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

Les grosses batteries utilisées dans les véhicules électriques (VE) sont plus durables que les batteries de votre ordinateur portable, mais elles s’usent avec le temps comme toute autre batterie lithium-ion. Nous examinons ici ce qui conduit à l’épuisement de la batterie dans un véhicule électrique et pourquoi.

Comment une batterie de voiture électrique se dégrade-t-elle avec le temps ?

Deux facteurs principaux affecteront la vitesse à laquelle une batterie de VE se vide : l’âge de la batterie, ainsi que votre utilisation et l’environnement. La deuxième catégorie comprend des éléments tels que la conduite d’une voiture électrique, la charge d’une batterie, le stockage d’une voiture et des facteurs environnementaux tels que 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 se dégradent régulièrement en termes d’efficacité à mesure qu’elles sont utilisées au fil du temps. Ceci est également appelé vieillissement calendaire et est un processus très graduel. Cela ne se produit pas non plus au même rythme année après année.

Selon la startup de véhicules électriques Recurrent, qui suit et fournit aux acheteurs des rapports sur les véhicules électriques d’occasion, les batteries des véhicules électriques connaissent la plus forte baisse de capacité au début et à la fin de leur vie. Il y a généralement une chute rapide en premier, qui se stabilise une fois la batterie stabilisée, puis une autre chute quelques années plus tard. Cette réduction est généralement faible, de 5 à 10 % de la capacité totale, même après des milliers de kilomètres.

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

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

Facteurs environnementaux et d’utilisation

Il a été prouvé que les facteurs environnementaux, en particulier la température, affectent les performances d’une batterie de VE. Par exemple, par temps très froid, le fluide 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, vous avez donc moins de puissance pour accélérer. Pas étonnant que cela s’appelle l’évanouissement de puissance. Les véhicules électriques sont construits avec des systèmes de contrôle de la température pour éviter cela, mais cela restera un problème dans des conditions météorologiques extrêmes. La corrosion ou les dépôts à l’intérieur de la batterie au fil du temps peuvent également entraîner une perte de puissance.

Et ce n’est pas seulement le temps froid. La chaleur réduit temporairement la puissance et peut contribuer à accélérer la perte de puissance en général, mais la différence de perte de puissance entre les climats tempérés et chauds est faible pour les véhicules électriques d’aujourd’hui. Cars.com écrit :

« Selon Geotab, après quatre ans, un VE dans les climats tempérés montre moins de dégradation de la batterie qu’un VE dans les climats chauds, mais la différence est inférieure à un quart de pour cent… En comparant un seul modèle EV 2015 sans gestion thermique active, un Nissan Leaf et un autre modèle de 2015, la Tesla Model S, sont peut-être les plus utiles : Geotab rapporte que la Leaf a un taux de dégénérescence moyen de 4,2 %, tandis que la Model S a un taux de 2,3 %.

L’utilisation de bornes de recharge rapide à courant continu (DCFC) dégradera également la durée de vie de la batterie d’un véhicule électrique. Le constructeur automobile Kia attribue la perte de capacité de 10 % sur la durée de vie de la batterie à une utilisation excessive des DCFC. DCFC met beaucoup de pression sur la batterie pour canaliser toute cette énergie si rapidement, tout comme l’utilisation constante d’une charge rapide sur votre téléphone portable réduira la durée de vie de la batterie. En effet, plus vous mettez d’énergie dans une batterie, plus les électrons et les ions se déplacent dans les cellules de la batterie. Cela peut causer des micro-dommages et exercer une pression supplémentaire sur les composants de la batterie, entraînant éventuellement une capacité réduite si cela est fait trop souvent.

La plupart des fabricants de véhicules électriques conviennent que la charge rapide doit être utilisée « avec parcimonie », mais au moment d’écrire ces lignes, il n’y a pas de définition claire de ce que signifie « avec parcimonie ». C’est une bonne règle d’or d’utiliser le moins possible la charge rapide lorsqu’elle est inévitable ou lors de longs trajets, et de s’en tenir à la charge régulière de niveau 1 ou 2 la plupart du temps.

Dois-je m’inquiéter de la dégradation de la batterie ?

Tant que vous savez que la capacité de la batterie diminuera progressivement avec le temps, vous n’avez pas trop à vous soucier de la dégradation. Cependant, vous voudrez planifier à l’avance cette réduction et en tenir compte dans vos calculs de la distance que vous pourrez parcourir dans quelques années. Quant à la panne complète, la panne complète de la batterie est très rare et est 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 du véhicule. Évitez trop de charge DCFC. Préparez la batterie avant de la charger dans des conditions de chaleur ou de froid extrêmes. Si possible, laissez la voiture connectée au chargeur pour économiser de l’énergie. Avant d’acheter, pensez au climat dans lequel vous vivez et comment cela pourrait affecter la batterie. À mesure que la technologie s’améliore, bon nombre de ces limitations de la puissance et de la durée de vie de la batterie des véhicules électriques peuvent diminuer ou disparaître complètement. C’est particulièrement une bonne nouvelle si vous connaissez le coût de remplacement d’une batterie de VE.