Dernière modification 28/11/2022

Les (nombreuses) différences entre batterie NMC et LFP


Ce sont les deux types de batteries les plus répandues sur les voitures électriques actuelles, à savoir NMC (Nickel Manganèse Cobalt) et LFP (Lithium Fer Phosphate / LifePo4).
Ces deux types de batteries ont des propriétés qui se distinguent, avec notamment des différences en terme de durée de vie et de densité énergétique.
Voyons donc quelles sont les principales différences, ainsi que les avantages et inconvénients, de ces deux types de chimies.

Durée de vie




Les choses vont ici en faveur de la technologie LFP puisque, comme vous pouvez le voir sur ce graphique (source batteryuniversity.com), cette dernière prend largement l'avantage sur la NMC en terme de durabilité.
On voit ici le nombre de cycles possibles de faire avant que la batterie ne perde 30% de capacités (et donc 70% restantes, seuil sur lequel se base les garanties constructeur).
L'axe des ordonnées indique donc le nombre de cycles atteignables et l'axe des abscisses la profondeur de décharge à chaque utilisation (entre deux recharges donc).
Et si on voit ici qu'il y a un lien entre profondeur de décharge et durée de vie, c'est avant tout la différence entre NMC et LFP qui nous intéresse ici.

Profondeur de décharge NMC LiPO 4 (LFP)
10% DoD* 6000 15000
20% DoD 2000 9000
40% DoD 1000 3000
60% DoD 600 1500
80% DoD 400 900
100% DoD 300 600

*Deep Of Discharge / profondeur de décharge.

Densité énergétique


La densité énergétique (kWh/kg) est inférieure sur les batteries LFP de l'ordre de 15%. C'est à dire que pour une batterie NMC de 400 kg, elle sera plutôt de l'ordre de 500 kg en LFP.

Densité de puissance

La densité de puissance (kW/kg) est en revanche plus favorable sur les LFP avec une puissance délivrée qui reste bien plus constante lors sur la plage de charge (que ce soit à 99% ou 1%, la puissance délivrable reste très peu modifiée). C'est d'ailleurs cette caractéristique qui rend plus difficile d'estimer la charge d'une batterie LFP par le BMS, car c'est grâce au voltage qu'on mesure à la batterie qu'on peut vérifier sa charge (exactement comme avec les batteries au plomb d'une voiture thermique, avec l'aide d'un multimètre pour vérifier le niveau).

Coût ?


Avec près de 30% de coût en moins en moyenne en 2021 pour la technologie LFP, on peut dire que ce n'est pas un détail ...
On comprend mieux pourquoi c'est une technologie qui est appréciée des constructeurs.

Sécurité ?

La LFP est encore une fois meilleure.
Tout d'abord elle ne peut pas s'emballer thermiquement comme peut le faire une NMC. En effet, ce type de batterie peut induire un emballement en cas de surchauffe, à savoir que la surchauffe provoque une réaction chimique interne qui ajoute encore de la chaleur à l'ensemble, avec donc comme résultat un cercle vicieux qui mène à une explosion des cellules et un incendie.

De plus, avec sa densité énergétique plus faible, la batterie LFP aura plus de mal à chauffer (et donc atteindre une surchauffe ..), sans oublier qu'elle arrive bien à fonctionne lorsque les températures sont élevées. En revanche, et dans l'autre sens, elle sera plus difficile et longue à refroidir ...

Utilisation ?


Avec la possibilité de charger à 100% en limitant le risque de dégradation accélérée sur les batteries LFP, on peut dire que cette technologie se révèle plus simple et pratique à utiliser au quotidien. Malgré tout, il reste préférable de rester dans la fourchette 10 à 90% de charge de batterie pour accroître sa durée de vie ...
En effet, même les batteries LFP ne sont pas adeptes des charges complètes, même si elles le tolèrent mieux en limitant la dégradation des capacités. La charge à 100% est en réalité une chose utile pour les LFP car elles ont plus tendance à avoir des cellules s'autodécharger de manière aléatoire, ce qui mène à des déséquilibres de cellules qu'il faut corriger et éviter au maximum. La charge à 100% permet au BMS de rééquilibrer la multitude de cellules qui composent la batterie.

