Voiture électrique : quelle solution de recharge choisir ?

11 mai 2021 à 15h00
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Renault ZOE
Renault

Choisir une solution de recharge adaptée à sa voiture électrique n’est pas toujours facile : entre les différents modes de recharge existants, le type de câble fournis d’origine, les standards en vigueur, les temps de recharge et l’usage qui est fait de la voiture, on s’y perd rapidement. On fait le point sur le sujet afin de mieux comprendre les solutions existantes.

Si l’installation d’un boîtier mural au domicile, aussi appelé Wallbox, est recommandée par les constructeurs automobiles, elle n’est toutefois pas une obligation, ni toujours une nécessité. Le choix du mode de recharge, à domicile comme en extérieur, se fera en fonction de plusieurs critères, notamment l'usage de la voiture (et donc du besoin d’autonomie), le câble dont elle est équipée et les puissances de ses chargeurs embarqués. Des critères qui auront un impact sur le coût de la recharge et, par conséquent, sur le prix d’usage de la voiture électrique. 

Quelques notions de base avant de choisir

Avant d’entrer dans le vif du sujet, il est important d’intégrer quelques notions de base au sujet de la recharge de la voiture électrique, qui diffère considérablement d’un simple plein en stations-services de nos voitures thermiques appelées à disparaître.

Chargeur embarqué : AC/DC

Charge lente : la plus courante

Si l’autonomie d’une voiture électrique est l’un des critères les plus importants, la puissance de recharge n’est pas à négliger. C'est particulièrement le cas en matière de recharge lente ou accélérée en courant alternatif, symbolisé par les lettres AC (« Alternative Current »). Et pour cause : plus de 80% des utilisateurs de voitures électriques rechargent à domicile, seulement alimenté par ce type de courant. Ce n’est pas tant le rayon d’action de la batterie qui importe : encore faut-il pouvoir retrouver une autonomie suffisante en un temps adapté aux besoins quotidien. Les batteries des voitures ne pouvant stocker l’énergie que sous la forme d’un courant continu, le chargeur devra donc transformer le courant AC en DC. Ce qui peut prendre plus ou moins de temps selon la puissance du chargeur, d’où le nom de ce type de recharge. 

Charge rapide : le choix en itinérance

C’est la raison pour laquelle les voitures électriques proposent également un système de recharge rapide, baptisé DC (« Direct Current »). Ce courant continu permet de viser des puissances délivrées bien plus importantes grâce aux convertisseurs intégrés des bornes, qui effectuent en amont la transformation pour alimenter directement la batterie en courant continu. Dans ce cas, le chargeur embarqué n’est pas sollicité et c’est notamment la capacité de la batterie à encaisser la puissance qui influera sur les temps de recharge. Mais il est impossible d’installer ces bornes DC à domicile et bien qu’elles commencent à être disponibles en ville, la plupart d’entre elles se trouvent le long des grands axes autoroutiers : car c’est ici que les besoins en autonomie et en temps de recharge réduit se font le plus sentir.

Charge électrique

Mode de recharge : sous contrôle ou non

La puissance délivrée par la borne ou la prise, ainsi que la capacité de la voiture à digérer cette dernière sont les deux critères principaux qui influent sur le temps de recharge. Toutefois, le câble de recharge n’est pas qu’un simple raccordement et ce dernier pourra lui aussi se montrer limitant dans l’exercice de la recharge et devra donc être adapté aux autres afin d’obtenir la solution la plus efficace.

  • Le câble Mode 1 : utile pour une recharge d’appoint, ce mode se branche sur n’importe quelle prise classique non dédié. Il s’agit du type de base, qui n’est pas équipé d’un système de contrôle de charge et sa puissance est fortement limitée, à 2,3 kW de puissance. Passons rapidement sur ce mode non préconisé et obsolète.
  • Le câble Mode 2 : cette seconde solution est désormais très courante et livrée en série avec de très nombreuses voitures électriques neuves. Le câble est équipé d’office d’un boîtier de régulation de la charge, qui coupe l’opération en cas d’anomalie sur le réseau électrique. La puissance peut grimper ici à 3,7 kW sur une prise dédiée ou non.
  • Le câble Mode 3 : solution de choix pour les recharges à domicile, le Mode 3 se branche sur une borne murale. Le système de contrôle de la charge est ici intégré dans la Wallbox. Sa puissance peut être deux fois supérieure (7,4 kW), voire plus selon l’installation électrique et l’abonnement souscris au domicile, avec un maximum de 22 kW.
  • Le câble Mode 4 : ce dernier Mode 4 concerne les recharges rapides, principalement en courant continu, mais aussi en courant alternatif (c’est plus rare). Comme sur le Mode 3, le système de contrôle est intégré à la borne publique : de telles puissances ne peuvent pas être disponibles sur les réseaux privés à domicile.
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Prise de recharge : côté voiture et infrastructure

