Les batteries représentent un tiers du coût d'une voiture électrique. La crainte de leur obsolescence rapide explique en partie la chute de leur valeur d'occasion, même si les constructeurs sont tenus d'offrir une garantie de 160 000 kilomètres ou de huit ans. Le mot d'ordre est donc toujours d'y aller doucement. Pas trop de charge rapide, tenir compte de la température ambiante, etc. Mais ce n'est pas nécessaire, selon une nouvelle étude de la prestigieuse université de Stanford. Bien au contraire.
L'étude historique des scientifiques, publiée dans la revue scientifique Nature Energy, réécrit les règles du jeu. Elle conclut que les batteries des voitures électriques durent jusqu'à 40 % plus longtemps qu'on ne le pensait auparavant. La cause ? La façon dont les gens utilisent leur voiture électrique au quotidien s'avère beaucoup moins stressante pour les cellules que ne le laissaient supposer les simulations de tests en laboratoire. Les chercheurs admettent que le point de départ utilisé auparavant n'était pas le bon.
Pas le nombre de cycles, mais l'utilisation
Voici ce qu'il en est. Les tests en laboratoire simulent toujours le nombre de cycles de charge et de décharge (ce qui montre, entre autres, qu'une batterie est plus performante lorsque la charge se situe le plus possible entre 40 et 60 %). Cela ne tient jamais compte de l'utilisation réelle. « À notre grande surprise, un comportement de conduite normal avec de nombreuses accélérations, des freinages qui chargent légèrement la batterie, des arrêts brefs pour faire une course et des heures de repos permet à la batterie de durer plus longtemps que ce que nous pensions sur la base de tests industriels standard en laboratoire », explique Simona Onori, auteur principal de l'étude et professeur à l'université de Stanford.
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En d'autres termes, une utilisation réaliste prolonge la durée de vie d'une batterie. Les différences sont particulièrement frappantes si l'on compare avec les véhicules électriques utilisés de manière plus intensive, tels que les bus, les navettes ou les camionnettes. L'hypothèse traditionnelle veut que l'usure de la batterie soit principalement due au nombre de cycles de charge et de décharge, ce qui est conforme aux essais en laboratoire. Mais si les batteries sont exposées au mélange normal de trafic urbain intense, de trajets courts et longs et de pauses pendant lesquelles la batterie se repose, cela ne fait que favoriser la dégradation redoutée.
« Le temps est le grand coupable »
L'équipe a tiré cette conclusion d'un test portant sur 92 batteries lithium-ion disponibles dans le commerce, testées pendant plus de deux ans avec des profils de décharge dynamiques - qui imitent l'utilisation réelle. Alexis Geslin, autre auteur principal de l'étude, explique : « En tant qu'ingénieurs spécialisés dans les batteries, nous avons toujours supposé que le vieillissement cyclique était beaucoup plus important que le vieillissement temporel. C'est surtout vrai pour les VE commerciaux, comme les bus et les véhicules de livraison, qui sont utilisés presque en permanence. Mais pour les consommateurs qui utilisent leur VE pour se rendre au travail, faire leurs courses ou aller chercher leurs enfants, c'est le temps qui est le plus grand coupable ». Cela signifie donc que la batterie vieillit même lorsqu'elle n'est pas utilisée.
Les conclusions de l'étude pourraient avoir des implications importantes pour les constructeurs et les consommateurs. Pour ces derniers, cela signifie qu'en utilisant la voiture à un rythme quotidien normal, la batterie vieillit moins vite que pendant de longues périodes d'immobilisation. Pour les constructeurs, cela ouvre la voie à l'optimisation des systèmes de gestion des batteries. Jusqu'à présent, ils ont suivi des protocoles de laboratoire normalisés pour tester l'usure des batteries. Mais ces protocoles s'avèrent aujourd'hui moins pertinents et doivent être abandonnés pour l'utilisation quotidienne par les consommateurs. Si les marques automobiles prennent l'étude à cœur, elle pourrait également les inciter à étendre leurs garanties, ce qui leur assurerait une plus grande tranquillité d'esprit et de meilleures valeurs résiduelles. Elles peuvent également utiliser des mises à jour automatiques pour optimiser la batterie en vue de pauses plus longues, afin qu'elle vieillisse moins vite. C'est également une bonne nouvelle pour les propriétaires de véhicules électriques, qui pourront ainsi faire face à une dépréciation moins importante. Les chercheurs ne s'arrêtent pas là et veulent maintenant mieux comprendre les mécanismes de vieillissement sous-jacents au niveau de la chimie, des matériaux et des structures cellulaires.
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