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

VOITURE éLECTRIQUE  

BATTERIE ET RECHARGE (VE)  

7 commentaire(s)

Quelle est la durée de vie d'une batterie de voiture électrique fonctionnant au lithium-ion ? C'est une question qui trotte souvent dans la tête de ceux qui veulent franchir le pas de la voiture électrique, car cela aura une grande influence sur la valeur résiduelle de l'auto (avec donc la peur d'avoir acheté une auto couteuse qui deviendra vite obsolète) ... Vous allez voir que la manière d'utiliser la batterie (cumulée à sa chimie)  influe beaucoup sur le résultat, il n'est donc pas possible de répondre de manière universelle à cette question. Ne soyez pas déçu puisque vous allez malgré tout avoir des notions d'ordre de grandeur sur leur endurance plus bas dans l'article.

Les Autolib (ici une reprise par un particulier après une mise à la retraite) avaient des batteries solides LMP, ce qui induit une durée de vie plus limitée (la chimie influe sur la durabilité de la batterie, voir le lien plus bas)

A lire aussi : 

• Quels facteurs dégradent plus vite les batteries au lithium, et que faire pour les préserver au mieux ?
• La durée de vie des batteries lithium selon leur type de chimie, découvrez-les ici
  

Quand est-ce qu'une batterie est considérée 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 (c'est aussi un repère pour les garanties). La dégradation de la capacité de la batterie est plus importante 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.

Vieillissement de la batterie selon la manière de l'utiliser

Vieillissement face au temps qui passe

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

Durée de vie en kilomètres d'une batterie au lithium-ion

Il faut tout d'abord savoir que deux paramètres principaux influeront grandement à la bonne capacité de stockage de votre batterie : la chaleur (canicule, utilisation sportive de l'auto etc.) et les types cycles de charge/recharge : si vous déchargez trop (moins de 10%) ou chargez trop (plus de 95%) alors vous abîmerez la batterie (sauf chimie LFP). Rester longtemps sur un niveau de 100% de charge sera aussi très néfaste, et je vous renvoie encore à l'article qui traite de la préservation de la batterie. Le nombre de cycles est couramment de 1000/1500 sachant que cela risque d'exploser avec les récentes découverte, mais il faudra du temps pour les voir être industrialisées (et les marques vont piloter lentement leur évolution pour mettre en oeuvre une stratégie commerciale progressive). Mais restons sur les batteries au lithium conventionnelles, qui offrent de 500 à 2000 cycles (selon la chimie et le type de batterie) 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 conclure 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 50/60 kWh chez l'ensemble des constructeur (meilleur rapport prix/autonomie/poids).

Exemple concret en KM

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

Etude de la dégradation de la batterie sur des cas concrets

Source : Bjorn Nyland

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.

 
IL faut comprendre que la durabilité de votre batterie dépendra donc de facteurs primordiaux : taille de batterie (plus elle est grosse plus il me faudra du temps pour arriver à son nombre de cycles maximal), la stratégie de refroidissement (sur une Leaf ou Zoe c'est à air, bien moins efficace que le refroidissement liquide d'une Tesla ou Audi par exemple. N'omettons pas aussi la forme des cellules, plus facile à refroidir en forme de tube façon piles qu'avec des cellules plus grosses sous poche souple), le type de charge (si vous êtes coutumier du superchargeur ce n'est pas idéal) et enfin le temps que vous laisserez la batterie trop ou pas assez déchargée (seuils critiques sous 10% et au delà de 95%).

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Suite des 7 commentaires :

Par philopattes (Date : 2021-07-05 13:08:16)

Bonjour , concernant les hybrides rechargeable qui ont une batterie de capacité moindre et a recharger régulièrement , leur durée de vie sera beaucoup plus courte ?

Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire :

• Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2021-07-05 13:47:52) : C'est très probable. Les batteries ayant à priori un nombre de cycles de recharge déterminé plus souvent on recharge plus vite on arrive au terme du cycle.
  Et au terme du cycle on reprend son vélo, hahaha ! 🙃😊
• Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2021-07-06 11:35:38) : Plus une batterie est petite plus on produit de cycles sur une même période, et donc moins la batterie vit longtemps.
  J'en parle dans un article qui vise à aider à choisir la taille de sa batterie.
• Par Fab (2022-04-17 14:27:50) : Bonjour, il serait intéressant pour
  -un particulier, d'évaluer le coût global d'un véhicule thermique (ex: WV Passat tdi 130cv ) et un véhicule électrique de même catégorie : l'achat, l'entretien, coût de fonctionnement ( gazole/ électrique).
  Avantages/ inconvénient (avec 1 plein 60l je fais 970 km).
  - à titre collectif : dans 5 ans, très les voitures elec. seront chinoises : coûts des emplois detruits en France ( comme le textile, la chaussure ou le doliprane).
  Enfin, c'est les pauvres qui sont écologiques pas les bobos de Paris, qui nous ont mis la peste avec les 80km aussi, car un pauvre, ça roule peu ou pas. Ça met sont chauffage à 18° et ça vote certainement pas Macron,pour se faire élire : un ministère écologique.. bhen voyons, l'écologie ca fait vendre comme le bio. c'est vert, c'est les papillons. C'est sympa ..
• Par trulio (2022-08-30 17:59:32) : Correction : pour les batteries NMC, une charge de 20->80% est équivalent à une perte de cycle de ~0.20 (voir application accubattery pour mobile qui renseigne sur l'usure due à chaque cycle des batterie NMC de nos téléphones).
  80 recharges par an de 20->80% donnent donc une usure de 16 cycles par an, 160 cycles après 10 ans.

