Les remplacements de batterie dans les voitures électriques sont rares et la plupart des remplacements ont lieu pendant la durée de la garantie du véhicule, a conclu une étude récente de Recurrent Motors, un fournisseur de rapports sur l’état de la batterie et de projections d’autonomie pour les voitures électriques d’occasion.
Sur la base d’un échantillon de 15 000 voitures, la chercheuse récurrente Liz Najman a découvert que seules 225 voitures (1,5 %) avaient leurs batteries remplacées en dehors des rappels de batteries.
L’étude a également découvert que la dégradation de la batterie n’est pas linéaire. Il se produit plus rapidement au cours des premières années de vie d’un véhicule, puis plus lentement à mesure qu’il vieillit.
Le remplacement de la batterie peut être un problème sérieux pour un propriétaire de VE. Une nouvelle batterie peut coûter entre 5 000 et 22 000 dollars et pour une marque de luxe comme Jaguar jusqu’à 100 000 dollars.
Bien que les constructeurs automobiles disent que les batteries EV devraient durer jusqu’à 20 ans, on ne sait pas comment elles se dégradent avec le temps, a écrit Najman, mais jusqu’à présent, il semble que les batteries EV aient une durée de vie beaucoup plus longue que quiconque ne l’imaginait, car très peu d’entre elles ont été remplacé, même après la fin de la période de garantie de huit ans ou 160 000 km.
« Les batteries EV dépassent les attentes initiales car les systèmes de gestion de batterie sont plus sophistiqués que la plupart des gens ne le pensent, et les premiers utilisateurs sont bien informés sur la santé de la batterie », a déclaré Andy Gaberson, responsable récurrent du marketing, à TechNewsWorld.
Évitez les chargeurs rapides
Edward Sanchez, analyste principal pour l’automobile chez TechInsights, une société mondiale de veille technologique, a expliqué que les ingénieurs conçoivent des batteries de véhicules électriques modernes pour durer la durée de vie typique d’un véhicule de 150 000 miles.
« Certains ont duré plus longtemps », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
L’industrie automobile, cependant, semble ajuster sa vision de la durée de vie d’un véhicule.
« L’industrie reconnaît que la plupart des véhicules sont sur la route bien plus longtemps que 10 ans et 150 000 miles », a observé Sam Abuelsamid, analyste principal pour l’e-mobilité chez Guidehouse Insights, une société d’intelligence commerciale à Detroit.
« L’âge moyen d’un véhicule sur la route aux États-Unis est de plus de 12 ans, et il n’est pas rare d’avoir des véhicules avec 200 000 à 300 000 miles sur eux », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
« L’industrie le sait et elle veut minimiser le risque qu’un propriétaire remplace une batterie pendant la durée de vie utile du véhicule », a-t-il poursuivi. « Ils essaient de maintenir la durée de vie de la batterie alignée sur la durée de vie du reste du véhicule. »
Les batteries de véhicules électriques peuvent durer toute la vie d’une voiture si elles ne sont pas «cuites», a noté Rob Enderle, président et analyste principal du groupe Enderle, une société de services consultatifs à Bend, Ore.
« Ce qui fait cuire les batteries, ce sont les chargeurs rapides de niveau 3, tout comme la batterie de votre smartphone se dégradera plus rapidement si vous la chargez constamment et rapidement », a-t-il déclaré à TechNewsWorld.
Abuelsamid a également recommandé de minimiser l’utilisation de chargeurs rapides. « Si vous chargez une batterie plus lentement, vous lui imposerez moins de stress », a-t-il déclaré.
La charge de votre batterie est un processus physique qui déplace les ions lithium et les électrons dans les cellules. À des taux de charge plus rapides, les processus physiques se produisent avec plus de force et davantage de contraintes physiques ou de micro-dommages se produisent sur les matériaux de la batterie.
Avec une charge à très haute tension, comme la charge rapide CC, beaucoup de chaleur est également générée, ce qui n’est pas idéal pour la longévité de la batterie, a-t-il poursuivi. La charge rapide DC est le cheeseburger double bacon de la charge : idéal pour un voyage en voiture mais à éviter tous les jours.
La chaleur est un tueur de batterie
Les experts recommandent de ne pas épuiser une batterie en dessous de 10 % de capacité ou de la charger au-dessus de 100 % pour éviter de stresser la batterie et de provoquer la formation prématurée de dendrites.
