Photovoltaïque et voiture électrique : peut-on vraiment rouler au soleil et à quelles conditions ?

Introduction

L'image fait rêver : une voiture électrique branchée à la maison, des panneaux sur le toit qui convertissent la lumière en kilomètres, et la sensation de « rouler au soleil ».

Dans la vraie vie, l'histoire est plus subtile.

La production solaire n'est ni constante ni instantanément disponible à la demande ; elle culmine en journée, surtout en été, alors que beaucoup d'entre nous branchent leur voiture le soir après le travail.

À cela s'ajoute le fait que la maison consomme elle aussi en parallèle (eau chaude, cuisson, lessive, chauffage ou climatisation).

Bref, c'est faisable, mais pas « magique » : il faut comprendre les puissances en jeu, les rendements, le timing de la charge, et dimensionner intelligemment l'installation.

L'objectif raisonnable n'est pas d'être 100 % solaire 365 jours par an sur la voiture-ce qui impose des moyens lourds-mais de réduire fortement le coût au kilomètre grâce à l'autoconsommation, en synchronisant au mieux la charge avec le soleil et, si besoin, en tamponnant une partie de l'énergie avec une petite batterie AC domestique.

C'est là que le photovoltaïque devient un vrai levier économique et écologique.

Dans cet article, nous vous détaillons tout !

Les bases : combien consomme un véhicule électrique

Commençons par la voiture. Une compacte efficiente consomme en réel autour de 15 kWh/100 km (0,15 kWh/km).

Des modèles emblématiques servent de repères :

• Une Dacia Spring consomme ~14-15 kWh/100 km et embarque une petite batterie utilisable d'environ 26,8 kWh avec un chargeur embarqué AC autour de 6,6 kW (donc inutile d'avoir une wallbox > 6,6 kW pour ce modèle).

• Une Peugeot e-208 récente dispose d'une batterie utilisable d'environ 51 kWh et charge en série à 7,4 kW AC (avec 11 kW en option).

• Une Tesla Model 3 charge jusqu'à 11 kW en AC, selon la version, la batterie utile varie ( les millésimes 2025 RWD sont annoncés autour de 60,5 kWh utiles, les LR autour de ~79-82 kWh selon les usines ).

Côté PHEV (hybride rechargeable), l'échelle change :

• Un Renault Captur E-Tech PHEV n'embarque qu'environ 9,8 kWh utiles, avec une charge AC ~3,6 kW, il se « remplit » vite si l'on charge en journée sur le solaire !

Les bases : combien produit un toit solaire ?

Passons au toit. La production se mesure en kWh par kWc (kilowatt-crête) et varie fortement avec la saison et la météo.

En France, un repère robuste tiré des outils institutionnels (PVGIS, JRC, Autocalsol ) : autour de 1 100-1 160 kWh/kWc/an, soit en ordre de grandeur d'environ 5,5-6 kWh/kWc/jour en été et environ 1,7 kWh/kWc/jour en hiver.

Ces valeurs ne sont pas « absolues », elles dépendent de l'orientation, l'inclinaison, l'ombrage et la région-mais elles cadrent très bien la réalité française et sont largement utilisées pour les estimations initiales.

PVGIS ou Autocalsol permet d'ailleurs d'obtenir une courbe mois par mois pour une adresse donnée, ce qui met noir sur blanc l'écart massif été/hiver.

Traduction concrète :

• 3 kWc produisent = 16-18 kWh/jour en été et = 5 kWh/jour en hiver

• 6 kWc donnent = 33-36 kWh/jour en été et = 10 kWh/jour en hiver.

• En montant à 8, 10 ou 12 kWc, on multiplie ces chiffres par un facteur 2,7/3,3/4 par rapport à 3 kWc-et l'on comprend vite que l'hiver reste, quoi qu'il arrive, la saison limitante...

