20%, 50%, 80%.
Un pourcentage désigne, a le sens de « une partie d’un tout », partie dont la grandeur est précisée, comme 1/3,  1/2, etc.
Quand on dit 20%, il ne  s’agit pas de chacune de ces petites subdivisions.
En toute logique il faut le singulier dans tous les cas, et je ne pense pas qu’il soit considéré comme fautif.
Il reste l’usage, et l’usage c’est un peu comme l’humeur.