Energie massique (Fossile vs électrique)

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moulino51
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Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par moulino51 » sam. 10 11 , 2018 12:03

Bonjour a tous,

Le sujet a déjà été abordé, mais par bribes dispersées dans le forum.

A ce jour, l'énergie embarquée par les VTh est toujours bien supérieure a celle des VEs (énergie massique bien plus importante)

On sais qu'un litre d'essence c'est 10 kW d'énergie brute et qu'un litre de gazole c'est 11 kw d'énergie brute
(Hubert nous feras sans doute le calcul au kilogramme :?: )

Ma question est : combien en moyenne de kW dans 1 kg de batterie pour un VE :?: :?:


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bambou
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par bambou » sam. 10 11 , 2018 12:08

Sujet intéressant, mais gardons aussi en mémoire qu'il faut 5 à 10 fois plus d'énergie fossile que d'énergie électrique pour faire avancer une voiture ;)
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triphase
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par triphase » sam. 10 11 , 2018 12:50

Bon, euh, Gé.... :evil: L'énergie c'est des Joules (J) équivalents à des Watt-secondes (Ws), autrement dit 3600 fois moins que des Watt-heures (Wh) qui sont mille fois plus petits que des kilowattheures (kWh). Mais en aucun cas l'énergie c'est de la puissance (kW)!! :wink: :lol:

Autrefois on disait aussi calories (1 cal = 4,18J) ou kilocalories. Bizarrement, les "calories alimentaires" sont en réalité des kilocalories. Va comprendre Charles! :roll:

Le mazout a une densité par rapport à l'eau de 0,814 environ, pour l'essence c'est 0,7.

'énergie totale (PCI ou pouvoir calorifique inférieur, sans la la condensation) est de l'ordre de 40MJ/kg. Pareil pour essence et gazole.

Détails (Wikipédia):

Carburant PCI (MJ/kg)
Essence (automobile) 43,8
Essence (aviation) 44,0
GPL 46,1
Fioul ou gazole 42,5
Kérosène 43,3
GNV 48,0
Dihydrogène 120,0
Isooctane 44,4
Isoheptane 44,6


L'hydrogène paraît superconcentré, c'est pourquoi on l'utilise sous forme liquide pour les fusées. Mais pour les véhicules c'est un leurre, tant qu'il reste gazeux, même à 700bar, il est léger, léger, et prend donc beaucoup de place, et le contenant est plus lourd que le contenu.
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par CHEVREUSE » sam. 10 11 , 2018 13:08

.
@moulino51
Energie en kWh STP!
Combien de kWh par kg de batterie? En moyenne je ne sais pas mais quelques exemples (batteries seules et base lithium) :

. les plaques" Kokam" 70Ah, technologie maintenant assez ancienne, qui équipent ma Kangoo pour 50kWh sont à ~0,133kWh/kg
. les cylindriques 26650 5000mAh "SHOSHINE" pour 10kWh qui font le complément dans ma Kangoo à 60kWh sont à ~0,190kWh/kg

. les cylindriques 18650 3000mAh qui sont extrêmement répandues sont vers ~0,220kWh/kg
. les plus élevées disponibles actuellement pour des particuliers sont des cylindriques 18650, ex SAMSUNG 3500mAh vers ~0,260kWh/kg (soit quasi le double de mes Kokam, je viens d'en approvisionner pour essais!)
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par moulino51 » sam. 10 11 , 2018 13:24

Haha Hubert, je savais bien que tu allais encore me coller un (h) la dessus, et vla ti pas que l'père Chevreuse m'en remet un autre :lol: .
Du coup H+H ça commence a ressemble a un "Ah chat chaud" :lol:

La question était "combien en moyenne de kW (h) :D dans 1 kg de batterie pour un VE", le bon point ira donc au père Chevreuse

Je dirais donc qu'en moyenne on peut compter 0,250 kWh pour 1 kilogramme de batterie sur un VE moderne .... c'est juste ????
édit : Et que donc il faut 40 kg de batterie pour avoir la même énergie potentielle qu'un litre d'essence, mais que compte tenu du très bon rendement de l'électrique (90%), et du très mauvais Rdt en fossile (30%), il n'en faut plus que 12 kg * 0,9 = 11 kg
Mon coef de rdt pour l'électrique ,n'est sans dote pas bon ? 0,8 serait sans doute mieux ?



Modifié en dernier par moulino51 le sam. 10 11 , 2018 13:37, modifié 1 fois.
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par CHEVREUSE » sam. 10 11 , 2018 13:45

.
Désolé je n'avais pas vu avant de poster la mise au point précise de triphase sur l'unité d'énergie officielle (le Joule) et quelques variantes utilisées.
Il est vrai que la puissance kW et l'énergie kWh prêtent facilement à confusion, mais d'un autre coté on ne confond pas la distance m ou km et la vitesse m/s ou km/h?
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par moulino51 » sam. 10 11 , 2018 14:13

Mais vous avez raison tous les deux, il faut mettre les bons symboles, a une époque je savais très bien faire la différence entre kW et kWh, maintenant je n'y arrive plus (une partie de mes neurones sont en rade :oops: :oops: )

Merci de valider (ou pas) mon calcul dans le précédent :wink:


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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par phyvette » sam. 10 11 , 2018 14:34

Ach !! Le "H" Gross malheur Kamarad...

