Pourquoi la batterie d’une voiture électrique se dégrade-t-elle ?

Les grandes batteries utilisées dans les véhicules électriques (VE) sont plus robustes que la batterie de votre ordinateur portable, mais elles se dégraderont avec le temps comme toute autre batterie lithium-ion. Ici, nous allons voir ce qui cause la dégradation de la batterie d’un véhicule électrique et pourquoi.

Comment une batterie de VE se dégrade avec le temps

Deux facteurs principaux affecteront la vitesse à laquelle la batterie d’un véhicule électrique se dégrade : l’âge de la batterie, votre utilisation et votre environnement. La deuxième catégorie comprend des éléments tels que la façon dont la voiture électrique est conduite, la façon dont la batterie est chargée, la façon dont le véhicule est entreposé et des facteurs environnementaux comme le climat.

Âge de la batterie

La première catégorie, la dégradation due à l’âge de la batterie, est inévitable : toutes les batteries lithium-ion perdent régulièrement de leur efficacité avec le temps. C’est ce qu’on appelle aussi le vieillissement calendaire, et c’est un processus très graduel. Cela ne se produit pas non plus au même rythme d’une année sur l’autre.

Selon la startup de véhicules électriques Recurrent, qui surveille et fournit aux acheteurs des rapports sur les véhicules électriques d’occasion, les batteries de VE connaissent leurs plus fortes baisses de capacité au début et à la fin de leur durée de vie utile. Il y a généralement une chute rapide au début, qui se stabilise une fois la batterie stabilisée, puis une autre chute après quelques années. Ces diminutions sont généralement faibles, entre 5 et 10 % de la capacité globale, même après des milliers de kilomètres.

Alors pourquoi cette dégradation se produit-elle ? En raison de la façon dont les batteries lithium-ion sont construites et de leur fonctionnement. Les batteries des voitures électriques reposent sur des réactions chimiques pour générer les électrons qui alimentent le moteur de la voiture. Ils les génèrent en utilisant ce qu’on appelle une « matière active » pour déclencher la réaction. Dans les batteries Li-ion, ce matériau est le lithium.

Comme la batterie est utilisée encore et encore, une partie de ce lithium est consommée en permanence. Lorsque cela se produit suffisamment longtemps, vous constatez une diminution de la charge globale que la batterie peut contenir car il n’y a tout simplement pas assez de matière active pour générer la même quantité d’énergie. Ce type de dégradation est également appelé évanouissement de capacité.

Facteurs environnementaux et d’utilisation

Il a été prouvé que les facteurs environnementaux, en particulier la température, affectent le fonctionnement de la batterie d’un véhicule électrique. Par temps très froid, par exemple, le liquide à l’intérieur de la batterie d’une voiture électrique devient plus visqueux, ralentissant les réactions nécessaires à la production d’électricité. Cela signifie que moins d’électricité est disponible pour le moteur à utiliser, vous avez donc moins de puissance pour accélérer. C’est ce qu’on appelle, sans surprise, l’évanouissement de puissance. Les véhicules électriques sont construits avec des systèmes de régulation de la température pour éviter que cela ne se produise, mais dans des conditions météorologiques extrêmes, cela restera un problème dans une certaine mesure. La corrosion ou l’accumulation à l’intérieur de la batterie au fil du temps peut également entraîner une perte de puissance.

Et il n’y a pas que le froid. La chaleur dégrade temporairement la capacité et peut contribuer à accélérer la perte de capacité globale, mais la différence de capacité perdue entre les climats tempérés et chauds est faible pour les véhicules électriques modernes. Comme le dit Cars.com :

« Selon les données de Geotab, après quatre ans, un VE dans un climat tempéré montre moins de dégradation de la batterie qu’un dans un climat chaud, mais la différence est inférieure à un quart de pour cent… Une comparaison d’un modèle 2015 de VE sans gestion thermique active , la Nissan Leaf, avec une autre 2015 qui l’a, la Tesla Model S, pourrait être la plus utile : Geotab rapporte le taux de dégénérescence moyen de la Leaf à 4,2 % et celui de la Model S à 2,3 %.

S’appuyer fortement sur les stations de charge rapide CC (DCFC) dégradera également la durée de vie de la batterie d’un véhicule électrique. Le constructeur automobile Kia attribue une perte de capacité de 10 % sur la durée de vie d’une batterie à une utilisation excessive du DCFC. DCFC met une lourde charge sur la batterie afin de canaliser toute cette puissance si rapidement, de la même manière que l’utilisation constante de la charge rapide sur votre téléphone portable réduira la durée de vie de sa batterie. En effet, plus vous mettez de puissance dans la batterie, plus les électrons et les ions se déplacent avec force à l’intérieur des cellules de la batterie. Cela peut causer des micro-dommages et une contrainte supplémentaire sur les composants de la batterie, ce qui finit par épuiser la capacité si cela est fait trop souvent.

La plupart des constructeurs de voitures électriques s’accordent à dire que la recharge rapide doit être utilisée « avec parcimonie », mais au moment d’écrire ces lignes, il n’y a pas de définition précise de ce que signifie avec parcimonie. Une bonne règle à suivre est de charger le moins rapidement possible, lorsqu’elle ne peut être évitée ou lors de longs trajets, et de s’en tenir à une charge régulière de niveau 1 ou 2 la plupart du temps.

Devriez-vous vous inquiéter de la dégradation de la batterie ?

Tant que vous êtes conscient que la capacité de la batterie diminuera, lentement, avec le temps, vous ne devriez pas avoir à vous soucier beaucoup de la dégradation. Cependant, vous voudrez planifier cette diminution à l’avance et en tenir compte dans vos calculs de la distance que vous pourrez parcourir avec le véhicule dans quelques années. En ce qui concerne la panne complète, la panne totale de la batterie est très rare et généralement couverte par la garantie du fabricant.

Une certaine dégradation est inévitable, mais si vous prenez bien soin de la batterie, il est probable qu’elle conservera la majeure partie de son autonomie pendant toute la durée de vie de la voiture. Évitez trop de charge DCFC. Préconditionnez la batterie dans des conditions extrêmement chaudes ou froides avant de la recharger. Laissez le véhicule branché sur un chargeur lorsque vous le pouvez pour économiser de l’énergie. Tenez compte du climat dans lequel vous vivez et de la façon dont il pourrait affecter la batterie avant d’acheter. À mesure que la technologie s’améliore, bon nombre de ces contraintes sur la puissance et la durée de vie des batteries des véhicules électriques pourraient diminuer ou disparaître complètement. C’est particulièrement une bonne nouvelle si vous connaissez le coût de remplacement d’une batterie de VE.