Quelle est la durée de vie d’une batterie de voiture électrique ?

 

Une récente étude détaille le vrai du faux sur les batteries des voitures électriques, et en particulier leur durée de vie. Faisons le point sur ce qui est l'élément clé de ces véhicules branchés, qui peut représenter jusqu'à 70 % du prix de la voiture.

Une voiture électrique peut être vue comme une batterie sur roues, ce qui montre bien entendu l’importance de cet organe majeur qu’est la batterie. Composée de centaines de cellules, la garder en bonne santé est primordial pour conserver l’autonomie et les performances de son véhicule branché.

Au fil du temps, il est possible de voir sa batterie se dégrader, et cela fait partie des craintes de nombreux réticents au passage à l’électrique. Nous allons donc examiner ensemble le vrai du faux et les idées reçues sur la durée de vie d’une batterie de voiture électrique, en nous basant sur une étude récente faisant le bilan auprès de plus de 15 000 véhicules électriques différents.

Une batterie remplacée est un événement très rare

Parmi les idées reçues qui ont persisté au fil du temps, nous retrouvons celle qui consiste à dire que la batterie d’une voiture électrique serait jetable, et qu’elle ne durerait que peu de temps. En réalité, les événements aboutissant au remplacement d’une batterie de véhicule branché sont très rares, et de plus, lorsque cela apparait, c’est la plupart du temps pris en garantie par le constructeur.

Sur l’étude menée par recurrentauto et regroupant plus de 15 000 véhicules mis en circulation entre 2011 et 2023, autour de 1,5 % des batteries ont été remplacées. Lorsque l’on distingue ces chiffres selon les années où sont sorties les voitures, il apparait que l’écrasante majorité des problèmes se sont passés sur des véhicules anciens (avant 2015).

En particulier, ce sont les Tesla Model S et Nissan Leaf d’avant 2015 qui semblent le plus concernés par les problèmes de batterie allant jusqu’au remplacement intégral du pack (entre 3,5 et 8,5 % des véhicules), montrant que des progrès conséquents ont été faits durant la dernière décennie.

En particulier, sur les modèles les plus récents comme les Tesla Model Y et Model 3, qui sont désormais présentes en nombre sur les routes, un remplacement de batterie relève de l’exception. Mais si la batterie n’est pas bonne à jeter avant plusieurs décennies selon les constructeurs, la dégradation des cellules est bien une réalité, avec à la clé une autonomie maximale en baisse pour les possesseurs de véhicules électriques.

La dégradation de la batterie : un phénomène bien réel

C’est un sujet qui revient fréquemment sur les forums de passionnés de véhicules électriques, et qui peut faire craindre le pire aux nouveaux arrivants, mais la dégradation de la batterie est inévitable, c’est pourquoi il est important d’en comprendre les grands principes.

Tout d’abord, il existe une dégradation dite calendaire, qui s’explique par des raisons chimiques, et pour laquelle il n’y a pour ainsi dire rien à faire. Avec le temps, les cellules qui composent le pack de batterie de votre voiture électrique vont se dégrader, et elles ne retiendront plus autant d’énergie que lorsqu’elles étaient neuves. C’est pourquoi, même sans jamais rouler, une voiture électrique qui a 5 ans aura un peu moins de capacité de batterie restante que le même modèle qui vient de sortir d’usine.

Cette dégradation de la batterie a une conséquence pour le conducteur : une autonomie maximale en baisse. L’allure d’une courbe de dégradation calendaire de batterie est similaire quel que soit l’usage que l’on fait de la voiture (charges rapides ou non, fort kilométrage, etc.), à savoir que la dégradation est plus marquée durant les premiers mois, avant qu’elle ne décroisse au fil du temps jusqu’à atteindre environ 80 % de la capacité initiale.

