Voiture électrique en montagne : le col, et ce qui vient après

Élever une masse à une certaine hauteur coûte une énergie calculable : la masse multipliée par l'accélération de la pesanteur et par la hauteur. C'est de la physique, sans marge de manœuvre. Une tonne hissée de mille mètres représente environ deux et demi à trois kilowattheures d'énergie potentielle — et un véhicule avec ses occupants et ses bagages pèse plusieurs tonnes.

S'ajoute à cela que la chaîne de traction ne fournit pas cette énergie sans pertes. Le moteur, l'électronique de puissance et la transmission ont un très bon rendement, mais pas parfait, et la batterie en dissipe une partie sous forme de chaleur lorsqu'elle délivre une forte puissance. Le besoin réel dépasse donc le besoin calculé, et d'autant plus nettement que la montée est raide et rapide.

Et la résistance à l'avancement ordinaire continue de s'exercer. On monte rarement un col à vive allure, donc la résistance de l'air reste faible ; la résistance au roulement, elle, demeure. La montée domine tellement le calcul que l'indicateur de consommation affiche des valeurs qu'on ne voit jamais sur le plat. Ce n'est ni une panne ni une raison de s'inquiéter — c'est l'affichage correct d'un processus qui va bientôt s'inverser.

Ce qui a été investi pendant la montée se trouve, au sommet, stocké dans le véhicule sous forme d'énergie potentielle. En descente, elle se libère à nouveau. Un moteur thermique la détruit dans le frein moteur et dans les freins ; une motorisation électrique en renvoie une grande partie dans la batterie en faisant fonctionner le moteur en générateur.

Tout ne revient pas. L'énergie emprunte la même chaîne qu'à la montée, mais à rebours : roue, transmission, machine électrique, électronique de puissance, batterie. Chaque étape prélève sa part, et la batterie n'absorbe l'énergie qu'avec une puissance limitée. En ordre de grandeur, une bonne partie est conservée — assez pour que le passage d'un col coûte, au bout du compte, bien moins que ce que la montée laisse craindre.

En pratique, la consommation affichée au sommet du col n'a aucune signification. Ce qui compte, c'est la valeur dans la vallée, de l'autre côté. Pour planifier une étape alpine, on calcule donc avec la différence d'altitude entre le départ et l'arrivée, et non avec la somme de toutes les montées — ce second calcul serait celui d'un véhicule qui gaspille son énergie en descente.

La récupération a besoin de place dans la batterie. Si la batterie est pleine, l'énergie n'a nulle part où aller — et le véhicule réduit la récupération, en partie ou totalement. Seuls les freins à friction ralentissent alors la voiture, et cela précisément dans une descente longue et raide, avec un véhicule lourd.

D'où la règle qui, en montagne, compte plus que toute autre : on ne charge pas à fond avant une longue descente. Qui recharge dans la vallée avant le col laisse délibérément de la place pour l'énergie qui reviendra de l'autre côté. Combien de place, cela découle de la différence d'altitude et de la masse — le même calcul que plus haut, appliqué cette fois à l'avance.

Le froid produit le même effet. Une cellule froide ne doit pas être chargée avec un courant élevé, sinon du lithium métallique se dépose ; le système de gestion de la batterie limite donc la récupération jusqu'à ce que les cellules soient dans leur plage de fonctionnement. Une descente tôt un matin d'hiver, juste après le départ, est ainsi le second cas où les freins prennent le relais — et celui auquel presque personne n'est préparé.

L'évanouissement des freins (le fading) est un phénomène propre aux freins à friction : plaquettes et disques chauffent, le frottement diminue, la course de la pédale s'allonge. Qui ralentit électriquement dans une descente garde des freins froids et en dispose pleinement au moment décisif. C'est le plus grand avantage d'une motorisation électrique en montagne sur le plan de la sécurité, et il est rarement mentionné.

Ce n'est pas illimité. La chaîne électrique a elle aussi une limite thermique : la machine, l'onduleur et le circuit de refroidissement ne peuvent pas absorber indéfiniment une descente très longue et très raide, et la batterie se remplit pendant ce temps. Si la récupération faiblit pour l'une de ces raisons, le véhicule transfère le travail aux freins — sans avertissement, mais pas sans signes avant-coureurs.

La réponse est la même qu'avec tout autre véhicule : ralentir. Qui aborde une descente à une vitesse qu'il pourrait tenir même sans récupération n'a aucune situation à résoudre. Et qui surveille l'affichage voit la puissance de récupération baisser avant de le sentir dans la pédale.

En montagne aussi, la densité des bornes suit le trafic, et le trafic passe par les vallées. Au sommet d'un col, il y a rarement quelque chose ; dans une vallée latérale, souvent un seul point de recharge, qui peut être inaccessible en hiver. La planification s'appuie donc sur les localités de fond de vallée avant et après le passage.

À cela s'ajoute que les cols ferment selon la saison et que l'itinéraire de remplacement passe alors par un tunnel ou par un train navette pour voitures — avec une autre longueur, une autre altitude et un autre temps de parcours. Les itinéraires ouverts sont publiés par l'administration routière du pays ou de la région concernés ; c'est une information valable au jour le jour, qui n'a pas sa place dans un guide.

Et la température baisse avec l'altitude. Un véhicule qui part de la vallée par temps doux se retrouve dans le gel au sommet du col — avec tout ce que cela implique : davantage de chauffage, des cellules plus froides, une récupération limitée. Qui planifie l'étape avec les valeurs de la vallée la prévoit trop longue.

Dans la formule du travail de levage, la masse intervient de façon linéaire. Un véhicule plus lourd d'un cinquième a besoin d'un cinquième d'énergie en plus pour la même montée — sans aucune exception, et aucun style de conduite n'y change quoi que ce soit. Bagages, coffre de toit et voiture pleine pèsent ici plus lourd que partout ailleurs.

En descente, la même masse agit dans l'autre sens, mais pas de façon symétrique : elle restitue davantage d'énergie et remplit plus vite la batterie, si bien que la limite de la récupération est atteinte plus tôt. Un attelage lourd dans une longue descente est donc exactement le cas pour lequel la règle de la place à laisser dans la batterie a été inventée.

Et en hiver s'ajoutent les chaînes ou l'équipement hivernal. Ce qui est obligatoire dans un pays, le marquage qu'un pneu doit porter et la période où l'obligation s'applique, chaque pays le fixe lui-même et le publie par l'intermédiaire de son autorité de la circulation. Pour la consommation, cela signifie simplement : plus de résistance au roulement, étape plus courte.

La route de montagne est le cas où une voiture électrique apparaît à la fois sous son meilleur et sous son pire jour, selon la partie du trajet que l'on regarde. En additionnant les deux, on obtient une image sereine — et un véhicule qui ménage ses freins en descente au lieu de les faire surchauffer.