On sait souvent dire qu’une voiture électrique est “une batterie sur roues”, mettant ainsi en évidence son élément principal. Le coût considérable de cette batterie justifie en partie le prix moyen des véhicules électriques, souvent plus élevé que celui des voitures thermiques. Mais est-ce que la dégradation de la batterie est si dramatique ?
Différents types de dégradation
Avant d’aller plus loin, il est important de rappeler quelques concepts de base concernant les batteries des voitures électriques. La soi-disant “dégradation de la batterie” fait en réalité référence à la détérioration de certaines cellules constituant le pack de batteries, qui perdent de leur capacité de stockage d’énergie au fil du temps.
Ce phénomène est bien connu pour les smartphones, les ordinateurs portables et tous les appareils dotés d’une batterie lithium-ion : après un certain temps, l’autonomie diminue. Il existe deux grands types de dégradation, qui ne sont pas toujours liés : la dégradation calendaire et la dégradation cyclique.
1. Dégradation calendaire : inévitable
La dégradation calendaire peut être considérée comme le vieillissement naturel des cellules d’une batterie. Elle n’est pas liée à l’utilisation de la batterie, elle se produira tôt ou tard. La chimie des batteries, qui varie d’un type de batterie à l’autre, est responsable de cette dégradation calendaire.
Avec le temps, la capacité des cellules à stocker de l’énergie va diminuer, réduisant ainsi la capacité totale du pack de batteries par rapport à sa sortie d’usine. Cette dégradation se produit que vous utilisiez ou non votre voiture électrique, et il n’y a aucun moyen de l’éviter.
Il s’agit essentiellement du vieillissement normal des cellules, les rendant moins performantes.
2. Dégradation cyclique : utiliser une batterie la détériore
Le deuxième type de dégradation est lié au nombre de cycles de batterie : il s’agit de la dégradation cyclique. Un cycle de batterie correspond à une utilisation de 100 % de la capacité restante, que ce soit en une seule fois ou en plusieurs fois. Un cycle est comptabilisé si vous utilisez la batterie de 100 % à 0 % – mais ce n’est pas le cas si vous chargez 20 % de batterie pendant 5 jours consécutifs.
En général, selon les types de batteries utilisées dans les voitures électriques, on estime qu’entre 300 et plus de 1 000 cycles peuvent être effectués avant que la capacité résiduelle ne passe en dessous de 80 %.
Pour une batterie d’environ 60 kWh, un cycle représente plus de 300 km, ce qui signifie qu’en 1 000 cycles, le conducteur aura parcouru au moins 300 000 km. Il n’est donc pas nécessaire de penser à recycler une batterie de voiture électrique après seulement quelques années.
Une dégradation non linéaire
Il est généralement admis qu’une batterie lithium-ion se dégrade progressivement avec le temps et l’utilisation jusqu’à atteindre environ 80 % de sa capacité d’origine, mais il est important de noter que cette baisse de capacité ne sera pas linéaire du tout. En réalité, la dégradation est très prononcée au cours des premiers mois et des premiers cycles de batterie, puis elle ralentit considérablement.
Des études, qu’elles soient menées en laboratoire ou sur le terrain, confirment cet effet, comme le montre le graphique ci-dessous, qui présente des Tesla Model 3 examinées après avoir parcouru jusqu’à 160 000 km.
La dégradation des batteries de Tesla Model 3 apparaît plus marquée au début du cycle de vie – Source: recurrentauto
On peut clairement observer ce phénomène décrit précédemment, à savoir que la majorité de la dégradation se produit au cours des premiers 30 000 kilomètres. En se basant sur nos propres exemples – une Tesla Model 3 utilisée pendant 3 ans et demi avec 135 000 km et une Tesla Model Y d’un an et 30 000 km – nous constatons la même chose. Bien que la dégradation se poursuive après les premiers dizaines de milliers de kilomètres, elle ralentit.
C’est pourquoi, sur le marché de l’occasion notamment, il ne faut pas nécessairement s’inquiéter en voyant des annonces mentionnant une capacité de batterie de 85 % : si vous achetez en connaissance de cause et acceptez l’autonomie au moment de l’achat, sachez qu’elle ne diminuera quasiment plus. Ce sont les anciens propriétaires qui ont subi la quasi-totalité de la dégradation.
