Comment est calculée l’autonomie CLTC d’une voiture électrique

Le CLTC-P est la version pour voitures particulières du cycle chinois d’essai des véhicules légers. Il sert à mesurer l’autonomie des voitures électriques en Chine. La place accordée aux basses vitesses explique en partie pourquoi l’autonomie CLTC peut différer sensiblement de celle obtenue sur autoroute.

Le cycle et la procédure d’essai

La norme GB/T 38146.1-2019 définit la courbe de vitesse, c’est-à-dire la vitesse que doit suivre le véhicule à chaque seconde. La norme GB/T 18386.1-2021 fixe les conditions d’essai, les méthodes de décharge de la batterie, les mesures d’énergie et les calculs. L’avis chinois relatif à l’admission des véhicules a introduit deux rubriques distinctes pour déclarer la consommation et l’autonomie CLTC. China National Standard GB/T 38146.1-2019: China automotive test cycle for light-duty vehicles China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods China MIIT Equipment Industry Development Center: Implementation notice for EV national standards

Le CLTC-P concerne les voitures particulières de catégorie M1. Le CLTC-C est un cycle distinct destiné aux utilitaires légers N1 et aux véhicules M2 dont la masse maximale par construction ne dépasse pas 3 500 kg. Cet article traite des résultats CLTC-P des voitures particulières.

Le CLTC-P comporte trois phases :

• Basse vitesse : 674 secondes et environ 2,45 km.
• Vitesse moyenne : 693 secondes et environ 5,91 km.
• Haute vitesse : 433 secondes et environ 6,12 km.

L’ensemble dure 1 800 secondes et couvre environ 14,48 km, avec une pointe à 114 km/h. La vitesse moyenne, arrêts compris, avoisine 29 km/h et le véhicule reste à l’arrêt environ 22 % du temps. Ces chiffres décrivent un cycle. La mesure de l’autonomie exige aussi de décharger la batterie selon la procédure prescrite. China National Standard GB/T 38146.1-2019: China automotive test cycle for light-duty vehicles

Par rapport au WLTC européen à quatre phases pour voitures particulières, le CLTC-P couvre moins de distance en autant de temps et privilégie davantage les basses vitesses. How WLTP range and consumption are measured décrit le cycle européen et l’essai de batterie associé.

Préparer le véhicule et reproduire la résistance à l’avancement

Le véhicule d’essai représente une configuration précise. Sa masse, ses roues et ses pneus influencent la résistance à vaincre et l’énergie nécessaire pour suivre la courbe de vitesse. La procédure encadre aussi le choix du mode de conduite et la préparation de la batterie.

Pour l’essai à température normale, la consigne du laboratoire est de 23 °C, avec un écart admis de ±5 °C. Dans la zone de stabilisation thermique, elle est de 23 °C avec une tolérance de ±3 °C. Avant l’essai de conduite, la batterie est préparée et entièrement chargée selon la procédure prescrite. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Résistance à l’avancement sur le banc à rouleaux

La courbe de vitesse indique au conducteur à quelle allure rouler. La résistance à l’avancement représente la force que le véhicule doit vaincre à cette vitesse.

Pour mesurer cette résistance et régler le banc, la norme GB/T 18386.1-2021 renvoie à l’annexe CC de GB 18352.6-2016, avec des adaptations propres à cet essai. Si le constructeur fournit la courbe de résistance, l’organisme d’essai doit valider les justificatifs. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

La courbe de résistance peut s’écrire ainsi :

F(v) = f0 + f1 × v + f2 × v²

F est la force de résistance en newtons et v la vitesse en km/h. Les trois coefficients sont ajustés à la résistance totale du véhicule sur une plage de vitesses. Les termes de degré inférieur traduisent une grande partie des résistances mécaniques et au roulement. La traînée aérodynamique prédomine dans le terme quadratique.

