Attention, sujet sensible ! Les batteries des voitures électriques constituent véritablement le cœur des voitures de demain. Car ce sont elles qui délivrent la puissance, déterminent l’autonomie et conditionnent aussi le temps de recharge à la borne. En outre, elles constituent aussi l’élément technique le coûte le plus cher du véhicule : entre 40 et 70% du prix total d’une voiture !
Autant dire que les propriétaires – les actuels comme les futurs – s’inquiètent de savoir comment préserver la batterie de leur voiture électrique. Et cela devient même obsessionnel dans certains cas.
Dégradation ? Oui, mais…
Il semble inévitable que les batteries se dégradent avec le temps, personne ne peut le nier, comme l’attestent d’ailleurs les piles de nos smartphones. Cela dit, les idées reçues au sujet des batteries sont aussi nombreuses tout comme les fausses croyances qui ont alors tendance à freiner le passage à la voiture électrique pour de mauvaises raisons.
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Parmi ces croyances, il y a celle qui consiste à dire que la batterie d’une voiture électrique est jetable et qu’elle ne dure pas longtemps. Certains pensent d’ailleurs qu’après 5 ans, le pack est à remplacer, ce qui rendrait évidemment caduc l’achat d’une voiture électrique d’occasion.
Sauf que tout ceci n’est pas vraiment exact, comme vient de le démontrer Recurrent Auto, un organisme américain qui échange des données avec les constructeurs afin justement d’analyser les cycles de vie des batteries des voitures électriques. Cette structure a collecté les données de plus de 15.000 véhicules électriques mis en circulation entre 2021 et 2023 et les résultats dégagés sont pour le moins intéressants.
De rares cas de remplacement
Pour couper court aux rumeurs, Recurrent Auto indique notamment que les cas de remplacement des packs restent l’exception : environ 1,5% des batteries, sachant que l’écrasante majorité de ces problèmes ont en fait été le fait de voitures anciennes datant d’avant 2015. Parmi les marques citées, ce sont évidemment les pionniers du genre, comme la Tesla Model S ou la Nissan Leaf, qui sont concernés. Pour ceux-là, le taux de remplacement oscille entre 3,5 et 8,5%. C’est beaucoup ? Non, car en 10 ans, les progrès réalisés dans la conception et la gestion des batteries ont été énormes.
Ce qui est vrai en revanche, c’est que si les packs ne sont pas nécessairement à remplacer, l’autonomie baisse au fil des ans. Et c’est une composante avec laquelle les propriétaires doivent naturellement vivre. Cela dit, plusieurs types de dégradations sont à détailler et sur certaines d’entre elles, il est possible d’avoir une emprise.
La dégradation calendrier
Premier type de dégradation : la dégradation « calendrier », un phénomène chimique et contre lequel il n’y a tout simplement rien à faire. Avec le temps, les cellules s’abiment et leur capacité diminuera. C’est inévitable, même si la voiture électrique ne roule pas. Un peu comme un pneu qui se dégrade, même à l’arrêt.
Cette dégradation sera continue souligne encore Recurrent Auto dans son analyse, quelle que soit l’utilisation faite du véhicule par le conducteur. Cette dégradation sera plus marquée au début de la vie de la batterie, mais la courbe s’aplatira par la suite pour se stabiliser autour de 80% de la capacité initiale après plusieurs années.
Selon plusieurs sources et utilisateurs, comme Bob Jouy, un Français très actif sur Twitter et cité par Frandroid, la courbe de dégradation est plus marquée au cours des 30.000 premiers kilomètres, mais elle s’adoucit ensuite.
Quelles autres dégradations ?
Naturellement, d’autres types de dégradations sont à prendre en considération, liées à aux conditions de roulage ainsi qu’à l’utilisation. Selon Recurrent Auto, les facteurs qui accélèrent la dégradation sont ceux qui typiquement accélèrent les réactions chimiques et physiques.
Parmi celles-ci, il y a la chaleur qui est catalyseur des réactions chimiques dans la batterie. En particulier, la chaleur implique que les métaux de la cathode se dissolvent dans l’électrolyte et deviennent inutilisables plus rapidement. En outre, la chaleur peut également modifier la disposition des atomes dans la cathode, ce qui peut entraîner une perte de capacité, une augmentation de la résistance, voire les deux phénomènes. Enfin, la chaleur peut aussi affecter les liants qui maintiennent les composants ensemble, ce qui peut bloquer le lithium ou endommager l’anode ou la cathode.
Les charges extrêmes ou brutales, toujours
Plus connu, l’état de charge (ou plutôt de recharge) d’une batterie est aussi un élément de dégradation. En effet, lorsqu’une batterie est complètement chargée, son énergie potentielle est plus importante, ce qui amène aussi à plus d’instabilité, car le lithium devient alors très réactif. Cette instabilité peut mener à des réactions secondaires dont le cas extrême est le « placage » de lithium : le lithium se dépose sur l’anode au lieu de se déplacer entre les couches de carbone. De ce fait, cette couche empêche les autres ions de lithium de pénétrer dans l’anode ou la cathode. Ce qui réduit alors la puissance.
À l’inverse, une batterie trop déchargée provoque les mêmes réactions. C’est pour cela d’ailleurs qu’il est fortement conseillé d’observer des recharges entre 20 et 80% de la capacité, soit la zone où la stabilité est la meilleure.
Température et charge rapide
Parmi les autres facteurs épinglés par Recurrent Auto, il y a encore les basses températures qui réduisent la fluidité des mouvements du lithium à l’intérieur de l’anode, de la cathode et de l’électrolyte. C’est d’ailleurs pour cette raison précise que les constructeurs proposent des systèmes de préchauffage du pack.
Les charges rapides appliquent quant à elle des tensions élevées aux cellules. Et plus la tension est forte, plus la force appliquée aux électrons et aux ions qui font la navette entre la cathode et l’anode est importante. De ce fait, le phénomène de placage peut aussi apparaître, surtout lorsque les températures sont très basses. C’est un peu comme forcer un coureur à courir au-delà de ses capacités. Il se fatiguera plus vite. La batterie aussi. Dit comme ça, toutes ces explications peuvent faire peur. Et ce n’est pas du tout comme cela qu’il faut interpréter les choses : car savoir, c’est pouvoir agir en connaissance de cause.
Quelle durée de vie finalement ?
Selon Recurrent Auto, les batteries des voitures électriques sont conçues aujourd’hui pour durer au moins 1.000 cycles de recharge, soit 150.000 miles (ou 240.000 km). C’est déjà beaucoup et, naturellement, une utilisation parcimonieuse permettra d’optimiser plus ou moins cette moyenne.
Au-delà des garanties qu’ils offrent et qui atteignent 8 ans ou près de 160.000 km dans la plupart des cas, les constructeurs affirment souvent que les batteries des voitures électriques peuvent durer entre 15 à 20 ans. Vrai ? « Pas sûr » répond Récurrent Auto qui, même avec ses 15.000 véhicules étudiés, avoue qu’il y a encore beaucoup d’incertitudes. Mais il y a au moins une bonne nouvelle selon le spécialiste : la gestion très fine et pointue des batteries de voitures électriques qui dépasse de très loin celle pratiquée pour n’importe quel appareil.
Plusieurs utilisateurs – et même Tesla qui a communiqué récemment sur la longévité de ses batteries – indiquent qu’après plus de 300.000 km, la plupart des batteries présentent encore plus de 80% de capacité. Il n’y a donc pas d’inquiétude à avoir : la batterie durera donc probablement plus longtemps que la voiture elle-même.
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