Quelle est la durée de vie d’une batterie de voiture électrique et comment l’optimiser ?
De plus en plus populaires, les véhicules électriques permettent non seulement une empreinte écologique moindre, mais aussi des économies financières à long terme.
Le cœur de ces véhicules électriques, les batteries, sont souvent au centre de l’attention puisque ce sont ces batteries qui influencent, en très grande partie, les performances du véhicule, sa puissance, son autonomie, sa longévité et son empreinte environnementale.
L’une des questions que de nombreux automobilistes se posent avant de passer le pas est la durée de vie d’une batterie de voiture électrique.
Morbihan Auto se propose de répondre à cette question, de vous présenter les facteurs influençant cette longévité ainsi que quelques bonnes pratiques pour l’optimiser.
Longévité d’une batterie de voiture électrique
Durée de vie en années
La durée de vie d’une batterie de voiture électrique est généralement estimée entre 8 et 15 ans (10 ans étant souvent le chiffre moyen annoncé).
Ce chiffre peut toutefois fortement varier en fonction de différents facteurs que nous vous présenterons dans cet article.
Durée de vie en kilomètres
Comme pour les moteurs thermiques, la longévité d’une batterie se présente plutôt en kilomètres qu’en années. En moyenne, une batterie de voiture électrique peut couvrir entre 150 000 et 300 000 kilomètres avant de nécessiter un remplacement.
Cette fourchette relativement large dépend bien sûr, du modèle de la voiture, de la capacité de la batterie et de divers autres facteurs d’usage.
Durée de vie en cycle de recharge
Il est tout d’abord important de définir ce qu’est un cycle de recharge : il correspond à une décharge suivie d’une recharge complète de la batterie. La plupart des batteries de voitures électriques sont conçues pour supporter entre 1 000 et 3 000 cycles de recharge, en fonction de leur chimie et de leur qualité. Toutefois, la perte de capacité au fil du temps est un phénomène normal, avec une dégradation progressive qui réduit lentement l’autonomie.
Des différences de longévité selon certains facteurs :
La longévité d’une batterie de voiture électrique peut varier en fonction de nombreux aspects techniques et environnementaux que nous vous présentons ci-dessous :
Type de chimie de la batterie
Lithium-Ion (Li-ion) NMA (nickel-manganèse-cobalt) et NCA (nickel-cobalt-aluminium) :
Ces batteries, composées de cobalt, couramment utilisées dans les voitures électriques, offrent un bon équilibre entre densité énergétique et longévité. Elles supportent un grand nombre de cycles de recharge, mais leur capacité peut être affectée par des recharges rapides répétées.
Avantages :
- Haute densité énergétique (haute autonomie)
- Performances élevées (idéale pour les voitures de sport)
Inconvénients :
- Prix (le cobalt et son extraction sont onéreux)
- Impact environnemental (le cobalt est aujourd’hui au coeur de nombreux débats, notamment environnementaux et éthiques)
- Sensibles aux recharges rapides et répétées
Lithium-Phosphate de Fer (LiFePO4) :
Les batteries LiFePO4 (sans cobalt) ont une durée de vie plus longue, et résistent mieux à la dégradation au fil du temps. Elles tolèrent mieux les recharges fréquentes et les températures élevées, ce qui en fait une bonne option pour les environnements chauds et les conducteurs qui utilisent intensivement leur voiture. Elle sont par contre sensibles au froid, et présentent moins d’autonomie.
Avantages :
- Durabilité y compris avec des charges fréquentes
- Coût (lié notamment à l’absence de cobalt)
- Sécurité (risque réduit d’incendie)
- Résistance au chaud
Inconvénients :
- Autonomie inférieure aux batteries NCA et NMC
- Sensibilité au froid
Les types de batteries, et la qualité des matériaux et composants utilisés dans la batterie influencent donc également sa durabilité.
Cycles de recharge et taux de recharge
Comme déjà énoncé précédemment, les batteries de voitures électriques peuvent supporter en moyenne entre 1 000 et 3 000 cycles de recharge (décharge + recharge).
Les batteries lithium-ion supportent par exemple, en général jusqu’à 1 500 cycles avec une dégradation minime de la batterie.
Le type de recharge, ainsi que les taux auxquels vous chargez peuvent également affecter sa longévité :
Décharge complète :
Pour maximiser la durée de vie de ces batteries, il est recommandé d’éviter les décharges complètes, car ces dernières accélèrent l’usure des cellules et réduisent la capacité globale de la batterie. L’idéal est de maintenir une charge supérieure à 30%.
Surcharge :
La surcharge d’une batterie de voiture électrique se produit lorsqu’elle est chargée au-delà de sa capacité maximale ou alors, lorsqu’elle reste branchée alors qu’elle a déjà atteint 100 % de charge.
Bien que les voitures électriques récentes soient conçues pour éviter ce phénomène de surcharge (grâce à des systèmes de gestion de la batterie), il existe toujours des risques si la batterie est soumise à une charge continue maximale pendant de longues périodes. La surcharge produit un excès de chaleur dans la batterie qui peut accélérer la dégradation des cellules puis dégrader ses capacités.
Recharges fréquentes et rapides voire ultra-rapides :
Il est également recommandé d’éviter les recharges fréquentes et rapides voire très rapides, notamment via les bornes de recharge ultra rapides, car elles génèrent plus de chaleur et de pression sur les cellules de la batterie.
Les recharges lentes (via des prises domestiques ou des bornes de recharge à faible puissance, généralement inférieures à 7 kW) permettent un chargement moins stressant pour la batterie, réduisant la chaleur générée et ralentissant ainsi le processus de dégradation.