Sur le banc, la voiture reste en place et ses roues entraînent les rouleaux. Les pneus et le banc créent déjà une résistance. Le banc ajoute la charge nécessaire pour retrouver la valeur cible sur route. Selon la méthode, le laboratoire vérifie le réglage en mesurant la décélération des rouleaux en roue libre ou le couple aux roues. Un ventilateur assure le refroidissement tandis que les rouleaux reproduisent la résistance étalonnée. GB 18352.6-2016, Annex CC: Road-load measurement and dynamometer settings

Deux voitures peuvent donc suivre la même courbe CLTC-P tout en exigeant des puissances différentes aux roues. Leur masse d’essai et leur courbe de résistance interviennent aussi.

Essais distincts par temps froid et par temps chaud

La norme permet aux constructeurs d’utiliser les essais distincts des annexes A et B s’ils ont besoin de valeurs d’autonomie et de consommation par temps froid ou chaud. L’amendement n° 1, en vigueur depuis le 1er août 2025, révise notamment les réglages de climatisation de l’habitacle et la procédure abrégée. Ces résultats correspondent à d’autres conditions que l’essai à température normale décrit ici. SAMR: Amendment No. 1 to GB/T 18386.1-2021 China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Décharger la batterie

À température normale, la méthode conventionnelle s’applique aux véhicules dont l’autonomie ne dépasse pas huit cycles applicables. La méthode abrégée concerne les autonomies supérieures. Huit cycles CLTC-P représentent environ 116 km. Les essais d’arbitrage utilisent la méthode conventionnelle. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Dans la méthode conventionnelle, le véhicule part à pleine charge et répète le cycle jusqu’au critère d’arrêt. L’énergie fournie par la batterie et la distance sont enregistrées tout au long de l’essai.

La méthode abrégée réduit le temps passé au laboratoire en intercalant des parcours plus rapides à vitesse constante entre les segments de cycle mesurés et après le dernier :

1. Partir avec le véhicule préparé et entièrement chargé.
2. Effectuer le premier segment dynamique, soit deux cycles CLTC-P complets.
3. Rouler à vitesse constante sur le segment intermédiaire pour accélérer la décharge.
4. Effectuer le deuxième segment dynamique, lui aussi composé de deux cycles CLTC-P complets.
5. Parcourir le dernier segment à vitesse constante jusqu’au critère d’arrêt.
6. Recharger le véhicule et mesurer l’énergie fournie.

Pour les voitures M1, la vitesse constante recommandée est de 100 km/h. Elle est identique sur les deux segments. Une vitesse supérieure est possible sur recommandation du constructeur et avec l’accord de l’organisme d’essai. Si la vitesse maximale que le véhicule peut maintenir pendant 30 minutes est inférieure à la recommandation, on retient cette vitesse plus basse. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Les quatre cycles dynamiques établissent la consommation CLTC-P à différents niveaux de charge. Les segments à vitesse constante contribuent à la décharge mesurée, sans que leur distance soit simplement ajoutée à l’autonomie CLTC déclarée.

Quand l’essai prend-il fin ?

Dans la méthode abrégée, l’essai se termine si le véhicule passe sous la limite basse de vitesse pendant quatre secondes consécutives dans le dernier segment à vitesse constante. La méthode conventionnelle utilise aussi des critères de suivi de la courbe, avec des dispositions pour les véhicules dont la vitesse maximale déclarée est inférieure au maximum du cycle. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

La mesure va de la pleine charge au point d’arrêt de l’essai. Si l’affichage atteint 0 % alors que la voiture suit encore la courbe, l’énergie fournie continue d’être comptée. Si la vitesse devient insuffisante, il peut rester assez d’énergie pour rouler plus lentement.

EVKX définit la capacité nette comme toute l’énergie accessible au conducteur entre l’affichage de 100 % et l’arrêt de la propulsion, y compris la réserve éventuellement accessible sous le zéro affiché. Battery buffer and usable capacity distingue cette réserve des marges de protection inaccessibles.

Mesurer l’énergie de la batterie et celle de la recharge

Le laboratoire enregistre la tension (V) et le courant (I) de la batterie. Selon l’annexe E, le courant est négatif à la décharge et positif lorsque le freinage régénératif renvoie de l’énergie à la batterie.