« La dégradation de la batterie est généralement due à la formation de dendrites, qui sont des projections de métal qui peuvent s’accumuler sur la surface du lithium et pénétrer dans l’électrolyte solide, passant éventuellement d’une électrode à l’autre et court-circuitant la cellule de la batterie », a expliqué Sanchez.
L’exception à la règle des 100%, a-t-il noté, concerne les batteries au lithium fer phosphate (LFP), qu’il est recommandé de charger à 100% pour que le système de gestion de la batterie obtienne une lecture plus précise.
Les batteries LFP fonctionnent également généralement à une tension inférieure à celle des autres produits chimiques, a-t-il déclaré.
Les batteries lithium-ion utilisées par les véhicules électriques diffèrent de celles utilisées dans les appareils grand public de plusieurs manières. Les batteries des appareils grand public sont conçues pour ne durer que deux ou trois ans, tandis qu’un EV Li-ion peut alimenter un véhicule sur 150 000 miles tout en conservant une capacité de 70 %.
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L’une des distinctions les plus importantes entre les batteries lithium-ion utilisées dans les appareils grand public et les véhicules électriques est la gestion thermique, a noté Abuelsamid.
« Les batteries des ordinateurs portables et des téléphones n’ont pas de gestion thermique », a-t-il déclaré. « Il n’y a rien pour contrôler la température de la batterie pendant sa durée de vie. »
« Plus vous chargez une batterie rapidement, plus il y a de chaleur dans cette batterie », a-t-il poursuivi. « La chaleur tue les batteries. Si une cellule devient trop chaude, cela cause des dommages internes à la cellule.
« Dans un véhicule, les batteries ont une gestion thermique beaucoup plus sophistiquée qui s’efforce de maintenir la température de la batterie à son point idéal, ni trop froide ni trop chaude », a-t-il expliqué.
Éviter l’apocalypse des déchets solides
À mesure que les batteries se dégradent, l’étude a révélé que l’autonomie d’un véhicule électrique diminue. Par exemple, la Model S de Tesla, avec la batterie de 100 kilowattheures, perd environ 75 miles d’autonomie, en moyenne, après 100 000 miles.
Cependant, l’ancienne Model S, qui a des batteries plus petites de 70 et 85 kilowattheures, n’a perdu presque aucune autonomie après avoir parcouru la même distance.
En comparaison, les modèles 2014 et 2017 de la BMW i3 ont atteint 100 000 avec environ 80 % de la capacité de leur batterie d’origine.
Pendant ce temps, la Hyundai Ioniq 5 2021 a perdu environ 15 milles d’autonomie au cours des 20 000 premiers milles, mais presque aucune autre dégradation jusqu’à 90 000 milles.
Alors que certains voient les véhicules électriques comme une étape essentielle pour lutter contre le changement climatique, d’autres voient un déluge de déchets dangereux générés par les véhicules. Ce n’est pas nécessairement le cas, selon certains experts.
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« À mesure que la production de véhicules électriques augmente, il y aura inévitablement un problème de gestion des matériaux en fin de vie, mais des entreprises telles que Redwood Materials – fondée par le co-fondateur de Tesla, JB Straubel – Li-Cycle et d’autres travaillent pour devancer ce problème et recycler et récupérer de manière responsable les batteries de véhicules électriques », a déclaré Sanchez.
« Certains services publics réutilisent également les batteries EV usagées comme moyen de nivellement de charge du réseau et de stockage d’énergie renouvelable la nuit », a-t-il poursuivi.
« Ceux qui prétendent que les batteries EV seront une catastrophe environnementale cataclysmique ne tiennent pas compte de la valeur des éléments et des métaux récupérés des batteries EV, pour lesquels il y aura une demande importante à l’avenir », a-t-il affirmé.
Abuelsamid a convenu que nous pourrions éviter un problème de déchets solides.
« Vous pouvez récupérer 98% des minéraux critiques d’une batterie lors du recyclage », a-t-il déclaré. « Puisqu’il est déraisonnable de s’attendre à ce que nous répondions à toute la demande future de batteries avec des matériaux vierges, l’industrie dépendra beaucoup plus des matériaux recyclés. »
« Nous ne voulons pas jeter les batteries dans les décharges », a-t-il déclaré. « Ce n’est pas une option viable. »