Facteurs environnementaux : Températures, chocs et vibrations, substances corrosives
Températures :
Les températures extrêmes, qu’elles soient chaudes ou froides, affectent les performances des batteries.
Chaud :
En cas de chaleur excessive, la batterie peut surchauffer, ce qui accélère la dégradation des cellules.
Froid :
Par temps froid, la capacité de la batterie peut temporairement diminuer et la recharge est plus difficile.
Pour protéger la batterie, de nombreux constructeurs utilisent des systèmes de gestion thermique intégrés.
Chocs et vibrations :
Les chocs et vibrations réguliers et répétés peuvent endommager physiquement les cellules et les composants internes de la batterie, réduisant donc sa longévité.
C’est donc pour cela que les véhicules électriques modernes sont désormais généralement dotés de systèmes d’amortissement de la batterie.
Substances corrosives :
L’exposition à des substances corrosives telles que l’eau salée, la poussière, ou d’autres contaminants peut endommager les connexions et le boîtier de la batterie, et donc générer diverses défaillances prématurées.
Type de conduite
Enfin, une conduite très sportive, très brusque, va réduire significativement l’autonomie de votre batterie, ce qui engendrera des recharges plus rapprochées, et donc un vieillissement prématuré de la batterie.
Quelques conseils pour optimiser la longévité de votre batterie
Voici quelques conseils pour vous aider à préserver la santé de votre batterie et en tirer le meilleur parti possible :
- Évitez de charger constamment votre batterie à 100% et de descendre systématiquement en dessous de 30%,
- Utilisez autant que possible, des recharges lentes et limitez l’usage répété de recharge ultra-rapide
- Privilégiez les températures modérées (chaud ou froid)
- Adoptez une conduite modérée et fluide
- Effectuez les mises à jour logicielles de votre véhicule
Quels sont les signes de fin de vie d’une batterie de voiture électrique ?
Voici quelques indicateurs annonciateurs que la batterie de votre voiture électrique est en fin de vie :
1. Diminution de l’autonomie :
L’un des premiers signes de dégradation d’une batterie est une baisse significative de l’autonomie du véhicule. Les recharges seront donc plus fréquentes.
2. Temps de chargement allongé :
Avec l’usure, il est possible que la batterie prenne plus de temps pour se recharger complètement. Cela s’explique par la diminution de la capacité effective de la batterie, qui affecte les processus de recharge internes et peut entraîner des temps de recharge prolongés, notamment sur les derniers 20%.
3. Surchauffe au moment de la charge ou lors de la conduite :
L’usure peut provoquer une défaillance de la batterie sur le plan de la gestion thermique.
4. Baisse des performance durant la conduite :
Une batterie vieillissante peut engendrer une baisse des performances, notamment lors des accélérations qui peuvent être plus lentes (moins de réactions).
5. Gonflement de la batterie :
Bien qu’il s’agisse d’un cas rare, sur les anciens modèles et sur des batteries en toute fin de vie, il est possible d’observer un gonflement de cette dernière. Si vous constatez un gonflement, il est important de cesser tout usage de cette dernière.
FAQ
La durée de vie d'une batterie de voiture électrique se situe entre 8 et 15 ans (10 ans en moyenne), ou entre 150 000 et 300 000 kilomètres. Cette estimation peut fortement varier selon de nombreux facteurs : le type de batterie, la qualité de matériaux, la fréquence d’utilisation, les habitudes de recharge, les conditions d’utilisation ou encore l'environnement.
Plusieurs éléments peuvent influencer la longévité des batteries :
- Type de chimie de la batterie (Li-ion, LiFePO4, etc.)
- Qualité des composants internes de la batterie
- Nombre de cycles de recharge effectués et taux de recharge pratiqués
- Type de recharge utilisé (lente, rapide, ultra-rapide)
- Environnement extérieur notamment les températures extrêmes (chaleur excessive ou froid intense)
- Habitudes de conduite
Oui, il est tout à fait possible de remplacer la batterie d’une voiture électrique si cette dernière arrive en fin de vie. Le remplacement dépend de la marque, du modèle de voiture et des options disponibles chez le constructeur.
Oui, certains facteurs et habitudes d'utilisation permettent de maximiser la durée de vie de la batterie :
- Limiter la recharge à environ 80 % et éviter les décharges complètes (idéalement ne pas descendre en dessous de 30%),
- Privilégier les recharges lentes et utiliser les recharges rapides et ultra rapides seulement en cas de nécéssité,
- Éviter les températures extrêmes (chaudes ou froides) en stationnant le véhicule dans à l'abris,
- Adopter une conduite modérée pour réduire le stress sur la batterie
Oui et il est tout à fait normal que les batteries de voitures électriques perdent en efficacité avec le temps. En moyenne, une batterie peut perdre 1 à 2 % de capacité par an, mais ces chiffres varient bien évidemment en fonction du type de batteries, de la qualité des matériaux, des habitudes de recharge, de la fréquence des recharges rapides, et de l’exposition aux températures extrêmes.
Plusieurs signes peuvent indiquer une batterie en fin de vie :
- Diminution de l’autonomie,
- Recharges plus fréquentes,
- Temps de recharge plus long,
- Chauffe excessive pendant la recharge ou la conduite,
- Messages d'erreurs ou alertes sur le tableau de bord
Les batteries de voitures électriques peuvent être recyclées pour récupérer certains matériaux précieux comme le lithium, le cobalt ou encore, le nickel. Les constructeurs et les entreprises spécialisées s’associent pour mettre en place des filières de recyclage.
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