreur : j'ai confondu batteries solides et batteries "sèches" (dry battery).  je vais éditer mon premier commentaire pour refléter mon erreur .

 

Concernant mes sources sur les batteries sèches :

 

 

Modifié juin 8, 2020 par afterburner

[teebex]

(déjà signalé)

Modifié juin 9, 2020 par teebex

[steve-evian74]

Bonjour, 

 

merci pour ces nombreux de réponse, désolé pour le 15KW, je voulais dire 15 KWH 🤣. 

 

Je regarderais pour la batterie sèche ! 

 

Merci