Énergie nette fournie aux bornes de la batterie = −∫ V × I dt

Le signe moins fait entrer l’énergie sortante dans le total avec un signe positif. L’énergie récupérée au freinage réduit ce total. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

La recharge prescrite débute dans les deux heures suivant l’essai. En courant alternatif (AC), le compteur se situe entre l’équipement d’alimentation et la fiche du véhicule et inclut les pertes du chargeur embarqué. Le courant continu (DC) est permis si le véhicule n’accepte que ce mode ou si le constructeur le recommande avec l’accord de l’organisme d’essai. Le compteur se place alors entre le réseau et le chargeur externe et inclut les pertes de conversion de celui-ci. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Le compteur mesure toute l’électricité prélevée à cet endroit, pertes de recharge comprises. Assimiler cette mesure à l’énergie de la batterie surestimerait donc l’énergie disponible pour rouler. Charging Loss explique l’incidence de la position du compteur.

Calculer la consommation et l’autonomie

Les deux méthodes calculent l’autonomie à partir de l’énergie mesurée aux bornes de la batterie et de la consommation pondérée du cycle côté batterie. La méthode conventionnelle utilise les cycles répétés, la méthode abrégée les quatre cycles des deux segments dynamiques. Chacune prévoit ses règles de pondération. La méthode conventionnelle tient aussi compte de l’énergie fournie lors d’un dernier cycle incomplet. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Pour une consommation en kWh/100 km, la relation s’écrit :

Autonomie (km) = énergie de la batterie mesurée selon l’essai (kWh) ÷ consommation pondérée côté batterie (kWh/100 km) × 100

Exemple avec une énergie mesurée de 75 kWh et une consommation pondérée de 12,5 kWh/100 km :

75 ÷ 12,5 × 100 = 600 km

Les deux valeurs proviennent des mesures côté batterie. La consommation déclarée par le constructeur pour la certification repose sur l’électricité prélevée lors de la recharge.

Consommation recharge comprise (kWh/100 km) = énergie externe de recharge (kWh) ÷ autonomie (km) × 100

Multiplier l’autonomie d’essai non arrondie par la consommation recharge comprise en kWh/100 km, puis diviser par 100, donne l’électricité utilisée pour recharger la voiture.

Les chiffres certifiés peuvent différer des mesures. La norme accepte la déclaration du constructeur si l’autonomie mesurée atteint au moins 98 % de l’autonomie déclarée et si la consommation mesurée ne dépasse pas 102 % de la consommation déclarée. En cas d’essais répétés, ces limites s’appliquent à la moyenne. L’autonomie publiée est aussi arrondie au kilomètre le plus proche, si bien qu’un calcul à partir des chiffres publiés peut donner une énergie de recharge différente. China National Standard GB/T 18386.1-2021: EV energy consumption and range test methods

Comparer des véhicules à partir d’une valeur CLTC

À basse vitesse, la traînée aérodynamique demande moins d’énergie par kilomètre. Au ralentissement, le freinage régénératif récupère une partie de l’énergie. Un cycle comportant de nombreux passages lents peut donc donner un classement différent de celui d’un trajet soutenu sur autoroute.

Le CLTC-P atteint brièvement 114 km/h, mais sa phase rapide comprend aussi des vitesses inférieures. Le résultat combiné ne décrit pas un trajet entier à cette allure. L’essai à température normale diffère aussi d’un trajet avec une batterie froide et un chauffage d’habitacle sollicité en continu.

Pour comparer des chiffres, vérifiez les points suivants :

• S’agit-il d’un résultat certifié ou d’un objectif préliminaire du constructeur ?
• La procédure est-elle le CLTC-P, un autre cycle ou une méthode plus ancienne fondée sur le NEDC ?
• À quelle combinaison de batterie, de motorisation, de roues et de pneus le chiffre correspond-il ?
• La consommation est-elle mesurée côté batterie ou recharge comprise ?

Aucun pourcentage fixe ne permet de convertir les autonomies CLTC, WLTP, EPA et celle d’un trajet donné. How EPA EV range and efficiency are calculated explique comment le système américain ajuste ses résultats en ville et sur route. Pour estimer un trajet, utilisez une consommation mesurée à une allure et dans des conditions proches des vôtres, ainsi que l’énergie disponible entre les niveaux de charge prévus. Understanding EV Range présente ce calcul.