Les batteries de voiture électrique

Tout sur la batterie d’une voiture électrique

C’est le composant le plus coûteux et le plus volumineux (100 à 600 kg selon les modèles) de la voiture électrique et sans lui, impossible de rouler. 

C’est dans la batterie que l’électricité, fournie par une prise ou par une borne, est stockée. Celle-ci est ensuite transmise vers le moteur électrique du véhicule, qui parvient ensuite aux roues. 

Les batteries de voitures électriques utilisent aujourd’hui majoritairement la technologie lithium-ion : légère, durable, celle-ci permet de forte puissance de recharge. C’est pourquoi on la retrouve sur la plupart des véhicules électriques. Mais l’utilisation de métaux rares posent question quant à l’empreinte environnementale que cela génère. 

Autonomie, recharge, prix, durée de vie : on fait le tour du sujet.

 

La batterie et l’autonomie du véhicule

La capacité des batteries s’exprime en kWh et désigne la quantité d’électricité qu’elles peuvent stocker (c’est l’équivalent de la capacité du réservoir pour une voiture thermique). Plus elle est élevée, plus l’autonomie du véhicule sera importante. 

Par exemple, la batterie de la citadine Dacia Spring s’élève à 27 kWh et permet une autonomie de 230 kilomètres. La Tesla Model 3 dispose quant à elle d’une batterie de 50 kWh et permet de rouler près de 500 kilomètres sans recharge. 

La recharge de la batterie

Pour pouvoir rouler, il faut charger la batterie du véhicule. Selon le type de prises utilisées, et la puissance de la borne, la recharge sera plus ou moins rapide : 

  • à domicile, au travail, ou sur certaines “petites” bornes publiques, il faudra généralement plusieurs heures pour recharger votre véhicule,
  • sur des bornes publiques rapides ou ultra-rapides, vous pourrez recharger la batterie à 80% en 30 minutes environ. Bien entendu, cela dépend du modèle de votre véhicule et de sa puissance de charge.

Pour accéder à ces bornes, il faudra que votre voiture soit équipée d’une prise Combo CCS ou CHAdeMO.

La fabrication et le recyclage

La pollution générée par la fabrication et le traitement des batteries hors d’usage sont régulièrement pointées du doigt. Qu’en est-il exactement ?

La fabrication de la batterie

Elle représente 40% de l’empreinte environnementale de la voiture électrique. L’exploitation de métaux rares est nécessaire (cobalt, nickel, lithium notamment) pour la fabriquer. Et l’extraction et le traitement de ces métaux a pour conséquence de produire des déchets néfastes pour l’environnement. Les recherches des constructeurs visent aujourd’hui à diminuer l’usage de ces métaux et à les réemployer. Le cobalt pourrait par exemple n’être plus du tout utilisé dans les années à venir. Une course à l’innovation est ainsi engagée parmi les fabricants pour rendre les batteries plus écologiques (mais aussi moins chères et plus légères). Les technologies employant du lithium-air ou du graphène sont ainsi explorées.

Le recyclage

Que devient vraiment une batterie en fin de vie ? En France, le recyclage des batteries électriques est obligatoire. La réglementation exige actuellement un taux de recyclage de 50% minimum. Selon l’ADEME (l’Agence de la transition écologique), le taux de recyclage atteint aujourd’hui en moyenne 65% pour les batteries au lithium. Et certaines unités de recyclage atteignent jusqu’à 90% de recyclage selon les technologies de batterie. 

Le marché de l’automobile propre étant encore récent, il y a actuellement assez peu de batteries issues de véhicules électriques dans les usines de recyclage, contrairement aux batteries provenant d’ordinateurs, ou de smartphones. 

Le recyclage de la batterie peut se faire de deux manières, selon son état d’usure : 

  • soit elle est totalement hors d’usage : ses composants sont alors démontés puis dirigés vers les filières de recyclage. Les différents métaux sont alors récupérés pour d’autres usages, 
  • soit elle peut être reconditionnée : si elle n’est plus assez puissante pour faire rouler une auto, certaines peuvent parfois continuer à stocker de l’électricité. Elle peut alors être réemployée pour alimenter des maisons, des commerces, voire un réseau public d’électricité ou pour stocker des énergies renouvelables. On parle de “seconde vie”. 