Les puissances de charge à domicile

À la maison, trois configurations dominent :

• La prise domestique délivre environ 2,3 KW (230 V × 10 A) . C'est une charge lente, mais sûre si l'installation est saine.

• La prise renforcée (Legrand Green'Up) permet de monter vers 3,2 à 3,7 kW, en mode « détection » qui autorise au véhicule plus d'intensité sur une prise conçue pour cela.

• Une wallbox délivre typiquement 7,4 kW en monophasé et 11 kW en triphasé (parfois 22 kW), mais la puissance réellement absorbée sera toujours limitée par le chargeur embarqué (OBC) du véhicule ( par ex. 6,6 kW sur Dacia Spring, 7,4 ou 11 KW sur e-208 selon version, 11 kW sur Model 3 Europe).

C'est un détail crucial : inutile d'installer 22 KW si la voiture plafonne à 7,4 kW !

Les pertes de conversion : pourquoi 100 kwh produits ne donnent pas 100kwh pour votre véhicule

Sur une charge AC, la voiture convertit l'alternatif (AC) en continu (DC) via son chargeur embarqué.

Cette conversion chauffe et consomme une partie de l'énergie. Les tests indépendants (ADAC, synthèses InsideEVs et presse pro) convergent vers un ordre de grandeur d'environ 10 à 15 % de pertes en AC, avec des extrêmes plus élevés sur prise domestique ( jusqu'à 20-25 % dans certains cas ! ), et plus faibles sur wallbox correctement dimensionnée (souvent 5 à 10 %).

Si vous intercalez une batterie domestique AC ( le solaire charge la batterie le jour, la batterie recharge la voiture le soir ), il faut ajouter des pertes d'aller-retour.

Les datasheets sérieux donnent un rendement de 90 % pour une Tesla Powerwall (AC) et 94,5 % pour des batteries DC-couplées type SolarEdge, ce qui illustre bien l'écart entre chaîne AC et chaîne DC.

Comment calculer un temps de charge ?

Prenons une Peugeot e-208 avec 51 kWh utiles.

L'idée est simple : on divise l'énergie à transférer par la puissance de charge, puis on majore pour les pertes.

Sur prise standard 2,3 kW, si l'on ignorait les pertes, 51 kWh divisés par 2,3 KW donnent = 22 heures.

Mais comme il faut intégrer la conversion AC→DC dans la voiture et les auxiliaires, l'énergie « à fournir au compteur » est plutôt de 51 x 1,12 = 57 kWh avec 12 % de pertes.

On refait le calcul : 57 kWh ÷ 2,3 kW ≥ 25 heures.

Sur prise renforcée 3,7 KW, on divise 57 par 3,7 et l'on obtient = 15 heures.

Sur wallbox 7,4 kW, le même raisonnement conduit à = 7,5-8 heures.

On voit bien que plus la puissance de charge est élevée, moins les pertes comptent dans la durée et dans la facture, d'où l'intérêt d'une wallbox adaptée au véhicule et à l'abonnement du foyer.

Combien de kilomètres solaires par jour en été et en hiver ?

Pour convertir une production journalière en kilomètres potentiels, on procède en deux temps.

D'abord on estime l'énergie nette disponible pour la batterie de la voiture, et pour rester prudent, nous retirons 12% de pertes de charge AC si l'on charge directement en journée (sans passer par une batterie maison).

Ensuite on divise par la consommation au km. En prenant 15 kWh/100 km, on a 0,15 kWh par km.

En été :

• Un 3 kWc délivre autour 16 à 18 kWh/jour. Après pertes de charge, on retient ~environ 14,5 à 15,8 kWh nets, ce qui représente 95 à 105 km d'autonomie ajoutée si l'on peut charger en journée et si la maison ne consomme pas la majeure partie en parallèle.

• Un 6 kWc double cette perspective: environ 33 à 36 kWh bruts, soit 29 à 32 kWh nets et 190 à 210 km.

• En 8 kWc, on grimpe vers 44 kWh bruts, 39 kWh nets et 255 à 260 km.

