L'Audi A3 est une berline moyenne tout électrique, donc sans moteur auxiliaire : si les batteries sont à plat, la voiture est immobilisée. Les 30 modules lithium-ion (180 cellules) sous le plancher du coffre pèsent 300 kg. Elles ont une capacité de stockage maximale de 26,5 kWh (380 V), ce qui est suffisant pour une autonomie d'environ 140 km. Le chargement sur secteur dure huit heures contre quatre heures sur une prise de 400 V. En raison de la taille de la batterie et de son système sophistiqué de refroidissement - les piles doivent être maintenues constamment à leur température de fonctionnement idéale (entre 20 et 55 degrés Celsius) - la capacité du coffre passe de 350 à 265 litres.
Le moteur électrique fournit une puissance constante de 60 kW (82 ch) et un couple de 270 Nm, mais peut pousser des pointes à 100 kW (136 ch). Le conducteur a le choix entre trois modes de conduite : Dynamic, Auto et Efficiency. En Dynamic, la puissance maximale est toujours disponible. En Auto, la puissance du moteur est régulée en fonction de la demande. Et en mode Efficiency, la puissance est réduite à 50 kW (68 ch) et la vitesse de pointe est limitée électroniquement à 110 km/h pour une autonomie optimale. Le conducteur peut également choisir, sur quatre niveaux, à quel point la régénération fonctionne lors du lâcher d'accélérateur. Ainsi, il possible de choisir entre le maintien de la vitesse le plus longtemps possible ou la récupération maximale de l'énergie de décélération.
Lors du développement de l'A3 e-Tron, Audi s'est aussi concentrée sur une forte réduction de la consommation d'énergie de la climatisation. Ainsi, le chauffage n'est pas électrique comme dans la plupart des voitures. La chaleur est extraite du circuit de refroidissement des batteries. Le dégivrage électrique du pare-brise chauffant dépense aussi moins d'énergie qu'un système traditionnel soufflant de l'air chaud. Le constructeur travaille également sur des systèmes de climatisation fonctionnant soit au bio-éthanol, soit avec une petite pile à combustible, soit selon le principe de la pompe à chaleur.
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