 

À noter

On estime généralement qu’une batterie n’est plus opérationnelle pour une voiture lorsque ses capacités sont inférieures à 70%.

Le prix

Si les voitures électriques sont plus chères que les voitures thermiques, c’est en partie lié à la batterie, dont la production est très coûteuse. Sa valeur est toujours estimée au kWh. Selon une récente étude, le prix moyen au kWh d’une batterie de voiture électrique est de 104 €. Une batterie de 52 kWh coûterait alors environ 5 408 €. Il faut noter qu’il s’agit d’une moyenne et que ce tarif peut être bien plus élevé selon les constructeurs et les modèles. 

Mais avec les avancées technologiques, les coûts baissent et ce composant devient de plus en plus abordable (le kWh est 10 fois moins cher qu’il y a 10 ans), ce qui devrait aussi avoir un impact sur le tarif des véhicules eux-mêmes. 

Il faut noter tout de même que, sauf anomalie, vous aurez rarement à remplacer la batterie de votre véhicule : leur durée de vie (8 à 10 ans) correspond en effet à peu près à la moyenne d’utilisation du véhicule lui-même, en première puis en deuxième main.

La location

Certains constructeurs proposent de vendre leurs modèles sans la batterie, ce qui permet de diminuer le prix à l’achat. L’automobiliste se verra alors proposer un contrat de location, avec un loyer mensuel qui s’élève généralement de 70 à 120 euros selon les formules. 

Mais les ventes de voitures électriques avec location de batterie sont en passe de disparaître, et sur le marché français, seul Renault la propose encore. Signe des temps, son modèle Zoé, qui il y a quelques années était vendu avec location de batterie obligatoire, ne propose même plus cette option. Peut-être dans quelque temps verra-t-on arriver la location de batterie de très courte durée, avec un système de batterie amovible ?

La durée de vie

Les batteries des voitures électriques perdent en efficacité avec le temps (comme c’est le cas sur les autres appareils : smartphone, appareil photo, ordinateur, etc.). Ce sont les cycles de charge/décharge qui déterminent leur durée de vie, compris entre 1 000 à 1 500 cycles. Généralement, selon les modèles, elles ont une durée de vie de 8 à 10 ans. Certains constructeurs proposent même de la remplacer lorsque celle-ci atteint une capacité de stockage inférieure à 75%. 

Bon à savoir

Il faut noter qu’un cycle équivaut à une recharge de 0 à 100%. Pour économiser la durée de vie de votre batterie, il faut donc éviter d’attendre qu’elle soit complètement vide pour la recharger, et d’éviter une charge complète à 100%. On préconise plutôt une décharge à 20% et une recharge à 80%. 

Comment la préserver ?

Quelques bonnes pratiques vous permettront d’optimiser votre batterie dans le temps et de la maintenir dans un bon état . Parmi celles-ci : 

  • La règle des 20 à 80% : l’idée est de ne jamais laisser sa batterie se décharger en dessous de 20% et d’éviter une pleine charge en s’arrêtant à 80% de recharge. Votre batterie se rechargera en effet assez rapidement jusqu’à 80% d’autonomie. Les derniers 20% étant toujours les plus longs. 
  • Activer le mode éco : il permet de réguler les accélérations, les freinages mais aussi d’utiliser à bon escient le chauffage ou la clim. 
  • L’éco-conduite : opter pour une conduite douce. Éviter les accélérations et les freinages brusques, et profiter du freinage régénératif permis par les véhicules qui disposent d’un moteur électrique (cela concerne donc aussi les hybrides et les hybrides rechargeables). 
Focus sur

Le freinage régénératif

Dans une pente douce ou pour un anticiper un freinage par exemple, si vous levez le pied de la pédale d’accélération, vous allez activer le freinage régénératif : le moteur électrique fonctionne alors comme un générateur d’énergie, alimenté par le mouvement des roues. Vous allez pouvoir récupérer de l’électricité dans la batterie, tout en continuant à rouler. La plupart des modèles de véhicules proposent d’ailleurs une option qui permet d’accentuer l’intensité du freinage régénératif. Avec ce système vous allez non seulement récupérer des kilomètres d’autonomie, mais aussi ralentir l’usure des freins, puisqu’ils seront moins sollicités.  

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