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Par lolodemartigues (Date : 2020-11-23 09:20:32)

Bonjour,
je voudrais savoir la duré de vie de la batterie traction de la Citroën AMI 100% électrique. Merci d'avance

Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire :

• Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-11-24 10:48:33) : Et comment le savoir ?
  Au delà des spécificités, la durée de vie variera selon l'utilisation : surchauffes éventuelles, niveaux de charge plus ou moins néfastes etc.
  
  La batterie tiendra 15 ans sans souci, mais reste à savoir quel niveau de charge elle arrivera à garder ...
• Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2020-11-24 21:04:02) : C'est un peu comme dans la question : combien met le fût du canon pour refroidir... 🙄
• Par zébulon (2021-12-24 23:22:22) : Réponse : un certain temps !
• Par trulio (2022-08-30 18:21:13) : Pour une batterie lithium NMC, une charge 20->80% équivaut à une usure de 0.21 cycles.
  Pour une charge 10->80%, j'ai plus le chiffre précis mais c'est en dessous de 0,25.
  Pour une Citroën AMI utilisée sur la plage 10-80%(70%), soit 70km*70%->~50km et 0.25 cycles par recharge, on a autour de 500 cycles pour 100000 km parcourus

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Par Jeff03 (Date : 2019-11-06 13:22:18)

Bonjour à tous, je me renseigne ces jours sur l'éventuel achat d'une BMW 225Xe d'occasion, ce véhicule est de 2016 pour 42000 km. J'ai demandé des infos plus précises sur la capacité des batteries à ce jour, ainsi que le nombre de cycles de recharge. Pensez-vous que d'autres questions soient importantes ? Merci.

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

• Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-11-06 16:48:25) : La seule chose à faire est de tester en réel l'autonomie. Si la batterie n'a pas été bien traitée alors elle peut avoir perdu beaucoup.
• Par Jeff03 (2019-11-06 19:45:09) : Merci beaucoup pour l'info ! Bonne soirée
• Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-11-07 15:12:26) : La valeur ajoutée de mon commentaire reste quand même modeste. Merci à vous pour cette sympathique réponse.

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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 6 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.
• Par olive (2019-11-03 12:37:49) : bonjour vous pouvez acheter sans hésitation une ZERO MOTOCYCLES. Ils sont sur la moto electrique depuis 2006, leurs motos sont complétement abouties. durée de vie des batteries 500 000 kms et 3000 cycles. Ma moto à 16 mois, 20 000 kms et pas de perte d'autonomie. Le mieux est d'aller sur leur site. Cdt
• Par mps (2019-11-18 11:07:53) : Désolé de ma réponse tardive. Merci a tous les deux, pour avoir pris le temps de me répondre. C'est vrai que, j'avoue y avoir pensé a une zéro, mais le problème et que j'habite dans un appartement... l’accès a la prise et plus que compliqué ;(
  C'est pour cela que je voulais me tourner vers un véhicule avec batterie amovible. Cordialement
• Par Teuteuf (2020-02-15 14:07:51) : J'ai une moto électrique 125 depuis 3 ans j'ai toujours la même autonomie au compteur mais depuis je ma perçois que les kilomètres que je fait son en baisse , afficher 90 kilomètres mes je fait 68 kilomètres aujourd'hui heureusement que j'ai ma moto essence 'pour moi c'est une pertes financières et pas rentable pour 14000 euro sa fait Mal et mon essence 2500 euros très rentable elle et de 2011 et elle a 91000 klm je revends mon électrique et atteindre une vraie autonomie et une recharge plus rapide il faut arriver a 10 minutes le pleine en énergie il juste attendre les progrès avance assez rapidement c'est juste une question de génie
  
• Par mps (2020-02-17 17:11:09) : Oui, vous avez raison. Je vais attendre encore quelques années avant d'acheter un 2 roues électrique. N'ayant pas le permis moto et voulant des performances au dessus d'une 125cc, je pense qu'il n'est pas impossible que je craque pour le tricity 300 ou le kymco cv3. Mais il est vrai que l'on s 'éloigne un peu du monde de la moto ;/ "merci pour votre commentaire"
• Par zébulon (2021-12-24 23:27:19) : C'est sûr que sur un tricycle, même sans pédales... on s'éloigne beaucoup du mode de la moto, et même du monde des gros scoots, genre TMax... Mieux vaudrait passer le permis :) allez, un petit effort !

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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 5 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:
• Par berns (2020-06-18 15:35:58) : Vous avez raison, on ne parle pas assez du vieillissement des matériaux ni de la chaleur et du froid qui vont peser lourdement dans le processus de détérioration.
  Quant aux décharges sous 10% de capacité, elles sont mortelles.
• Par JPSD (2021-04-03 11:33:52) : Chez BMW, on parle de kW utiles (18,8 kW) pour une capacité totale de 22,6 kW. Les 2 chiffres sont importants car,effectivement, pour assurer sa longévité, il ne faut jamais décharger complètement une batterie. Donc, lorsque l’autonomie de votre i3 indique 1 km d’autonomie, il vous reste encore 3,8 kW en réalité... Psychologiquement, peu de conducteurs tenteront de poursuivre l’expérience jusqu’à l’arrêt total ! Et la meilleure façon de s’en préserver est d’opter pour la version Rex dont le petit moteur essence s’enclenche dès que l’autonomie passe sous les 6 km.

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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.

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

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