Recharge, autonomie, performance : la différence entre kW et kWh sur les voitures électriques

À l’ère de l’électrification, certaines notions techniques, pourtant fondamentales, demeurent floues pour une partie du grand public.

C’est notamment le cas de deux unités omniprésentes lorsqu’on parle de véhicules électriques : le kilowatt (kW) et le kilowattheure (kWh). Si leur apparente similitude peut prêter à confusion, leur signification respective renvoie à deux concepts bien distincts : la puissance et l’énergie.

Le kilowatt (kW) : une mesure de la puissance instantanée

Le kilowatt est une unité de mesure de puissance. Plus précisément, il exprime la capacité d’un moteur (ou de tout autre système) à fournir un travail à un instant donné. Par définition, 1 kW équivaut à 1 000 watts, et 1 watt correspond à 1 joule par seconde. Autrement dit, la puissance désigne la vitesse à laquelle l’énergie est produite ou consommée.

Dans l’univers automobile, le kW est aujourd’hui l’unité de référence pour quantifier la puissance motrice, que ce soit sur un véhicule électrique ou thermique. Pour les usagers habitués aux chevaux-vapeur (ch), il est utile de rappeler qu’un kilowatt équivaut à environ 1,36 ch. Par exemple, un moteur de 100 kW développe une puissance équivalente à 136 ch.

Cette unité permet aussi de caractériser d’autres éléments de l’écosystème électrique, comme la puissance des bornes de recharge (par exemple, 50 kW ou 150 kW), et détermine la rapidité avec laquelle l’énergie peut être transférée à la batterie. Toutes les informations liées à la puissance de la recharge et aux bornes de recharge sont d’ailleurs à retrouver dans notre dossier dédié.

Ainsi, une borne d’une puissance de 100 kW est capable, en théorie, de recharger une batterie d’une capacité de 100 kWh en une heure. En réalité, c’est un peu plus complexe que cela, car la puissance diminue au fur et à mesure de la recharge, comme si vous remplissiez un verre d’eau. Donc la recharge prend plus de temps en pratique qu’en théorie. C’est ce qu’on appelle la courbe de recharge.

Le kilowattheure (kWh) : une mesure de l’énergie disponible

Le kilowattheure, quant à lui, est une unité d’énergie. Il exprime la quantité d’énergie qu’un système est capable de stocker, délivrer ou consommer sur une période donnée. Dans une voiture électrique, cette énergie est stockée dans la batterie, alors que dans un véhicule thermique, elle provient de la combustion du carburant.

Un kWh correspond à l’énergie nécessaire pour fournir 1 kW de puissance pendant une heure. Ainsi, une batterie de 60 kWh peut, en théorie, alimenter un moteur d’une puissance de 60 kW pendant 60 minutes à puissance maximale. En pratique, cette consommation varie en fonction de multiples paramètres : vitesse, dénivelé, conditions météorologiques, charge du véhicule, etc. Si le moteur de votre voiture électrique fonctionne à vitesse maximale tout le temps, vous imaginez bien que l’autonomie affichée serait ridicule !

Pour la consommation, on parle de kWh / 100 km. C’est la quantité d’énergie qui est consommée par la voiture pour parcourir 100 km. En moyenne, on est autour de 15 à 20 kWh / 100 km. C’est l’équivalent des litres / 100 km pour les voitures essences et diesel.

Il faut savoir qu’un litre d’essence contient environ autant d’énergie que 9 kWh. Dit autrement, une voiture électrique consomme largement moins d’énergie pour parcourir la même distance qu’une voiture essence. Car une consommation de 7 litres / 100 km revient environ à 63 kWh / 100 km. Donc une voiture électrique consomme 3 à 4 fois moins d’énergie qu’une voiture essence.

L’analogie la plus parlante est celle du réservoir : les kWh jouent un rôle similaire aux litres d’essence dans une voiture thermique. Ils définissent l’autonomie énergétique du véhicule. Plus la capacité en kWh est élevée, plus le véhicule est en mesure de parcourir une distance importante sans recharge.

kW et kWh : deux dimensions complémentaires

Là où le kW mesure la puissance instantanée du moteur (c’est-à-dire sa performance), le kWh indique la capacité énergétique disponible (donc l’autonomie). Une voiture puissante mais avec une petite batterie disposera de performances élevées sur une courte durée, tandis qu’un véhicule doté d’une grande batterie mais d’un moteur modeste privilégiera l’endurance.

Bien entendu, au-delà de la voiture électrique, la différence entre ces deux unités s’applique aussi à bien d’autres objets. Il est aussi possible de convertir les kilowatts (kW) en kilowattheures (kWh), en appliquant la formule suivante : puissance de l’appareil (en kW) x durée d’utilisation quotidienne (en heures) x nombre de jours d’utilisation dans l’année. Ce calcul permet d’estimer la consommation annuelle d’un appareil.

Par exemple, pour un aspirateur de 2 000 watts (soit 2 kW) utilisé 2 heures par jour pendant 52 jours consommera 208 kWh sur l’année. De la même manière, un micro-ondes de 900 watts (0,9 kW) utilisé pendant seulement 5 minutes consommera environ 0,075 kWh. S’il fonctionne pendant une heure complète, sa consommation atteindra environ 0,9 kWh.