Kilowattheure (kWh)

Le kilowattheure est une unité d'énergie : il représente la quantité totale d'énergie consommée ou délivrée lorsqu'une charge d'un kilowatt fonctionne pendant une heure. Contrairement au kilowatt, qui exprime un débit, le kilowattheure exprime une quantité accumulée, et il sert d'étalon standard tant pour la capacité de la batterie d'un véhicule électrique que pour l'électricité qu'achète un foyer. Un kilowattheure équivaut à 3,6 mégajoules dans le système international officiel, mais le kilowattheure perdure parce qu'il correspond si naturellement à la manière dont l'énergie est comptée et facturée.

La relation fondamentale est simple : l'énergie en kilowattheures est égale à la puissance en kilowatts multipliée par le temps en heures. Un radiateur de 2 kW laissé allumé trois heures consomme 6 kWh ; un chargeur de 50 kW fonctionnant une demi-heure délivre environ 25 kWh. Cette formule permet aux conducteurs de passer librement du débit auquel l'énergie circule à la quantité qui en résulte, et elle sous-tend presque tous les calculs pratiques liés à la consommation d'électricité.

Pour les voitures électriques, le kilowattheure est avant tout la mesure de la capacité de la batterie. Une voiture présentée comme dotée d'une batterie de 60 kWh peut, en principe, stocker soixante kilowattheures d'énergie utile, ce qui est l'équivalent électrique de la taille d'un réservoir de carburant. Une valeur plus élevée signifie davantage d'énergie embarquée et, toutes choses égales par ailleurs, une plus grande autonomie, même si la capacité totale annoncée par le constructeur est généralement un peu supérieure à la capacité utile réellement disponible pour le conducteur, une marge étant conservée pour protéger les cellules.

La même unité exprime aussi l'efficacité et le coût. La consommation est couramment indiquée en kilowattheures aux 100 kilomètres, le pendant électrique des litres aux 100 km ; une voiture consommant 16 kWh/100 km est plus sobre qu'une autre consommant 22 kWh/100 km. Diviser la capacité de la batterie par cette consommation donne une estimation grossière de l'autonomie. Côté facturation, les tarifs d'électricité sont fixés au kilowattheure : le même nombre qui dimensionne la batterie permet donc à un propriétaire de calculer le coût d'une charge en multipliant l'énergie ajoutée par le prix unitaire.

La nuance essentielle, comme pour son unité voisine, consiste à dissocier l'énergie de la puissance. Deux voitures peuvent partager une batterie identique de 60 kWh tout en se rechargeant à des vitesses très différentes, parce que l'une accepte 50 kW et l'autre 150 kW ; l'énergie stockée est la même, mais pas le débit de remplissage. De même, l'autonomie dépend de la quantité d'énergie stockée et de l'efficacité avec laquelle elle est utilisée, non de la puissance du moteur ou du chargeur. Traiter le kilowattheure comme une mesure de quantité, distincte du kilowatt comme mesure de débit, est la clé d'une lecture correcte des spécifications de batterie, des chiffres d'efficacité et des factures d'énergie.