20% supplémentaires
le numéral (ici,20) commande l’accord quand on donne à la locution « pour cent » (toujours invariable !) la valeur du nom « centième » : 20 % (pour cent) supplémentaires sont accordés.

Mais si l’on veut exprimer un complément, ce nom commande l’accord : vingt pour cent de la population (ici, le nom) s’est abstenue. Dix pour cent de la production (ici, le nom) est opposée.

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.