Pour recharger la voiture, il existe plusieurs types de prises. Si le marché tend à adopter en masse le Type 2, certaines voitures, notamment asiatiques, conservent un port bien spécifique. Ce qui n’est pas sans causer quelques problématiques à l’extérieur mais, rassurons-nous, beaucoup moins à domicile.

  • La prise Type 1 : aussi appelée Yazaki, du nom de l’équipementier qui en est à l’origine, cette prise est principalement utilisée en Asie où dans les pays équipés d’un réseau électrique moins puissant. Limitée à seulement 7,4 kW, elle ne peut pas être utilisée pour les recharges accélérées ou rapides. Notons que sa présence en France est confidentielle.
  • La prise Type 2 : bien plus répandue puisque validée comme standard européen, la Type 2 couvre la plupart des usages avec une puissance AC pouvant aller de 3 kW à 43 kW, la plus grande puissance observée sur une borne de recharge accélérée en courant alternatif.
  • La prise Type 3 : ancien modèle standard en Europe, elle a été remplacée par la Type 2 et elle n’est plus installée sur les bornes. Il existe des adaptateurs en cas de besoin pour connecter un port T2 à une prise T3.
  • La prise Type 4 : aussi appelée CHAdeMo, cette prise est une spécificité japonaise. Et pour cause, puisqu’elle est la seule à offrir une charge inversée, pour alimenter une maison en cas de coupure lors d’une catastrophe climatique par exemple. On ne la trouve que côté voiture.
  • La prise Combo CCS : au même titre que le CHAdeMO, elle permet surtout aux voitures équipées d’une prise Type 2 de pouvoir se brancher sur les bornes de recharge rapide. C’est le modèle le plus répandu sur le marché.

Quelles solutions de recharge choisir à domicile ?

La recharge de la voiture n’est donc pas aussi simple que de brancher son téléphone mobile le soir. Celle-ci dépend de plusieurs paramètres, comme la taille de la batterie, ses capacités de recharge, la résistance du câble et la puissance de l’infrastructure (ou de la prise murale).  La recharge est davantage une question de cohérence entre ces paramètres, qu’il convient d’adapter les uns aux autres, afin de tirer le meilleur parti d’une recharge (notamment AC) et d’obtenir ainsi la solution la plus efficace.

Wallbox

Vérification du réseau électrique à domicile

Et l’un des principaux paramètres à prendre en compte n’est autre que l’infrastructure électrique. Car c’est elle qui limitera en premier la puissance délivrée à la voiture pour se recharger. Le choix d’une solution adéquate va donc dépendre de la configuration du réseau. Pour garantir des recharges en toute sécurité, il doit être correctement câblé et dimensionné, notamment pour éviter les risques de surtension, bien que certains véhicules électriques refusent tout simplement de débuter la charge s’ils détectent une anomalie. Même sans boîtier mural, il est donc vivement conseillé de faire appel à un électricien professionnel, même si vous envisager d’utiliser uniquement la prise classique avec une puissance maximale de 3,7 kW.

En revanche, le compteur électrique devra être réétalonné pour supporter une puissance plus importante, aussi exprimée en kilovoltampères (kVa). Si la plupart des abonnements particuliers fournissent 6 kVa ou 9 kVa suffisants pour la consommation quotidienne d’un foyer, un abonnement de 12 kVa ou 15 kVa pour une recharge en 7,4 kWh monophasé avec une Wallbox est nécessaire. Le prix de l’abonnement augmentera en moyenne de 24,5 € à l’année par tranche de puissance compteur, alors que le coût unitaire du kWh passera de 0,1582 € (3 et 6 kVa) à 0,1630 € (entre 9 et 15 kVa).