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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par hpdp » sam. 10 11 , 2018 14:58

moulino51 a écrit :
sam. 10 11 , 2018 13:24
il faut 40 kg de batterie pour avoir la même énergie potentielle qu'un litre d'essence, mais que compte tenu du très bon rendement de l'électrique (90%), et du très mauvais Rdt en fossile (30%), il n'en faut plus que 12 kg * 0,9 = 11 kg
Mon coef de rdt pour l'électrique ,n'est sans dote pas bon ? 0,8 serait sans doute mieux ?
ce sont des rendements partiels, pour le carburant il faut inclure la chaine de production, de raffinage, de distribution, de pertes, donc de toute l'énergie nécessaire, au prorata de la part consommée.
c'est vrai aussi pour l'électrique, une centrale nucléaire ou les barrages ne poussent pas aux arbres.

le rendement d'une voiture élec, si on considère "voiture + batterie chargée" contre "voiture avec le plein" est très supérieur à une thermique mais pas sûr qu'il atteigne 80%. 90% c'est pour le moteur seul dans les meilleures conditions, après il y a le contrôleur et toute l'électronique, les conditions pas optimales, le cablage, les frottements, etc.

pour être juste il faudrait comparer l'autonomie a puissance et masse égale, ce qui avantagerait énormément une thermique, puisqu'elle pourrait emporter "plusieurs milliers de kms".

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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par moulino51 » sam. 10 11 , 2018 15:24

ce sont des rendements partiels, pour le carburant il faut inclure la chaine de production, de raffinage, de distribution, de pertes, donc de toute l'énergie nécessaire, au prorata de la part consommée.
c'est vrai aussi pour l'électrique, une centrale nucléaire ou les barrages ne poussent pas aux arbres.
Oui, merci, je me doute, mais ça reste très difficile a calculer, je reste donc sur "énergie massique" et l’efficience.
30 % pour un moteur thermique et disons 80 % pour un électrique, ce qui ferait environ 10 kg de batteries pour 1 litre d'essence. (pas normal ça :oops: )

Oups, calcul pas bon ce serait 14,5 kg de batterie pour un litre d'essence :oops:

je sais que mes calculs de candide doivent vous paraitre ridicules, mais c'est comme ça que j'avais réussi a calculer que 3 kWhc de panneaux solaires (20 m2) donnaient en moyenne 0,4 kWh de moyenne horaire sur 24 heures.


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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par hpdp » sam. 10 11 , 2018 15:39

si la question est "combien de kg de batterie pour un litre d'essence" on peut compter comme ceci :
150Wh/km pour une électrique, 15 kWh/100 km, en comptant (sur papier) 5 kg / kWh > 75 kg, contre 5 litres de gasoil /100 km = 4 kg.
dans la réalité, une batterie complète de fluence 22kWh pèse 280 kg, autonomie de 150 km > 180kg / 100 km.
soit 1kg de thermique pour 45 kg d'électrique.

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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par CHEVREUSE » sam. 10 11 , 2018 17:25

.
Mais je trouve que triphase a été gentil en ne t'embrouillant pas avec l'unité d'énergie eV (électron.volt), il est vrai que 1eV=1,6 E-19J!
Conversion de ses données pour l'essence de MJ en kWh et sur la base de densité 0,7 :
43,8MJ/kg = 12,2kWh/kg
30,66MJ/l = 8,5kWh/l

Malheureusement depuis Carnot et son foutu rendement fonction des températures source froide et source chaude (en degrés Kelvin SVP) on sait que la transformation de l'énergie thermique qui est une énergie à fort désordre (à forte entropie) en énergie mécanique qui est une énergie noble (faible entropie) se fait avec un mauvais rendement : environ les 30% cités pour le moteur essence?
Il y a des recherches sur d'autres voies moins pénalisantes pour tirer l'énergie des hydrocarbures sans passer par la voie thermique. La pile à combustible au méthanol est déjà commercialisée un peu (ex : générateur électrique silencieux pour camping car) et on parle des progrès de celle au bio éthanol ... Je n'aborde pas ici le cas de l'hydrogène dont les inconvénients de production et de stockage à bord d'une voiture sont largement débattus.
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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par bambou » sam. 10 11 , 2018 18:09

30% c'est un rendement dans de super conditions.
Dans la vraie vie, un moteur thermique est beaucoup plus proche de 10-20%.

Une autre façon de le montrer : il faut environ 7l/100 d'essence pour une petite thermique
=> une petite voiture thermique consomme 70kwh/100
Alors que nos petites iOns consomment autour de 12kwh/100, soit 6 fois moins que la petite thermique
Ionisé le 3/09/2012, et heureux de l'être !

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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par phyvette » sam. 10 11 , 2018 19:03

Mais les pertes thermodinamique sont là dans tout les cas.

Pour le Vth, c'est à l'usage, après le passage à la pompe
Pour le VE, à la génération, avant le passage à la prise

Le VE est soumis aux lois de la thermodynamique comme tout le monde.

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Re: Energie massique (Fossile vs électrique)

Message par triphase » sam. 10 11 , 2018 20:42

Sauf si le VE embarque de l'électricité non-thermodynamique, à savoir issue du soleil, du vent, de l'eau. Il n'y a que celle issue de la terre (pour avoir le 4ème "élément") qui pose problème! :lol:
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