Recyclage

La LFP, encore et toujours, garde l'avantage sur la NMC sur cet aspect.

Conclusion ?


Même si les batteries LFP / Lithium Fer Phosphate ont une image de batterie premier prix, on pourra affirmer de manière objective qu'elle est loin d'être dénuée d'intérêt ... Même mieux, mis à part une densité énergétique inférieure, tout le reste est meilleur que sur la technologie NMC.
On peut donc conclure qu'une batterie LFP est à la fois moins chère et meilleure à la fois.


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Dernier commentaire posté :


Par Xa85 (Date : 2022-12-02 08:46:03)

Bonjour

Y a t'il une fréquence préconisée (idem LFP/NMC ?) pour rééquilibrer les cellules des batteries (0 puis 100%) ?

Merci

Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-12-02 11:45:39) : Difficile de répondre, mais une chose est certaine, les LFP se déséquilibrent plus fréquemment. C'est pour ça que les notices indiquent de charger à 100% de temps en temps.
    Et a priori il suffit de monter à 100% de charge sans qu'il n'y ait réellement besoin de descendre à 0% (il faut le faire que quand il y a des signes flagrants d'une déséquilibre, comme une perte soudaine de batterie [ex : passer de 70% de charge à 55% en 3 minutes]).
  • Par Xa85 (2022-12-02 12:20:38) : Merci beaucoup pour votre retour

(Votre post sera visible sous le commentaire après validation)

Suite des 5 commentaires :

Par mf13 (Date : 2022-11-13 17:51:19)

C'est Depth of Discharge pas deep.


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-11-15 15:23:35) : Merci beaucoup, mais l'erreur reste presque acceptable me semble-t-il (j'ai donc écrit "profond" au lieu de profondeur).
  • Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2022-11-16 12:10:27) : "Une erreur peut être juste si celui qui l'a commise s'est trompé" - Pierre Dac.
    😊😊
  • Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2022-11-16 17:31:44) : Je corrige pour donner la citation exacte :
    - "Une erreur peut devenir exacte selon que celui qui l'a commise s'est trompé ou non".

(Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Tintindu16 (Date : 2022-11-02 15:56:52)

Est-ce normal de tomber sur des batteries LFP procurant une meilleure densité énergétique que des batteries NMC ?


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-11-12 11:02:17) : C'est à dire, vous avez vu ça où ?
    Car en principe non, ce n'est pas logique (mis à part une qualité de chimie très peu qualitative sur la NMC dont vous parlez ?).

(Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Steph911 (Date : 2022-10-31 11:01:39)

J'adore cette technologie LFP, j'ai d'ailleurs une batterie de secours chez moi en LFP.
Dommage que Renault reste sur du lithium ion car n'a pas pris le virage assez tôt. Et dommage que notre cher gvt ait mis à mal les centrales nucléaires d'EDF...


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-10-31 16:32:02) : Attention, la LFP est un des nombreux types de batterie lithium-ion ;-)
  • Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2022-11-01 12:59:18) : 'Fectiv'ment, batteries LFP = batterie Lithium Fer Phosphate (LiFePO4).
  • Par Steph911 (2022-11-03 17:55:57) : Je sais bien que la LFP veut dire Lithium Fer Phosphate.
    C'est un abus de langage couramment utilisé de dire Li-on pour le NCM et LFP pour le LiFePO4.
    M'enfin bon ça ne change rien au problème qu'on risque de manquer d'électricité et de bornes.

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Par Eyewear (Date : 2022-10-24 21:47:36)

C'est vraiment dommage que les constructeurs auto n'emploient pas plus le LFP...

Car avec les batteries NMC, la voiture est morte au bout de 10 ans. Alors qu'en LFP, elle peut tenir 15 ans. Ce n'est pas négligeable.


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-10-25 16:29:24) : Bonne réflexion mais au final les LFP sont de plus en plus nombreuses sur les électriques. Je pense même que ça risque de devenir la technologie la plus répandue dans nos voitures ... Elle cumule tous les avantages, et son seul défaut est d'être un peu lourde (moins bonne densité énergétique) comme vous le savez probablement déjà.

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