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L’utilisation du véhicule, un critère de choix

La solution de recharge à domicile devra être adaptée à l’usage que vous ferez de votre voiture électrique ainsi qu’à ses capacités. Si vous n’effectuez qu’une poignée de kilomètres chaque jour, une prise murale pourra convenir puisqu’elle permettra de gagner une autonomie toujours suffisante en 6h00, soit le temps d’une recharge la nuit. Plus vos besoins sont importants, plus la puissance électrique devra se montrer importante elle aussi. Mais n’oubliez pas, c’est le chargeur embarqué qui régulera la puissance. Dans le cas d’une Citroën Ami par exemple, il ne sera pas rentable d’installer une prise renforcée ou une Wallbox : son chargeur se limite dans tous les cas à 1,8 kW de puissance.

Logement individuel ou collectif ?

Le choix d’une solution de recharge privée va aussi dépendre du type de votre logement. Les conducteurs de véhicules électriques résidant en logement individuel sont avantagés, et seuls le budget et l’installation électrique viendront limiter les choix. En revanche, dans le cas d’un logement collectif, la procédure se montre plus complexe et une procédure spécifique est à suivre :

  • Obtenir l’accord de la propriété : il est nécessaire d’avoir l’accord de syndic de copropriété ou de l’Assemblée Générale afin de réaliser les travaux nécessaires à la recharge de votre voiture électrique. Qui ne dit mot consent : en l’absence de réponse dans un délai de 3 mois (contre 6 mois auparavant), vous pouvez entamer la réalisation des travaux à vos frais comme le prévoit votre droit à la prise
  • Faire installer un compteur individuel : la copropriété n’ayant pas à payer vos consommations électriques personnelles, vous devez faire poser un compteur individuel pour calculer votre part et empêcher une répartition sur le compte de tous les propriétaires.
  • Choisir sa solution de recharge : tout comme dans un logement individuel, vous aurez la possibilité de recharger votre voiture sur une prise domestique ou avec une solution plus puissante, dans la limite des capacités du réseau.

Dans les deux cas, des aides s’offrent à vous

Quel que soit le type de logement que vous occupez, vous pouvez bénéficier d’aides pour l’achat d’une borne électrique et son installation entre le 1er janvier 2021 et le 31 décembre 2023. La loi de finance 2021 prévoit ainsi un crédit d’impôt pour l’équipement d’une borne à hauteur de 75% du coût total, dans une limite de 300 € par système de recharge et sans conditions de ressources. A noter que ce crédit est limité à une borne pour une personne seule et à deux bornes pour un couple. 
La solution du programme Advenir de l’Avere France est aussi cumulative et couvre l’achat et l’installation d’une borne à hauteur de 50 % avec un maximum de 960 €. La puissance de cette dernière doit être comprise entre de 2,2 et 22 kW et que l’installateur soit labélisé Advenir. 

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Prise normale ou prise renforcée : le choix simple

Comme pour tous les appareils pouvant fonctionner à l’électricité, le premier choix n’est autre que celui de la prise classique. De fait, la prise murale domestique délivre une puissance de 2,3 kW (10A). Une puissance particulièrement faible, mais qui peut convenir à la plupart des déplacements quotidiens, estimés en moyenne à moins de 50 km par jour. 

Dans ce cas, une Renault Zoé R110, avec une batterie de 52 kWh, peut gagner 100 km d’autonomie en près de 7h00 (estimation basée sur les consommations en kWh/100 km). Son plein complet pour profiter des 390 km d’autonomie annoncée réclamera une immobilisation proche des 30h dans ce cas. Si son chargeur d’origine est moins puissant (7,4 kW contre 22 kW pour la Zoé en raison de son moteur bobiné), la Peugeot e-208 est logée à la même enseigne. Seule la puissance de la prise sera limitative. Mais avec des consommations supérieures (340 km d’autonomie avec une batterie de 46 kWh), son prix de revient est (à peine) supérieur : comptez sur une moyenne de 2,14 €/100 km contre 2,11 €/100 km (en prenant en compte le prix en vigueur de 0,1582 €/kWh).

