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Mobilité électrique | 11 mars 2021

Quelle est la durée de vie d'une batterie de voiture électrique ?

5 min
À la faveur de progrès considérables enregistrés année après année, la batterie lithium-ion affiche une excellente durabilité. À ce propos, combien de temps dure une batterie ? Quels conseils pour la prolonger au maximum ? Dans ce guide complet, cette fameuse batterie lithium-ion logée sous le plancher de nos véhicules électriques livre les secrets de son étonnante longévité.
par Renault Group

La durée de vie moyenne d’une batterie de véhicule électrique

Alors, quelle durabilité pour une voiture électrique ? Est-elle intimement liée au cycle de vie de la batterie qui l’équipe ? Ces questions alimentent les conversations autour des véhicules électriques… Mais encore faut-il être certain de parler de la même chose.

Batterie auto, batterie de voiture électrique, longévité moteur… Il ne faut pas tout confondre !

Une batterie de voiture électrique n’est en rien comparable avec le traditionnel bloc rectangulaire, « batterie auto » classique, que l’on trouve accolé aux moteurs thermiques. Il ne faut pas non plus confondre la durée de vie d’un moteur de voiture électrique avec celle de la batterie qui l’alimente. Le moteur d’une voiture électrique bénéficie d’une longévité théorique immense. La question de la durée de vie concerne, avant tout, la batterie lithium-ion en elle-même.

Quelle durée de vie pour une batterie lithium-ion ?

Avant toute chose, il existe plusieurs types de batterie pour voiture électrique. Aujourd’hui, la majorité des véhicules électriques tirent leur énergie de batteries appelées « lithium-ion », proches de celles de nos ordinateurs portables et smartphones… mais de capacité bien plus importante.

Lorsqu’on aborde le sujet de la durabilité, il est nécessaire de ne pas occulter les caractéristiques intrinsèques d’une batterie et le seuil d’exigence très élevé d’un constructeur pour une utilisation automobile optimale. La fin de vie « automobile » d’une batterie lithium-ion de voiture électrique ne correspond donc pas à la perte d’autonomie totale de cette dernière. Elle signifie plutôt une diminution progressive de la capacité de la batterie, à mesure que les cycles de charge/décharge s’accumulent.

Pionnier de la mobilité électrique, le Groupe Renault estime la durée de vie de ses batteries – pour une utilisation automobile – à une dizaine d’années. Cela n’est pas synonyme de fin de vie de la batterie pour autant. Il lui reste encore beaucoup d’énergie à revendre dans sa « seconde vie » qui peut durer dix ans de plus : stockage stationnaire d’électricité, électrification de véhicules, distribution d’énergie verte en circuit court, etc.

Quels facteurs font varier la durée de vie des batteries ?

Le climat

La température exerce une forte influence sur une batterie lithium-ion, mais il convient de bien faire la différence entre l’usure de la batterie sur le long terme (sa durée de vie) et la performance de la batterie à court terme (notamment son temps de chargement). La chaleur peut avoir, à long terme, un effet négatif sur la durée de vie de la batterie, alors qu’elle n’a pas d’incidence sur sa performance. À l’inverse, le grand froid peut avoir un impact sur les performances à court terme des batteries de voitures électriques. Mais il n’aura absolument aucun impact sur la durabilité de la batterie, c’est-à-dire que même un froid extrême fréquent ne diminue pas sa durée de vie.

Le stationnement prolongé

D’autres paramètres entrent en ligne de compte. Celui-ci tombe sous le sens mais il ne faut pas l’oublier : la batterie s’use… quand on s’en sert ! Ensuite, l’immobilisation prolongée de la voiture électrique, quand la température est élevée et/ou quand la batterie est pleine, peut également avoir un impact négatif sur la durabilité.

La fréquence de chargement

La faible amplitude et la fréquence soutenue des rechargements sont des facteurs à ne pas négliger non plus. Chercher à maintenir un niveau de charge maximum en raccordant sans cesse la voiture à la borne pour de courtes charges aura un effet de détérioration à long terme. Enfin, la batterie se dégrade quand elle chauffe trop souvent, ce qui est le cas avec des recharges fréquentes sur les bornes de charge ultra-rapides les plus puissantes.
Tous ces paramètres peuvent néanmoins être maîtrisés avec les bons réflexes d’utilisation.

Entretenir une batterie de véhicule électrique

Quelles sont les règles concrètes pour prévenir au mieux le vieillissement d’une batterie lithium-ion ? Il existe une série de bonnes pratiques à adopter pour préserver la batterie de son véhicule électrique.

Quelques conseils pour augmenter la durée de vie de la batterie et l’entretenir

Quelques bons réflexes au quotidien permettent d’optimiser la durabilité de la batterie. Concernant la gestion de la température, dans le cas d’une immobilisation particulièrement prolongée du véhicule, il est conseillé de le stationner à l’abri du soleil et des fortes chaleurs si cela est possible. Autre bon réflexe dans ce même cas de figure : ne pas conserver une charge maximale à 100 %, mais plutôt en-dessous des 80 %. Cela n’a rien d’impératif, mais si vous y pensez, faites-le !

En matière de fréquence de recharge, inutile de faire le plein tous les soirs pour des trajets cumulés ne dépassant pas les 50 kilomètres par jour. Une fois par semaine devrait suffire. N’hésitez pas à tirer parti de la batterie à tous les états de charge plutôt que de maintenir un niveau de charge élevé en rechargeant très fréquemment.