• En 10 kWc, on vise 55 kWh bruts, 48 kWh nets et 320 km.

• En 12 kWc, on s'approche de 66 kWh bruts, 58 kWh nets et 390 km, ce qui peut couvrir entièrement une recharge de compacte en une journée estivale-à condition de charger quand le soleil est là et de ne pas « manger » ces kWh dans la maison au même moment.

En Hiver :

• 3 kWc produisent environ 5 kWh/ jour, soit 4,4 kWh nets après pertes, donc 30 km.

• 6 kWc montent à 10 kWh bruts, 8,8-9 kWh nets, donc 60 km.

• 8 kWc atteignent 13,6 kWh bruts, 12 kWh nets, soit 80 km.

• 10 kWc passent à 17 kWh bruts, 15 kWh nets et 100 km.

• 12 kWc culminent vers 20,4 kWh bruts, 18 kWh nets, ce qui donne 120 km...

Cela montre pourquoi l'hiver ne permet presque jamais la « pleine » journalière d'une berline 50-60 kWh uniquement au soleil.

L'hiver appelle d'autres leviers : le pilotage de la puissance, l'usage sobre, l'appoint réseau raisonnable et, si l'on charge le soir, un peu de stockage tampon.

Journée ou soirée : pourquoi le timing change la donne

Quand on charge en journée, la voiture peut « suivre » l'allure du soleil : en été, un 6-10 kWc couvre une large part d'une charge à 3,7-7,4 kW si la maison n'absorbe pas tout.

En clair, brancher à midi vaut de l'or.

Quand on charge le soir ( le cas le plus fréquent ) l'apport solaire du jour est passé. On ne peut plus « injecter en direct ».

Sauf à avoir stocké un peu d'énergie avant. C'est là qu'intervient la batterie AC domestique.

Un module de 5 kWh se charge en environ 2 heures à 2,5 kW quand il y a un surplus en milieu d'après-midi.

Le soir, ce module décharge à 2,5 kW pendant 2 heures et « donne un coup de main » à la borne.

En pratique, du fait des pertes d'aller-retour et de la charge AC de la voiture, 5 kWh bruts ressemblent plutôt à 4,3 - 4,5 kWh nets dans la batterie du véhicule.

Deux modules (10 kWh) fournissent environ 8,5 à 9 kWh nets, ce qui suffit souvent à absorber le pic de début de soirée et à réduire le prélèvement réseau pendant 3 / 4 heures à 3,7 kW (la batterie « pousse » 2,5 kW, le réseau ne fournit plus que ~1,2 kW).

Concrètement : pouvez-vous recharger votre véhicule électrique ?

La Dacia Spring est un bon exemple de « petit pack, petit appétit » : avec 26,8 kWh utiles et un chargeur AC de 6,6 kW, la pleine n'exige pas une énorme énergie. Une prise renforcée et une installation de 3 à 6 kWc en été suffisent souvent pour couvrir les kilomètres du quotidien en charge diurne, surtout si l'on pilote les autres usages de la maison.

La Peugeot e-208 et ses 51 kWh demandent plus de discipline horaire :  une wallbox 7,4 kW associée à une installation solaire de 6 à 10 kWc permet, en été, de recharger largement en quelques heures de soleil si la voiture est présente au domicile (télétravail, week-end, retour tôt).

La Tesla Model 3 (RWD autour de 60 KWh utiles, LR autour de ~79-82 kWh) exige encore davantage d'énergie. Il faut viser une installation solaire de 10 à 12 kWc et une wallbox 11 kW , de cette manière on maximise la valorisation quand la voiture est branchée en journée.

En revanche, le soir d'hiver, on retombe vite sur l'appoint réseau à moins d'avoir 10-15 kWh de batteries AC pour décaler les surplus de la journée.

Et si la voiture pouvait alimenter la maison ?