Pour des recharges plus rapides, l’installation d’une prise renforcée est inévitable. Différents modèles existent sur le marché, la plus populaire étant la prise Green’Up fabriquée par Legrand. D’une puissance maximale de 3,2 kW (14A) ou 3,7 kW (16A), elles réduisent les temps de recharge à domicile. La Renault Zoé de notre exemple pourra ainsi gagner près de 200 km d’autonomie en 7h00 (ou 100 km en 4h30). Mais cette solution à un prix : comptez entre 60 € et 150 € en moyenne pour la prise, ainsi que l’éventuel coût de l’installation par un professionnel, que nous recommandons vivement. Le coût d’utilisation direct sera le même qu’avec une prise classique (pas de modification d’abonnement dans la plupart des cas). Mais il faudra alors déduire celui de l’installation, qui s’amenuisera au fil des kilomètres parcourus. C’est mathématique.

Charge électrique

Borne murale 7,4 kW :  le compromis

Recommandée par les constructeurs pour profiter pleinement des capacités de recharge AC des voitures électriques, les bornes murales peuvent offrir des puissances de recharge de 7,4 kW (32A). Il existe de très nombreuses références sur le marché là aussi. Dans tous les cas, elles offrent de nombreux avantages, avec des temps de recharge encore réduits et plusieurs fonctionnalités. Elles peuvent contrôler et réguler le courant pour éviter de déclencher le disjoncteur, mais elles peuvent aussi être pilotées à distance grâce à des applications smartphone dédiées afin de programmer une recharge (notamment utile avec un abonnement heures creuses/heures pleines) et suivre en temps réel la quantité d’énergie consommée par votre voiture électrique. Leur prix est variable selon le niveau de gamme, pouvant aller de 500 € à 1 200 € en moyenne, hors coût d’installation. Un changement d’abonnement est aussi nécessaire avec une offre de 12 kVa voir 15 kVa : le prix de l’énergie passe alors à 0,1630 €.

Ces installations ne sont pas vraiment faites pour récupérer seulement 100 km d’autonomie. Dans ce cas, sachez toutefois que la Renault Zoé exécutera l’exercice en près de 1h45. La Wallbox est donc davantage le choix du compromis, qui permet de s’offrir une autonomie quotidienne suffisante (il ne sera ainsi pas nécessaire de se recharger toutes les nuits) mais aussi de couvrir des besoins moins habituels, comme un long déplacement de dernière minute ou permettre de faire un plein pour débuter sereinement la route des vacances avant d’arriver aux premières bornes de recharge rapides sur le trajet, souvent couteuses. Ici, un peu plus de 5h30 seront suffisantes à la Renault Zoé pour grimper à 80% de charge et gagner 312 km d’autonomie. Le coût de revient direct est alors de 2,17 €/100 km.

Recharge accélérée : des recharges canons à domicile

Toujours à l’aide d’une borne murale, la recharge est dite accélérée à partir de 11 kW de puissance. A ne pas confondre avec la recharge rapide en courant continu puisqu’ici, le réseau délivre toujours un courant alternatif. Mais les puissances de 11 kW (3x16A) et de 22 kW (3x32A) permettent de viser les plus rapides des recharges à domicile. Il y a une particularité toutefois : à partir d’une puissance de 11 kW, le compteur devra être capable de supporter un courant triphasé. C’est aussi à partir de cette puissance que l’abonnement devra passer à 18 kVA, voir 30 kVa avec une Renault Zoé ingurgitant une puissance de 22 kW. Ce qui entraine alors une hausse du prix annuel de l’abonnement et de l’énergie. Aussi, il faudra prendre en compte le prix de l’intervention d’un technicien EDF au prix moyen de 160 €.

Mais attention : à partir de ce niveau de puissance, au risque de se répéter, il est nécessaire de prendre en compte la puissance du chargeur embarqué de la voiture. Ainsi, il n’est absolument pas indispensable de réfléchir à ce type d’installation avec la Dacia Spring, qui sera toujours limitée par son chargeur de 6,6 kW. De même, n’envisagez un réseau triphasé que si votre Peugeot e-208 est équipée du chargeur optionnel 11 kW au prix de 300 €. Et elles sont plusieurs à ne pas prétendre à une puissance de 11 kW : c’est le cas par exemple de la Nissan Leaf (6,6 kW maximum) ou de la Volkswagen ID.3 dans sa configuration d’entrée de gamme (7,4 kW).