Voiture électrique : comment limiter la dégradation de la batterie ?
Qui dit dégradation de la batterie, dit inévitablement perte d’autonomie pour une voiture électrique. Il est donc essentiel de limiter autant que possible cette dégradation si l’on souhaite pouvoir parcourir de longues distances entre deux charges.
Heureusement, les constructeurs de véhicules électriques mettent au point des systèmes de gestion de la batterie performants pour protéger les cellules des éléments agressifs tels que les variations de température soudaines et les charges à haute puissance lorsque les conditions ne sont pas idéales.
C’est pourquoi les courbes de charge sont conçues de la manière que nous connaissons, avec un pic de puissance atteint pendant une courte période : si la puissance est trop élevée alors que les cellules sont déjà bien chargées, des dommages irréversibles peuvent survenir.
Quoi qu’il en soit, une fois que vous avez accepté les deux types de dégradation sur lesquels vous n’avez pas beaucoup de contrôle (calendaire et cyclique), il reste à traiter la dégradation que vous pouvez maîtriser. Il existe une dégradation liée à l’utilisation de la batterie, et il est possible de la réduire en respectant certaines bonnes pratiques.
Mini Cooper SE sur une borne Ionity – Source: Maxime Claudel pour Numerama
Vous avez peut-être déjà entendu dire que la plage d’utilisation idéale d’une batterie se situe entre 20 % et 80 %. Bien que cela ait été vrai pendant un certain temps, les avancées technologiques récentes permettent désormais de charger la batterie presque à 100 % sans effet significatif, tout comme la charger presque complètement à 0 %.
Cependant, des études montrent qu’une batterie se dégradera sensiblement moins rapidement si elle est utilisée principalement autour de 50 %. En d’autres termes, si vous stockez une voiture électrique sans l’utiliser pendant une longue période, il est préférable de la charger à 50 % avant de la mettre de côté, plutôt que de la stocker complètement chargée ou complètement déchargée.
Faut-il éviter de charger sa voiture électrique à 100 % ?
Cela étant dit, il est vrai que les batteries utilisant du cobalt (NMC ou NCO) ne sont pas vraiment conçues pour être utilisées et chargées quotidiennement à 100 %. Les batteries LFP, en revanche, le supportent plus facilement, mais leur dégradation s’accélérera également si elles sont stockées à 100 % pendant une longue période. Cependant, sur toute la durée de vie d’une batterie de voiture électrique, même si elle est chargée quotidiennement à 100 %, elle ne se dégradera pas beaucoup plus rapidement si elle passe la plupart du temps en dehors de cette fourchette.
En d’autres termes, si la batterie reste à 100 % pendant seulement une heure sur une période de 24 heures, cela signifie que sur toute sa durée de vie, elle aura passé plus de 95 % du temps en dehors de cette fourchette. Il ne faut donc pas prendre pour argent comptant les rumeurs qui visent à vous effrayer, et n’hésitez pas à charger votre voiture à 100 % si vous en avez besoin.
Faut-il éviter la charge rapide ?
Enfin, une autre croyance populaire soutient que la charge rapide doit être évitée pour limiter la dégradation de la batterie. Encore une fois, les études en laboratoire montrent effectivement l’impact négatif de la charge rapide. Cependant, les constatations sur le terrain sont bien différentes.
Tout d’abord, les cellules de batterie sur lesquelles s’appuient certaines études ne sont pas protégées par un système de gestion de la batterie (BMS), alors que dans une voiture électrique, c’est le cas. De plus, la réalité montre que deux voitures électriques similaires, mais ayant des comportements de charge rapide totalement différents, ne présentent quasiment aucune différence de dégradation après plus de cinq ans.
Une étude portant sur près de 6 300 Tesla Model 3 vient éclairer ce point, lié à la charge rapide, et montre clairement que vous pouvez charger votre voiture en courant continu sans crainte.
En conclusion, il est important de comprendre que la dégradation de la batterie d’une voiture électrique est inévitable, mais ce n’est pas une catastrophe. La dégradation calendaire est un phénomène naturel qui se produit avec le temps, tandis que la dégradation cyclique est liée à l’utilisation de la batterie. Cependant, il est possible de limiter cette dégradation en suivant certaines bonnes pratiques. Alors, n’hésitez pas à profiter pleinement de votre voiture électrique et à la charger en toute tranquillité.
