Efficacité


Utiliser l'énergie efficacement

Beaucoup d'énergie est requise pour propulser un véhicule, mais cette énergie ne parvient pas aux roues dans sa totalité. Une partie est perdue à cause de la friction et de la chaleur. L'inefficacité d'un véhicule peut être classée selon deux catégories de pertes : la résistance à l'avancement et la conversion d'énergie. Chez Tesla, une attention particulière est accordée à ces deux facteurs pour atteindre une autonomie maximale. Le Tesla Roadster tire profit d'un incroyable groupe motopropulseur électrique et de l'obsession pour l'efficacité d'un ingénieur pour être la voiture de sport la plus efficace sur le marché actuel.

Résistance à l'avancement

Tous les types de véhicules, quel que soit le groupe motopropulseur utilisé, doivent passer au-delà de la résistance à l'avancement. Celle-ci inclut la résistance au vent, le frottement mécanique (roulements, moyeux, arbre de transmission, etc.) et la résistance au roulement des pneumatiques. La résistance à l'avancement affecte tous les véhicules.  Lorsqu'une voiture accélère, la résistance au vent augmente ; la voiture doit « repousser » une plus grande quantité d'air. Ainsi, la résistance à l'avancement est plus importante à des vitesses plus élevées et dépend de l'aérodynamisme du véhicule. Les ingénieurs de Tesla se concentrent sur la réduction des pertes aérodynamiques tout en réalisant un magnifique design. La résistance à l’avancement peut-être diminuée en concevant des freins, roulements et autres composants rotatifs avec moins de frottements. Il est également important d’utiliser des pneus à faible résistance de roulement et de rendre le véhicule le plus léger possible. L’énergie économisée par la réduction de la résistance à l’avancement peut avoir une incidence positive considérable sur l’autonomie. La Model S est l'une des berlines les plus aérodynamiques jamais construites avec tous les composants accordés afin de minimiser les frottements et d’atteindre une autonomie maximale.

Pertes liées à la conversion d'énergie

Deux véhicules ayant la même résistance à l’avancement peuvent posséder une efficacité d’ensemble très différente selon leur efficacité de conversion d'énergie avant que celle-ci n’atteigne les roues. Les véhicules électriques présentent les plus faibles pertes de conversion d’énergie globale.

Efficacité des véhicules électriques

Dans un véhicule électrique, l'énergie chimique est stockée dans une batterie. Dans les véhicules Tesla, des batteries lithium-ion sont utilisées en raison de leur grande densité en énergie. La conversion d’énergie chimique en électrons libres (énergie électrique) peut atteindre plus de 90 % d’efficacité ; de l'énergie est perdue pour chauffer les cellules et les autres composants du pack batterie comme les fusibles et les conducteurs de courant. Les composants restants du groupe motopropulseur Tesla – l'ondulateur de puissance et le moteur – sont aussi extrêmement efficaces. Dans l’ensemble, le rendement de conduite du Roadster Tesla est de 88 %, soit presque trois fois plus efficace qu’un véhicule alimenté par une combustion interne.

Efficacité d'un véhicule à combustion interne

Dans une voiture classique, l’énergie chimique est contenue dans l’essence. La combustion est utilisée pour convertir de l’énergie chimique en énergie thermique. Des pistons convertissent l’énergie thermique lors d’un travail mécanique faisant tourner les roues. Le processus de conversion obtient, dans le meilleur des cas, 35 % d’efficacité. La majeure partie de l’énergie conservée dans l’essence se perd en chaleur.

Efficacité des véhicules hybrides et des véhicules hybrides rechargeables

Le processus de conversion d'énergie d'un véhicule hybride est une combinaison entre le processus d’un véhicule à combustion interne et celui d’un véhicule électrique à batterie. L’efficacité d’ensemble d’un véhicule hybride est un peu supérieure à celle d’un véhicule classique car elle peut récupérer un peu d’énergie de résistance à l’avancement, mais elle reste néanmoins bien inférieure à celle d’un véhicule électrique. Lorsque les hybrides fonctionnent en mode tout électrique, l’efficacité d’ensemble peut être assez élevée. Cependant, une fois que le moteur à essence se met en marche, l’efficacité d’ensemble du groupe motopropulseur comprend des pertes à la fois dues au processus de conversion du MCI et à la batterie. Un monde composé de 100 % de véhicules hybrides est toujours dépendant du pétrole à 100 %.

Efficacité du puits à la roue

Comparer un exemple de chaque technologie démontre que la technologie électrique Tesla utilise l’énergie plus efficacement. Au fur et à mesure que les entreprises de services publics construiront des centrales électriques plus efficaces et intègreront plus d’énergies renouvelables, l’efficacité du puits à la pompe augmentera considérablement. À son tour, l’efficacité globale d’un véhicule atteindra des niveaux jamais atteints par les technologies hybrides ou de combustion interne.


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