Avec cette solution, la Renault Zoé fait le plein complet et récupère ses 390 km d’autonomie en près de 6h00 (11 kW) ou en 3h00 (22 kW). De quoi largement couvrir tous les besoins quotidiens. Mais précisions que cette puissance est régulièrement offerte par les bornes de recharge publiques. Il convient donc de s’interroger sur la rentabilité d’une telle installation à domicile, sauf si vous parcourez près de 400 km par jour régulièrement.

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Quelles solutions de recharge choisir à l’extérieur ?

En dehors du domicile, les solutions de recharge pour les voitures électriques sont multiples. Si les centres urbains sont notamment composés de point de recharge lents en courant AC, il est possible de bénéficier de bornes rapides en courant DC. La compatibilité de la voiture avec ces points de recharge et vos besoins seront là aussi importants pour répondre à votre usage et vos besoins. Pour déterminer la nature des bornes qui vous entourent, plusieurs outils utiles sont à votre disposition :

  • La plateforme open data du gouvernement Data.gouv
  • L’application Chargemap qui propose des informations complémentaires (paiement, prix, disponibilités des bornes,…). Le site permet aussi de filtrer les bornes disponibles par technologies (CHAdeMO, ComboCCS,….)
  • L’application A Better Route Planner , qui permet d’organiser ses déplacements en tenant compte de son autonomie et des temps de recharge
  • Les sites des technologies de prises (Combo CCS, CHAdeMO, et Tesla Surpercharger)

A noter que le territoire français compte 31 206 points de recharge ouverts pour les véhicules électriques au mois de février 2021, selon le baromètre de l’Avere France , avec un peu plus de la moitié d’entre elles situées sur l’espace public.

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La borne standard : la solution longue durée

Comme à domicile, la première solution pour recharger sa voiture électrique à l’extérieur est la prise standard de type E/F. Elles peuvent délivrer en moyenne jusqu’à 3 kW de puissance et offrent l’avantage d’être compatibles avec les voitures électriques grâce au câble de recharge adéquat dont disposent tous les modèles. Mais cette solution est particulièrement lente et un plein peut réclamer plusieurs dizaines d’heures. C’est d’ailleurs pour cette raison qu’elle n’est présente que sur les places de stationnement longue durée, a l’image des parkings d’entreprise par exemple.
C’est donc une solution d’appoint. Car en plus de la lenteur de la recharge, le prix pratiqué par certains opérateurs, auquel il faut ajouter la commission du fournisseur de badge pour déverrouiller la charge, ne rend pas la recharge aussi intéressante qu’à domicile.

La borne accélérée :  gagner de l’autonomie en faisant ses courses

La majeure partie du réseau public est constituée de points de recharge accélérée, délivrant entre 11 et 22 kW. Elles devraient d'ailleurs largement se développer dans les années qui viennent, avec un objectif de 100 000 bornes (toutes technologies confondues) annoncé pour 2021. La majorité des modèles sont compatibles grâce à leur prise Type 2, mais tous ne sont pas logés à la même enseigne selon les capacités de leur chargeur embarqué. La Renault Zoé prend ici l’avantage avec sa puissance maximale de 22 kW, quand la majorité des autres se limitent à 11 kW dans le meilleur des cas. On retrouve cette solution principalement dans les supermarchés et les parkings souterrains. Malgré sa praticité, il est recommandé de ne l'utiliser que comme solution d'appoint.

La borne rapide : le plein en temps record

Avec ces bornes, il n’est plus question de courant alternatif : le courant continu délivré est directement envoyé dans la batterie. Ce n’est plus le chargeur embarqué qui régule la puissance mais principalement la batterie selon ses capacités à encaisser l’arrivée de l’énergie. En option, la Renault Zoé peut prétendre à un système de 50 kWh via sa prise frontale ComboCCS. Tout en haut du panier se trouve la Porsche Taycan avec une puissance de 270 kW ! Avec ces bornes, il n’est plus question d’apporter son câble : elles sont équipées d’un câble compatible avec les prise ComboCCS ou CHAdeMo, technologie employée par la Nissan Leaf ou le Lexus UX300e par exemple. 