L’autonomie maximale affichée par une Tesla Model 3 en fonction de l’odomètre // Source : recurrentauto

Ci-dessus, vous pouvez constater ce phénomène sur un panel de Tesla Model 3 ayant jusqu’à 160 000 kilomètres. La courbe décroît fortement sur les 30 000 premiers kilomètres, avant de s’aplatir pour que la dégradation soit de moins en moins significative.

Cela illustre la seconde forme de dégradation, qui est elle liée au nombre de cycles de batterie. Un cycle de batterie correspond à une charge complète du pack de batteries de la voiture électrique considérée.

Ainsi pour une Tesla Model 3 Performance par exemple, dotée d’une batterie de 80 kWh environ, un cycle de batterie sera comptabilisé tous les 80 kWh rechargés (soit environ 450 km parcourus). Ce peut être en une charge ou en plusieurs charges, et si vous rechargez 10 kWh par jour votre véhicule, vous ajouterez un cycle à la batterie tous les huit jours.

Selon les différentes chimies de batterie utilisées, les constructeurs indiquent un nombre de cycles compris entre 300 et plus de 1 000 avant que la capacité résiduelle ne descende sous 80 % de la capacité d’origine. En pratique, il faut s’imaginer qu’après 200 000 kilomètres en voiture électrique, il reste encore au moins 80 % de la capacité de la batterie lorsqu’elle était neuve.

La démonstration par l’exemple

À titre personnel, je me suis séparé de ma Tesla Model 3 après presque quatre ans et 135 000 kilomètres, et la dégradation du pack de batterie était de 13 % environ. En pratique donc, cela revient à dire que si j’arrivais à parcourir 400 kilomètres sur un trajet au premier jour, après quatre ans, sur le même trajet je ne pouvais parcourir que 350 kilomètres au maximum.

Source : Bob Jouy pour Frandroid

Ce n’est pas négligeable, mais il n’y a malheureusement rien à faire pour contrer ce phénomène. Sur ma Tesla Model Y Propulsion qui a moins de six mois et 11 000 kilomètres, je sais qu’il se passera plus ou moins la même chose avec le temps, peu importe l’usage qui est fait de la voiture.

Au bout de combien de temps ou de kilomètres, je vais perdre en autonomie ?

Tesla a d’ailleurs publié un rapport détaillé sur l’autonomie et la dégradation des batteries, où ils rappellent que leurs batteries sont bien souvent encore à plus de 80 % de capacité restante sur des véhicules de 320 000 kilomètres ou plus. Ceci indique bien qu’une batterie de voiture électrique tient au final plus longtemps que la voiture elle-même, puisque les véhicules mis à la casse aux USA ont en moyenne 300 000 kilomètres.

Tesla est le seul constructeur qui publie des données publiquement avec autant de détails, c’est pourquoi nous pouvons difficilement parler des autres fabricants avec cette précision. Toutefois, les principes chimiques de vieillissement des cellules s’appliquent à l’ensemble de l’industrie.

De plus, les géants de la batterie que sont LG Chem, Panasonic ou encore CATL et BYD fournissent des packs de batteries à Tesla, mais aussi à de nombreux autres constructeurs. Ainsi, les données ne devraient pas varier significativement sur d’autres véhicules, et la tendance générale est donc comparable à ce que Tesla publie.

Une batterie est garantie

Dans le cas improbable d’un souci de batterie impliquant son remplacement, il est vrai que cela peut rapidement se compter en plusieurs dizaines de milliers d’euros (entre 10 000 et 30 000 euros environ). Cependant, ce coût est le plus souvent nul pour le propriétaire de la voiture électrique, étant donné que les garanties des batteries couvrent suffisamment bien les différents cas qui peuvent être rencontrés.

Chez Tesla par exemple, les batteries sont garanties huit ans ou entre 160 000 et 240 000 kilomètres selon les modèles, avec une rétention de 70 % au minimum de la capacité nominale restante. En pratique, si une dégradation supérieure à 30 % est constaté durant la période de garantie, Tesla doit remplacer votre pack de batterie à ses frais.