La tendance « bidirectionnelle » progresse. Le V2L (vehicle-to-load) disponible sur des modèles Hyundai/Kia permet d'utiliser la batterie du véhicule comme prise 230 V pour alimenter des appareils, jusqu'à 3,6 kW selon les fiches constructeurs (lonia 5, EV6).

C'est pratique pour le bricolage, le camping ou la gestion d'un petit besoin ponctuel à la maison.

Le V2H (vehicle-to-home) et le V2G (vehicle-to-grid) vont plus loin : la voiture alimente le foyer ou rend de l'énergie au réseau via des bornes compatibles et des modèles homologués.

En Europe, les pilotes s'accélèrent (ex. Renault et We Drive Solar à Utrecht, R5 E-Tech V2G) et la normalisation avance, mais l'écosystème est encore naissant et dépend fortement des bornes et des modèles compatibles

Comment les batteries peuvent "sauver" une charge du soir

Imaginons que vous disposiez d'un module 5 kWh.

En mi-saison, il se remplit vers 16 h-18 h sur surplus PV en environ 2 h à 2,5 kW.

A 20 h, vous branchez la voiture, la borne est réglée à 3,7 kW.

Pendant deux heures, la batterie injecte 2,5 kW, et le réseau ne fournit plus que 1,2 kW.

En termes d'énergie réellement « dans » la batterie de la voiture, attendez-vous à environ 4,3 à 4,5 kWh nets issus du module (les écarts viennent des pertes d'AR de la batterie domestique et des pertes AC côté voiture).

Avec deux modules, vous lissez les 4 premières heures de charge du soir, et vous convertissez une bonne partie de la production solaire diurne en kilomètres du lendemain.

C'est simple, robuste et très efficace pour un foyer qui ne peut pas charger en journée.

Plus vous ajoutez de modules, plus vous avez d'autonomie, à condition d'avoir l'installation solaire en conséquence.

Nos recommandations réaliste

Si vous chargez souvent en journée, concentrez-vous sur la synchronisation : planifier la charge quand le soleil est là, limiter la puissance de 3,7 jusqu'à 7,4 KW pour coller à votre profil PV, et décaler les gros usages maison en dehors du créneau de charge ( ou déclencher le ballon d'ECS pile au moment du pic solaire ).

Si vous chargez surtout le soir, ajoutez 5 à 10 kWh de batterie AC (un ou deux modules) pour tamponner la fin d'après-midi et lisser l'appel réseau.

En termes de dimensionnement un PV de 6 à 10 kWc représente souvent le meilleur compromis pour un foyer « type » en France: en été, vous rechargez largement un véhicule 50 kWh si vous le branchez en journée, en mi-saison, vous en couvrez une bonne partie, en hiver, vous conservez une base utile de 60-100 km/jour selon votre disposition en 6/8/10 kWc.

12 kWc donne du confort estival et de la marge en mi-saison, mais n'efface pas la contrainte hivernale (où la pleine quotidienne reste rare sans gros stockage).

Enfin, pour un PHEV, quelques kWc bien pilotés suffisent pour rendre solaire l'essentiel des trajets du quotidien.

Conclusion : Ce qu'il faut retenir

• Oui, on peut vraiment « rouler au soleil », surtout si l'on charge en journée.

• Non, l'autonomie 100 % solaire n'est pas réaliste toute l'année sans gros moyens (PV + batteries), notamment en hiver.

• La rentabilité maximale se joue souvent sur l'autoconsommation partielle, bien pilotée (timing + puissance) plutôt que dans la quête du 100 %.

• 6 à 10 kWc + wallbox + charge diurne quand c'est possible + 5-10 kWh de batterie AC si l'on charge souvent le soir : c'est le combo gagnant pour la plupart des foyers.

• Si vous hésitez entre VÉ et PHEV, sachez que le PHEV « marie » très bien le solaire en diurne ( petite batterie, remplissage rapide ), le VÉ fonctionne très bien en été et correctement le reste de l'année avec un peu de pilotage.