Dossiers-Conseils > Voitures hybrides - électriques > Durée de vie des batteries de voiture électrique 09/10/2019

Combien de temps peut durer une batterie de voiture électrique ?

Quelle est la durée de vie d'une batterie de voiture électrique fonctionnant à la technologie lithium-ion ? C'est une question qui trotte souvent dans la tête de ceux qui veulent franchir le pas en achetant une voiture électrique, combien de temps va-t-elle durer car le coût de remplacement est très élevé.


A lire aussi : quels facteurs dégradent plus vite les batteries au lithium ?

Quand est-ce qu'une batterie est considérée comme étant en fin de vie ?

Les fabricants de batteries estiment qu'une batterie est en fin de vie quand il ne lui reste qu'entre 70 et 80% de sa capacité de stockage en kWh ou quand la puissance de cette dernière est à 50% de l'origine. La dégradation de la capacité de la batterie est assez forte les premiers temps, elle se stabilise ensuite pour enfin s'accélérer avec le temps, et donc les effets ne se font ressentir qu'assez tard mais ils évoluent très vite à partir de ce moment là.

Voici un graphique montrant partiellement comment vieillissent les batteries. Ici on ne prend en compte que le temps qui s'écoule selon les température et niveau de charge, et non pas d'éventuels cycles de charges / décharges.


Info : 0,1 de perte (p.u) correspond à 10% de la capacité de la batterie

Exemple concret : durée de vie d'une batterie Tesla

Voici la perte en capacité d'une batterie de Tesla Model S/X sur 300 000 km, à savoir moins de 10%. Vous remarquerez que la chute est d'autant plus importante vers le début. On ne le voit pas sur ce graphique, mais cela réaccèlèrera par la suite, une batterie ne tenant pas vraiment au delà de 500 000 km dans le cas de volumes allant de 70 à 100 kw/h. Reprécisons enfin que la manière dont vous utiliserez la batterie aura une forte influence sur son endurance, et cela rend les achats en occasion plus compliqués.


Sur les premiers 50 000 km on a perdu ici près de 5% de capacité

Durée de vie d'une batterie au lithium-ion

Il faut tout d'abord savoir que deux paramètres influeront grandement à la bonne capacité de stockage de votre batterie : la chaleur (canicule, utilisation sportive de l'auto etc.) et les cycles de charge/recharge : si vous déchargez trop (moins de 10%) ou chargez trop (plus de 95%) alors vous abîmerez la batterie. Rester longtemps sur un niveau de 100% de charge sera aussi très néfaste, et je vous renvoie encore à l'article juste au dessus (préservation de la batterie). Le nombre de cycles est d'a peu près 1000 sachant que cela risque d'exploser avec les récentes découvertes d'une étudiante américaine qui atteint plus de 200 000 cycles grâce à l'introduction de gel sur les nano-fils internes à la batterie. Mais restons sur les batterie au lithium conventionnelles, qui ont de 1000 à 1500 cycles sur les voitures électriques et encore plus pour les petits appareils de type ordinateur ou téléphone.


On va donc estimer ici que vous faites un minimum attention en ne rechargeant que dans une fourchette de 20 à 80%. On va aussi prendre l'exemple d'une Tesla Model 3 de 75 kWh et d'un kilométrage de 20 000 km/an (j'exploite donc à chaque fois 45 kWh sur ma tranche 20-80%).
L'auto consomme à peu près 18 kWh/100 km, ce qui veut dire que j'ai environ 250 km possibles pour chaque charge si je me limite à ne pas descendre sous les 20%.

Pour l'année, il me faudra 80 recharges de 60% (pour aller de 20 à 80%) pour parcourir les 20 000 km. En terme de cycles ça équivaut donc à 80 X 0.6 cycles (80 fois 60% de charges batterie), à savoir 48 cycles seulement.
A ce rythme là, il faudra donc environ 20 ans pour arriver à mes 1000 cycles ...
Si je fais 40 000 km/an, alors il me faudra environ 10 ans. On peut donc dire que pour 75 kWh la durée de vie sera très bonne.


