Élément essentiel au bon fonctionnement d’un véhicule électrique, la batterie a une durée de vie limitée. Elle s’use à mesure que l’on utilise la voiture et perd en capacité de stockage avec le temps. Son autonomie en est directement affectée : la voiture ne sera plus capable de parcourir la même distance en une seule charge. Compte tenu de son prix, il est important de connaître sa durée de vie et de faire en sorte de la préserver autant que possible.
Batterie de voiture électrique : fonctionnement
Actuellement, la technologie qui prévaut en matière de batterie de véhicules électriques est la technologie lithium-ion. Tous les constructeurs automobiles ont fait ce choix en raison de son excellente densité de charge et de sa capacité à se recharger plus rapidement. La batterie au lithium est formée de cellules, dont chacune est composée d’une électrode positive et d’une électrode négative nommée respectivement, cathode et anode. Ces électrodes sont plongées dans un liquide conducteur ionique appelé électrolyte. Lorsqu’on sollicite la batterie, une réaction chimique se produit au niveau de chaque cellule : les électrons se déplacent de la cathode vers l’anode.
Parallèlement, les ions de lithium se déplacent de l’anode vers la cathode. Lorsque la batterie est en charge, le déplacement des électrons est inversé, et il en est de même pour les ions de lithium.
Lorsque la batterie est neuve, les mouvements des ions et des électrons sont fluides. Mais au fil des charges et des décharges, le transfert se fera de plus en plus long qui induit une perte progressive d’autonomie. Ce changement s’opère plus ou moins lentement en fonction de l’usage fait par le conducteur. S’il prend les précautions qui s’imposent, la batterie ne perdra pas de sa capacité de stockage avant la durée de vie définie par le constructeur.
Quelle durée de vie pour la batterie de la voiture électrique ?
Les constructeurs estiment la durée de vie de la batterie de leurs modèles de véhicules électriques entre 8 et 10 ans soit un kilométrage moyen de 160 000 km. Tesla propose une garantie 8 ans et 160 000 km avec le Model 3. En revanche, la Nissan Leaf verra la capacité de stockage de sa batterie réduit de 25% au bout de 5 ans d’utilisation, soit 100 000 km.
Si l’âge est l’unité de mesure de vie de la plupart des appareils, il n’est pas suffisamment pertinent pour connaître la durabilité exacte d’une batterie au lithium pour voiture électrique. Chaque utilisateur a ses propres habitudes et son propre mode de conduite. Il est alors préférable de mesurer la durée de vie de la batterie par cycle de charge. En moyenne, la durée de vie d’une batterie est comprise entre 1 000 et 2 000 cycles de charge selon les modèles, un cycle de charge équivalant à une charge et une décharge complète. Ainsi, lorsque l’utilisateur charge sa voiture à 50%, il n’aura utilisé qu’un demi-cycle.
Si ces données paraissent déjà assez surprenantes, la technologie évolue sans cesse. La durée de vie des batteries au lithium est amenée à s’améliorer dans les prochaines années.
Quels sont les facteurs qui influent sur la durée de vie des batteries de voitures électriques ?
Plusieurs facteurs peuvent provoquer le vieillissement prématuré des batteries de véhicules électriques. Le premier concerne les habitudes de recharge du conducteur. Si elles ne sont pas maîtrisées, la batterie s’usera rapidement. Dans ce cas, la solution consiste à respecter le seuil minimal et maximal de charge permettant de protéger les cellules : 20% et 80%. Il est préférable d’éviter les cycles complets de charge et de privilégier les charges partielles. Évitez d’utiliser une voiture fraîchement rechargée et de recharger une voiture immédiatement après son utilisation.
On remarque que la taille de la batterie joue aussi un rôle sur sa durabilité. Plus elle est petite, moins elle dure. En effet, une batterie d’une plus petite capacité aura tendance à se recharger plus fréquemment. Si le conducteur a besoin de parcourir une distance de 200 km avec une voiture qui a 250 km d’autonomie, il lui suffit d’une seule charge pour arriver à destination. Mais si la voiture ne propose qu’une autonomie de 120 km, il lui faudra 2 charges complètes, en considérant le type de parcours, la température ambiante et le poids du véhicule.
D’ailleurs, la température élevée est nocive pour la santé d’une batterie lithium-ion, qu’elle provienne des conditions climatiques, d’un mode de conduite trop nerveux ou de conditions de charge non optimales.
Préserver la batterie de sa voiture électrique : que faut-il faire ?
Cet élément est amené à s’user au fil du temps, mais pour que la capacité de stockage ne s’amenuise pas avant l’heure, l’utilisateur essayera d’inclure quelques bonnes pratiques dans son quotidien. La plus importante est de ne pas recharger sa voiture au-delà de 80%. Pour aider les utilisateurs, certains constructeurs installent un système de limitation de charge qui ralentit automatiquement la vitesse à partir de 80%. Évitez également de descendre en dessous de 10%, car cela entraîne des dommages irréversibles sur les cellules de la batterie.
Quelles que soient les circonstances, il faut éviter d’exposer sa batterie à une forte chaleur. Ainsi, il est déconseillé de se servir quotidiennement des bornes de recharge rapides de plus de 43 kW. Garez le véhicule à l’ombre lorsqu’il fait chaud et surtout durant une session. Enfin, adoptez l’écoconduite autant que possible.
Quelle seconde vie pour les batteries usagées ?
Une fois que la batterie a perdu une importante part de sa capacité de stockage, il devient impératif de le remplacer. Il est alors légitime de se poser des questions sur l’avenir de ce composant. Est-il possible de récupérer des matières premières sur les batteries ? Pour l’heure, il semblerait que non : il n’est pas garanti que le prix de vente des matières récupérées puisse couvrir les frais liés au recyclage. En revanche, on peut se servir de la batterie usagée en tant qu’unité de stockage stationnaire. Elle emmagasinera l’énergie produite par des panneaux solaires et alimentera la voiture électrique en énergie verte à travers une borne de recharge compatible.
