La montée en popularité des véhicules électriques (VE) a été tout simplement spectaculaire. Alors que les ventes mondiales de véhicules électriques ont augmenté de 75 % au cours du seul premier trimestre 2022, il est clair que le monde s'accélère vers un avenir de transport plus écologique. Cependant, à mesure que le nombre de véhicules électriques augmente, les questions concernant leur composant le plus vital, la batterie, augmentent également. Combien de temps durent-ils? Peuvent-ils supporter les rigueurs d’une utilisation quotidienne ?
L’importance de la longévité des batteries dans les véhicules électriques
Le cœur et l’âme d’un véhicule électrique est sa batterie. Contrairement aux moteurs à combustion interne traditionnels, qui dépendent du carburant, les véhicules électriques dépendent entièrement de leurs batteries pour leur propulsion. La longévité de la batterie n’est donc pas seulement une question d’intérêt, mais d’une importance primordiale. Une batterie longue durée garantit des performances constantes, moins de remplacements tout au long de la durée de vie du véhicule et, à long terme, valide les avantages environnementaux et économiques de la transition vers la mobilité électrique.
Idées fausses courantes sur la durée de vie des batteries des véhicules électriques
Une idée fausse très répandue découle de notre expérience avec les smartphones et les ordinateurs portables. De nombreux consommateurs associent la dégradation des batteries des véhicules électriques au déclin rapide observé dans les appareils électroniques personnels. La crainte que la batterie d'un véhicule électrique ne se détériore rapidement, rendant le véhicule moins efficace, voire inutilisable, est un élément dissuasif important pour les acheteurs potentiels. Cependant, il est essentiel de noter que les batteries des véhicules électriques sont méticuleusement conçues pour l’endurance. La plupart des recherches indiquent que la batterie moyenne d’un véhicule électrique durera probablement plus longtemps que le véhicule qu’elle alimente. Ainsi, même s’il est naturel d’avoir des réserves basées sur des expériences avec d’autres gadgets, les véhicules électriques sont dans une catégorie à part en matière de résilience de la batterie.
Types de batteries utilisées dans les véhicules électriques
Bien qu'il existe différents types de batteries, la majorité des véhicules électriques utilisent des batteries lithium-ion (Li-ion). Ces batteries sont privilégiées en raison de leur densité énergétique élevée, de leur efficacité et de leur durée de vie relativement longue. D’autres technologies de batteries, telles que les batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) ou les batteries plomb-acide, sont moins courantes dans les véhicules électriques modernes en raison de leurs densités énergétiques plus faibles et d’autres contraintes techniques.
Comment fonctionnent les batteries de véhicules électriques
Les batteries des véhicules électriques stockent l’énergie du réseau et la libèrent pour alimenter le véhicule. Ils s'appuient sur des réactions chimiques contrôlées au sein des cellules pour se charger et se décharger, constituant le cœur des véhicules électriques, garantissant leur mouvement et leurs performances globales.
Anatomie d'une batterie
À la base, une batterie EV est un ensemble de cellules individuelles regroupées. Chaque cellule se compose de trois composants principaux : une anode (électrode négative), une cathode (électrode positive) et un électrolyte qui facilite le mouvement des ions entre les électrodes. Lors de la charge ou de la décharge, les ions lithium se déplacent entre l'anode et la cathode, stockant ou libérant ainsi de l'énergie électrique.
Chargement et déchargement
Charger une batterie de VE implique l’application d’un courant électrique externe, provoquant le déplacement des ions lithium de la cathode vers l’anode. Dans cet état, la batterie stocke de l’énergie. Pendant la décharge (lorsque le véhicule est en cours d'utilisation), le processus est inversé, les ions se déplaçant de l'anode vers la cathode, libérant ainsi l'énergie qui alimente le moteur électrique du véhicule.
Facteurs qui affectent la durée de vie de la batterie des véhicules électriques
À mesure que les véhicules électriques deviennent de plus en plus courants, il devient crucial de comprendre ce qui affecte la durée de vie de leurs batteries. Même si les progrès de la technologie lithium-ion ont permis des progrès significatifs en termes de longévité, la durée de vie des batteries dépend encore largement de la manière dont elles sont traitées.
Habitudes de recharge
Chaque fois qu’une batterie de VE subit un cycle de charge, elle subit un certain stress, réduisant légèrement sa capacité totale. Bien qu'il puisse être tentant de brancher votre véhicule après chaque trajet, il est avantageux de ne recharger que lorsque cela est nécessaire. Cela peut aider à préserver la santé de la batterie sur une période plus longue.
Charge rapide ou charge lente
Chargement rapide : c'est une aubaine pour ceux qui sont pressés, car ils rechargent rapidement leur batterie. Cependant, le recours fréquent à des chargeurs rapides peut introduire davantage de chaleur dans la batterie, ce qui pourrait accélérer son usure.
Charge lente : approche plus douce, la charge lente génère moins de chaleur et peut donc être plus propice à la longévité de la batterie. Cette méthode est conseillée pour les recharges de routine.
Charge complète ou charge partielle
Une batterie pleine peut donner un sentiment de sécurité, mais la charger régulièrement à 100 % n’est pas idéale. Les batteries au lithium-ion ont un flux et reflux naturel, et les maximiser constamment peut, avec le temps, diminuer leur capacité totale. Il est communément recommandé de maintenir une charge entre 20 % et 80 % et d'éviter de laisser la batterie s'épuiser complètement.
Température
La température joue un rôle central dans la longévité et les performances de la batterie d’un véhicule électrique. Les deux extrêmes – trop chaud ou trop froid – peuvent nuire à la santé de la batterie. La plupart des batteries de véhicules électriques fonctionnent de manière optimale à des températures douces, généralement entre 15 °C et 25 °C (59 °F et 77 °F). Dans ces conditions, la batterie peut conserver son efficacité de charge et sa capacité globale.
Climats chauds
Une exposition constante à des températures élevées peut accélérer la dégradation de la batterie. Les liquides internes peuvent s'évaporer sous l'effet de la chaleur, ce qui peut réduire la durée de vie du produit.
Climats froids
Les conditions froides peuvent limiter temporairementla capacité de charge et les performances globales d’une batterie . Même si cela ne provoque pas l’usure à long terme observée dans les climats plus chauds, cela peut affecter l’efficacité et l’autonomie pendant les mois les plus froids.
Kilométrage et utilisation
Comme tout autre composant d’un véhicule, une batterie de VE subira une usure en fonction de la fréquence et de l’intensité d’utilisation du véhicule. Comme toute batterie, la solliciter constamment jusqu'à ses limites (soit en voyageant fréquemment à grande vitesse, soit en attendant toujours qu'elle soit presque vide pour la recharger) peut raccourcir sa durée de vie. Même si les batteries de véhicules électriques modernes sont conçues pour répondre efficacement à une utilisation quotidienne, elles ont encore des limites. Les dépasser systématiquement peut entraîner une réduction plus rapide de la santé et de la capacité globales de la batterie.
Déplacements quotidiens
Les courts trajets réguliers, s'ils sont effectués sans recharges fréquentes entre les deux, peuvent être plus doux pour la batterie que les longs trajets qui nécessitent des charges rapides consécutives.
Voyage longue distance
Les longs trajets continus, surtout s'ils dépendent d'une charge rapide, peuvent fatiguer la batterie au fil du temps, ce qui peut avoir un impact sur sa durée de vie.