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De plus en plus d’opérateurs proposent cette solution de recharge. Et si elle était principalement disponible sur les aires le long des autoroutes, on trouve régulièrement des bornes rapides dans les villes. Ce qui permet de faire l’appoint ou le plein très rapidement. Mais précisons que cette solution surpuissante malmène la batterie. Pour la préserver et pour ne pas rester inutilement branché à la borne, il convient de faire le plein à 80 % : car au delà, la voiture met globalement autant de temps à récupérer les derniers 20 % que les premiers 80 %.

Dans ce cas, il faut donc compter sur 30 minutes pour permettre à une Renault Zoé de récupérer 150 km d’autonomie. Avec sa puissance de recharge maximale de 100 kW, la Peugeot e-208 annonce un plein à 80 % en 35 minutes, soit 272 km d’autonomie. La Porsche Taycan est de son côté la plus avantagée : le constructeur annonce un temps de 22 minutes pour gagner 80 % de charge. Encore faut-il se brancher sur les bornes Ionity, les seules à pouvoir délivrer une puissance supérieure à sa capacité en théorie.

Les principaux réseaux de recharge rapide

Depuis le départ du réseau Corri-Door d’Izivia (filiale d’EDF), les opérateurs offrant des solutions de recharge rapide sont peu nombreux. 

  • Le réseau Ionity  : né d’un consortium de constructeurs automobiles, Ionity est l’un des principaux opérateurs à être présent en France. Il propose sur les autoroutes des bornes de recharge rapide pouvant viser une puissance maximale de 350 kW. Mais sa politique de facturation a de quoi faire grincer des dents : car Ionity ne facture pas à l’unité consommée en kWh, mais à la minute passée sur la borne ! Pour ne rien arranger, le prix unitaire publique est de 0,79 €/min, hors frais des fournisseurs des badges. Pour faire passer la pilule, les fabricants faisant partie du groupe de constructeur proposent des offres avantageuses (contre un abonnement mensuel) à des prix variables, mais qui permettent d’adoucir le prix à près de 0,30 € en moyenne. Mais rien n’y fait : plus la puissance de recharge est élevée, plus le prix total sera faible. Ainsi, rouler sur autoroute avec un Hyundai Kona (77 kW en DC) sera bien plus cher qu’avec une Porsche Taycan : à titre de comparaison, nous avons déjà fait le plein de la berline allemande (de 11% à 82%) en hiver en 35 minutes, soit 232 km d’autonomie récupérée. Dans ce cas, le coût est de 4,98 €/100 km. Lors de notre récent essai, le SUV coréen a revendiqué un coût de 22,89 €/100 km. Et même si Hyundai pourra bientôt bénéficier d’un prix préférentiel Ionity de 0,29 €/min, le coût de revient du Kona serait de 8,12 €/100 km dans notre cas.
  • Les Superchargeurs Tesla  : le réseau propriétaire de Tesla est l’une de ses forces : simple (il suffit de brancher et d’être facturé automatiquement), fiable, dense et rapide, il cumule les avantages. Une nouvelle génération de Superchargeurs se déploie même actuellement pour permettre à la Tesla Model 3 (et au prochain Model Y) d’avaler une puissance maximale de 250 kW. Mais depuis peu, les conducteurs grondent. Car ce n’est pas tant l’arrêt des recharges gratuites (dont pouvaient bénéficier les premières Tesla Model S) que l’évolution des prix qui dérange : en quelques mois seulement, la grille est passée d’un prix de 0,24 €/kWh à 0,36 €/kWh, soit une hausse de 50%. Rappelons toutefois que la facturation au kWh est ici bien plus logique et équitable que chez Ionity.
  • Le réseau Total EV Charge  : preuve du changement dans les façons de se déplacer, l’un des plus grands pétroliers au monde s’active dans le développement d’un réseau de bornes de recharge lentes et rapides. A l’heure actuelle, l’entreprise annonce plus de 20 000 bornes disponibles en France et vise un volume de 150 000 unités en 2025. A ce jour, les stations proposent des bornes rapides de 175 kW de puissance, compatibles avec les ports ComboCCS ou CHAdeMo.
Modifié le 18/06/2021 à 15h32
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