Le constructeur américain est loin d’être le seul à proposer des garanties de la sorte, puisque Hyundai fait de même avec une garantie de huit ans ou 200 000 kilomètres sur ses Ioniq 5 et Ioniq 6, ou bien Renault avec une garantie de huit ans ou 160 000 kilomètres sur sa Zoé.

Usine Audi
Usine Audi

La raison des similitudes au niveau des garanties des différents constructeurs est simple : en pratique, ce sont des packs de batteries issus des mêmes fabricants que sont CATL (qui annonce une longévité record pour sa future batterie sans lithium), LG Chem ou encore Panasonic. Quelques constructeurs se démarquent à l’image de Lexus qui couvre sa batterie sur 10 ans ou 1 000 000 de kilomètres.

L’idée reçue selon laquelle une batterie de voiture électrique se dégrade rapidement et fortement et bien erronée. Notons enfin que la plupart des études et graphiques que nous avons mentionné font état des batteries nickel-manganèse-cobalt (NMC) et nickel-cobalt-aluminium (NCA) qui sont les plus présentes sur le marché à l’heure actuelle, et que cela ne reflète donc pas l’état des batteries lithium-fer-phosphate (LFP), qui n’ont pas de cobalt dans leur composition.

Cependant, tout porte à croire que la durée de vie et la tenue dans le temps des batteries LFP est encore meilleure, ce qui renforce l’idée de la longévité des véhicules électriques.

Faut-il changer sa batterie de voiture électrique ?

Comme nous venons de le voir, il n’y a pas besoin de changer la batterie de sa voiture électrique en cours de vie. Sauf si la batterie devient défectueuse à cause d’un problème électrique, mais c’est rare. Dans ce cas, la garantie constructeur peut jouer. Si la voiture est hors garantie, deux options s’offrent à vous : changer la batterie complète, contre plusieurs dizaines de milliers d’euros ou remplacer la ou les cellules défectueuses.

Et justement, des garages commencent à ouvrir un peu partout dans le monde pour proposer ce genre de service. Le coût de l’opération dépend du nombre de cellules à changer, mais démarre à moins de 1 000 euros selon les modèles de voitures électriques.

Comment garder sa batterie de voiture électrique en bonne santé ?

Si la dégradation calendaire de la batterie est inévitable, il existe tout de même quelques recommandations à appliquer pour conserver l’élément le plus important de sa voiture électrique en bonne santé au fil du temps.

Ces recommandations ne s’appliquent pas forcément à toutes les voitures, tant les batteries peuvent différer par leurs compositions. Nous pouvons notamment parler de la limite de charge à ne pas dépasser pour un usage quotidien, qui se situe tantôt à 80 %, tantôt à 90 %, et d’autres fois même à 100 % comme c’est le cas pour les Tesla Model 3 ou Model Y Propulsion.

La Tesla Model 3 Propulsion en charge sur une borne Ionity // Source : Bob JOUY pour Frandroid

Des principes applicables à toutes les voitures électriques existent tout de même, comme par exemple limiter les charges rapides autant que faire se peut (qui mettent à rude épreuve les batteries à cause de la chaleur induite dans les cellules), ou encore ne pas stocker le véhicule avec une batterie très faible pendant une longue période.

En utilisation normale cependant, vous pouvez imaginer que votre batterie de voiture branchée aura encore au moins 80 % de sa capacité restante après 15 ans, ce qui est tout à fait honorable. Qui plus est, lorsque la batterie n’est plus assez performante pour être utilisée dans une voiture, il existe des manières ingénieuses de lui donner une seconde vie.

Il s’agit notamment du stockage statique d’énergie (une sorte de groupe électrogène) qui n’a pas besoin des performances maximales d’une batterie que l’on retrouve dans une voiture électrique à l’accélération décoiffante. Et si la batterie est finalement inutilisable, son recyclage est d’ores et déjà une réalité. Et si c’était ça, un véhicule propre ?


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