Pour épauler les conducteurs de voitures électriques dans les gestes du quotidien, les constructeurs proposent généralement des applications ou des portails connectés qui pilotent la recharge à distance. Chez Renault par exemple, l’application MY Renault permet de programmer la recharge, de suivre son évolution, et de consulter l’historique de ses consommations. En lançant la recharge de la batterie pendant les heures creuses par exemple, le conducteur peut retrouver sa voiture le lendemain matin réapprovisionnée à 80 %. En mode « recharge ultra-rapide » sur les grands axes routiers, un niveau de 80 % est également préconisé. D’autant qu’il est aussi intéressant économiquement, la recharge étant généralement facturée au temps sur ces bornes et le rythme de la recharge ralentissant considérablement entre 80 et 100 %. Toutes les informations de recharge accessibles sur MY Renault aident le conducteur à acquérir les bonnes pratiques de gestion de sa batterie pour la préserver au maximum dans le temps.

Quelle puissance de recharge pour préserver sa batterie de voiture électrique ?

Comment bien recharger la batterie de son véhicule ? Le type de recharge pour la voiture électrique, c’est-à-dire la puissance délivrée par la borne, a un rôle à jouer sur la durabilité de la batterie. Charger sur les bornes rapides compatibles « Combo CCS » que l’on croise sur les aires d’autoroutes apporte une grande quantité d’énergie en un court laps de temps. Mais il n’est pas recommandé d’en faire le mode de recharge principal de sa voiture électrique car il a tendance à faire chauffer la batterie. Renault répond à cette problématique avec le refroidissement actif ventilé sur ZOE et le refroidissement à eau sur Twingo Electric. En outre, ces recharges rapides, souvent facturées à la minute, peuvent s’avérer coûteuses. Dans l’espace public, les bornes à privilégier sont les bornes AC qui représentent d’ailleurs l’immense majorité des infrastructures. Elles correspondent à un usage courant et quotidien. Préférer une charge à puissance moins forte sur ces bornes assurera la durabilité de la batterie lithium-ion tout en préservant votre portefeuille.

Comment remplacer une batterie de voiture électrique ?

Du point de vue de l’entretien d’un véhicule électrique, il ne faut pas confondre une batterie lithium-ion avec une batterie de véhicule thermique que l’on peut acheter en magasin et installer facilement soi-même. Le bloc batterie d’une voiture électrique est imposant, lourd, difficilement accessible, et n’est pas aisément transportable. Il stocke dans ses cellules une grande quantité d’électricité, ce qui le rend dangereux à manipuler sans équipement et outils adaptés. Son remplacement – qui n’est pas une opération d’entretien courante – nécessite obligatoirement l’intervention d’un mécanicien agréé en atelier.

La seconde vie des batteries

Arrivée au bout de sa vie « automobile », la batterie lithium-ion est prête pour une seconde vie. En effet, son niveau de performance satisfera de nombreux usages, comme le stockage d’énergie stationnaire. Dans une logique d’économie circulaire toujours plus ambitieuse, Renault métamorphose le site de Flins pour créer sa Re-Factory, première usine européenne d’économie circulaire consacrée à la mobilité. Le constructeur mène par ailleurs des expériences très concluantes à Belle-Île-en-Mer ou Porto Santo. Ces îles, initialement dépendantes des énergies carbonées, se transforment progressivement en de véritables smart islands. Elles sont le théâtre de tests grandeur nature sur le stockage dans les batteries de véhicules électriques et la distribution en circuit court d’électricité verte produite par les sources d’énergie renouvelables locales.

D’autres programmes, comme Advanced Battery Storage par exemple, mettent des batteries de véhicules électriques à profit pour équilibrer le réseau en temps réel de manière à intégrer un maximum d’électricité bas-carbone. Autre initiative sur la Seine à Paris : des batteries reconditionnées équipent dorénavant des bateaux de croisière Paris Yacht Marina.

Le recyclage des batteries

Après avoir étudié la capacité de la batterie à être réparée ou réemployée à d’autres fins, le Groupe Renault finance et organise son recyclage auprès de partenaires agréés. Soumis à des réglementations particulièrement strictes, le recyclage des batteries de voiture électrique répond à de nombreuses exigences. À la différence des batteries utilisées dans d’autres types d’équipements, l’intégralité de celles qui servent aux véhicules électriques sont collectées : cela garantit une efficacité record du recyclage. Il permet notamment de récupérer des métaux précieux comme le nickel ou le cobalt pour une réutilisation ultérieure.

Quel avenir pour les batteries de la voiture électrique ?

Le futur sera-t-il placé sous le signe des « batteries solides » ? Elles se distinguent des batteries lithium-ion par des électrolytes solides et non liquides, et confèrent aux véhicules électriques des capacités de stockage énergétique plus importantes. Mais ce n’est pas la seule solution. Renault opte pour la pluralité et la complémentarité des technologies… C’est le cas avec la pile à combustible pour voiture à hydrogène par exemple !

Les améliorations se font également en continu sur les batteries actuelles. Renault travaille depuis de nombreuses années sur l’optimisation de l’architecture et de la chimie des batteries pour gagner en densité et ainsi embarquer plus d’énergie dans un même encombrement, comme sur ZOE. Cela s’ajoute aux innovations visant à réduire l’incidence des facteurs extérieurs sur sa longévité, comme avec le système de refroidissement watercooling de la batterie de Twingo Electric. Quand on y ajoute une seconde vie, en dehors du véhicule, destinée à stocker l’électricité verte issue de sources renouvelables intermittentes, la batterie inscrit sa durabilité au sein d’une véritable démarche d’économie circulaire.

 

Copyrights: Pogonici, Jean-Brice LEMAL, Frithjof OHM

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