Et donc il faudra plus de cycles pour une batterie inférieure, avec tout bêtement le double pour une batterie de moitié : 37.5 kWh. Sachez qu'on a désormais une moyenne qui passe aux environs de 50 kWh chez l'ensemble des constructeur (meilleur rapport prix/autonomie/poids).

Bilan ?


Dans le cas d'une auto ayant 75 kWh de batterie avec une consommation de 18 kWh (ex : Tesla Model 3 ou ID3 grande autonomie).
Si je me réfère en temps, on aura donc 20 ans de durée de vie pour 20 000 km/ an. Si je me réfère en kilométrage, alors on peut dire que la batterie vous tiendra 400 000 km.

Sur une auto de 50 kWh, soit le volume qui devient la norme, on peut tabler sur (toujours à 20 000 km/an) sur 13 ans et 270 000 km.







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Dernier commentaire posté


Par mps (Date : 2019-10-08 16:18:12)

Bonjour, j'aurais était intéresser par une moto électrique pour aller au travail, sachant que j'aurais était dans l'obligation de la recharger tous les jours, me conseillerai vous cette option? ( pensez vous que la batterie garantie 5ans me couvre l'usure?) 2e question, je savais que les batteries perdais de l'autonomie avec le temps, mais perde t elle également de la puissance? en kw/ch? exemple: la tesla fera t elle encore 275ch et le 0 a 100 en 5.6s dans 5ans et 500 cycles?

Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-09 11:10:38) : J'ai ajouté un graphique montrant le vieillissement d'une batterie de Tesla sur 300 000 km. En gros, la perte est importante au début, elle se stabilise puis réaccélère quand on arrive vers les 1000 cycles ou encore 500 000 km dans le cas de batterie de bon volume (minimum 70kWh).
    Maintenant, pour votre exemple de la Tesla, il faudrait aussi savoir si le moteur exploite toute la puissance de la batterie ... En effet, si par exemple le moteur est à fond à (je dis un chiffre au hasard) 400V, alors si la batterie en offre au début 600 et se fatigue à 450 après 5 ans, alors le moteur aura toujours 100% de ses capacités malgré que la batterie ait perdu en puissance. Chaque cas est donc particulier, et il faut quand même tabler sur le fait qu'après 5 ans on a encore toutes les capacités d'accélération ou presque.

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Suite des 3 commentaires :


Par Gravitys (Date : 2019-10-04 21:35:30)


Merci, mais la question sans réponse c'est quelle est la perte liée à l'age et non au nombre de cycle : en % par année par exemple.
bizarrement cette info est introuvable


Il y a 3 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-06 15:46:48) : En effet, j'essaierai de creuser la question.
    Dans un monde bourré de batteries au lithium ion on devrait vite le savoir (de nombreuses études existent). Il y a toutefois quelques distinctions avec l'auto car niveau batterie de téléphone on parle plutôt de 3000 à 5000 cycles, alors que pour la voiture ce serait plus 1000 à 1500 ... Et ce malgré que le principe reste le même et que ça devrait donc être la même chose.
  • Par Gravitys (2019-10-06 22:32:45) : Merci !
  • Par Apollofly (2019-10-08 03:05:56) : Bonjour,
    Ce n'ai pas tout à fait la même chose, car les environnements sont différents. Une batterie se dégrade plus vite quand la température augmente, de plus les batteries de téléphone subissent des cycles charge/décharge relativement lent et stable en comparaison avec les batteries de voiture. Ces différences ne permettent donc pas d’établir des conclusions. Alors oui le principe est le même, mais l'application ne l’étant pas, on peut supposer que les matériaux utilisés et les proportion sont ajuster pour faire face à leur environnement respectif:

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Par Nanard (Date : 2019-10-02 16:41:04)


Merci de nous aider à réfléchir avant pour ne pas trop pleurer après.


Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-03 08:41:00) : Vous trouvez les durées de vie estimées trop courtes ?

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