Les batteries de voitures électriques ont une vie plus longue que prévu

« Chaque jour, il se confirme que la durée de vie des batteries électriques est plus importante que celle qu’on espérait atteindre il y a quelques années », affirme Didier Bloch, chercheur au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA). Il y a quelques années, certains constructeurs louaient les batteries de leurs véhicules électriques, afin de rassurer les consommateurs freinés par le risque de devoir remplacer la batterie à la moitié de la vie de leur véhicule, pour un coût prohibitif. « Aujourd’hui, on sait que la durée de vie de la batterie excèdera, en moyenne, celle du châssis du véhicule ! » explique Didier Bloch.

On considère qu’une batterie de voiture utilisant les technologies actuelles peut supporter jusqu’à 2000 cycles de recharge. Un nombre déjà impressionnant, mais le chercheur assure qu’en laboratoire, « on atteint déjà les 5000 cycles avec ces mêmes technologies ».

« Si la batterie est de bonne qualité, que sa gestion thermique et électrique est correctement assurée, et que le conducteur s’astreint – tout comme pour un véhicule à motorisation thermique – à ne pas pousser systématiquement le véhicule à ses limites d’utilisation, elle peut atteindre les 300 000 km sans problème, voire beaucoup plus » estime Didier Bloch. Une voiture électrique avec 400 km d'autonomie peut même effectuer en théorie jusqu’à 800 000 km sur ses 2000 cycles de charge par exemple. Le chercheur précise : « Même une batterie refroidie à l’air, ce qui est un procédé réputé moins efficace qu’un refroidissement liquide pour maintenir la batterie à température homogène, peut permettre d’atteindre une durée de vie acceptable pour le consommateur. »

Les conditions d'utilisation du véhicule jouent en effet un grand rôle dans la durée de vie de la batterie : pour prolonger la durée de vie d'une batterie, l’idéal est de maintenir un niveau de charge compris entre 20% et 80% et de faire en sorte que la batterie ne soit pas exposée à de trop grandes variations de température, en évitant de l’exposer à des climats trop extrêmes. « Il faut le plus possible éviter de se brancher sur des bornes de recharge rapide à 100 ou 150 kW qui fragilisent la batterie. 22 kW, c’est très bien et c’est la puissance de la majorité des bornes publiques », souligne également Didier Bloch.

Il existe plusieurs technologies de batteries, qui n’utilisent pas les mêmes matériaux d’électrodes. « On a le NMC (Lithium-nickel-manganèse-cobalt) et le LFP (phosphate de fer). Le comportement électro-chimique de ces matériaux n’est pas le même », précise le chercheur. « Une batterie Lithium-ion NMC peut se révéler relativement instable en fin de charge à tension élevée, alors que le LFP est moins sensible à ce type de défaillance. Mais au bilan, les filières technologiques LFP et NMC offrent toutes deux des durées de vie en cyclage largement suffisantes pour la mobilité », détaille-t-il. « C’est d’abord le NMC qui s’est beaucoup développé car la densité de l’énergie est meilleure, ce qui permet de produire des batteries plus légères. Mais le LFP prend une place de plus en plus importante et la demande actuelle est tellement forte qu’il y aura de la place pour les deux filières », estime Didier Bloch.

La durée de vie des batteries dépend donc des modèles de véhicules et de la façon de les conduire. Mais les technologies actuelles permettent de les faire tenir au moins dix ans. « Je ne serais pas surpris que les véhicules électriques permettent même de dépasser le kilométrage des véhicules thermiques ! » lance Didier Bloch pour conclure.

Et une fois qu'une batterie n'a plus la puissance nécessaire pour propulser une voiture électrique, elle peut avoir une seconde vie lors de laquelle elle est utilisée pour un stockage stationnaire d’énergie. Cette énergie stockée – souvent de l’électricité renouvelable produite par des panneaux solaires ou des éoliennes – est ensuite réutilisée ou réinjectée dans le réseau électrique. Les batteries n'ont pas fini de nous surprendre !