Voitures électriques : quelle durée de vie pour les batteries ?

Si vous roulez en voiture électrique, ou si vous vous y intéressez de près, vous n’êtes pas sans savoir que les batteries des voitures électriques est un sujet central, qui mérite une attention particulière. 

Comme toutes les batteries lithium-ion, les batteries de traction se dégradent avec le temps, ce qui se traduit par des pertes de performances. Ainsi, pertes de capacité, pertes de puissance, augmentation du temps de rechargement, ou encore pannes interviennent tôt ou tard dans la vie d’une voiture électrique.

Une perte d’autonomie et de capacité des batteries moyenne de 2,3% par an

L’entreprise canadienne Geotab, spécialisée dans la gestion de flottes de véhicules, a rendu publique une étude menée sur près de 6300 véhicules électriques. En équipant ses voitures de capteurs, Geotab a suivi l’évolution de l’état de santé (State of Health) des Kangoo ZE, Nissan Leafs, Kia Soul-EV et autres VE (Véhicules Électriques) qui composent sa flotte. L’étude est sans appel : en moyenne, les voitures électriques perdent 2,3% d’état de santé (SoH) et autant d’autonomie par an. 

Grâce à cette étude ainsi qu’à l’outil de dégradation des batteries qui a été développé, nous apprenons différentes informations sur l’évolution des performances des batteries des véhicules électriques. 

D’abord, les dégradations ne sont pas linéaires. Après une chute relativement constante pendant 3 années, le vieillissement des packs batteries s’accélère.

Ensuite, l’étude de Geotab permet de mettre en évidence les différents facteurs qui influent sur la dégradation des batteries de traction. 

Des durées de vies des batteries de voitures électriques qui varient d’un modèle à l’autre

Selon le modèle et la marque du véhicule électrique, la chimie de la batterie ainsi que son système de refroidissement peuvent différer, ce qui conduit à des écarts de durée de vie des batterie.

Concernant la composition chimique des batteries, la différence réside dans les matériaux utilisés pour les électrodes. En effet, ceux-ci participent à rendre la batterie plus résistante au temps. 

De plus, les techniques pour contrôler la température des batteries de traction diffèrent selon le modèle et la marque de la voiture électrique. En effet, le pack batterie peut être refroidi et/ou chauffé avec de l’air ou avec un liquide. 

Une autre raison qui explique une différence de vieillissement des batteries selon le Geotab est la manière dont le SOC (State Of Charge) est contrôlé. 

De nombreux constructeurs de véhicules électriques ajoutent un tampon pour protéger la batterie, afin que celle-ci n’atteigne pas les extrémités inférieures et supérieures du niveau de charge. En effet, utiliser sa voiture électrique avec une batterie presque pleine ou presque vide impacte son état de santé. Ceci réduit sa durée de vie.

De plus, certains véhicules proposent une fonctionnalité de plafond de charge réglable. Cela permet à leurs propriétaires de stopper la charge de la batterie quand ils le souhaitent, par exemple à 80%. 

Attention à l’impact des charges rapides sur la durée de vie des batteries de voitures électriques

La charge rapide est synonyme de courants électriques élevés, et donc de températures élevées. Ces températures dégradent la durée de vie des batteries des voitures électriques. 

Geotab a ainsi comparé le vieillissement des batteries de voitures électriques roulant toutes dans les mêmes conditions climatiques, à savoir saisonniers et chauds. Les véhicules se classent selon leur fréquence d’utilisation de charges rapides (DCFC : Direct-current fast charger). A savoir: jamais, occasionnellement (entre 1 et 3 fois par mois) et fréquemment (plus de 3 fois par mois). 

Par conséquent, un usage trop fréquent de charges rapides accélère le vieillissement des packs batteries. Nous pouvons le voir dans le graphique ci-dessous. 

Le climat : un impact important sur le vieillissement des batteries et la durée de vie des packs

Les véhicules électriques roulant sous des températures extrêmes voient leur batterie de traction se dégrader beaucoup plus rapidement. 

Le graphique ci-dessous montre que la batterie vieillit de manière normale lorsque le climat se tempère. C’est-à-dire moins de 5 jours par an à plus de 27°C ou à moins de -5°C. En revanche, le déclin de la durée de vie des batteries de traction est nettement plus important lorsque le climat est chaud. (soit plus de 5 jours par an à plus de 27°C) 

Bien sûr, le climat n’étant pas de votre ressort. Veillez tout de même à stationner votre véhicule électrique à l’ombre lorsque les températures sont hautes. L’objectif ? préserver l’état de santé des batteries.

D’après cette étude réalisée sur plus de 6000 voitures électriques, on peut noter que la dégradation des batteries varie selon plusieurs facteurs. Néanmoins, les batteries présentent des états de santé (ou SOH) prometteurs et durables. La majorité des véhicules n’ont pas connu de déclin significatif. 

La perte d’autonomie moyenne de 2,3% par an passe à 1,6% dans des conditions climatiques et de charge idéales. 

Néanmoins, ces courbes de vieillissement ne sont que des moyennes ! L’état de santé des batteries n’est pas seulement fonction de l’âge du véhicule ou de son kilométrage, mais dépend fortement des conditions d’usage et de stockage de la voiture électrique. 

Bien que l’étude de Geotab permette de comparer certaines marques et modèles entre eux et fournisse des données indicatives, il reste très important de contrôler l’état d’usure de la batterie lorsque l’on souhaite acheter une voiture électrique. 

MOBA fournit un certificat attestant de l’état de santé d’une voiture électrique, ce qui rassure les acheteurs de véhicules électriques d’occasion et permet aux vendeurs de vendre plus rapidement.