La batterie d’un véhicule électrique demande à être ménagée pour en accroitre la durée de vie
La batterie d’une voiture électrique est la pièce maitresse du véhicule. De même que le moteur d’un véhicule thermique, sa bonne tenue dans le temps garantit la promesse d’autonomie et de performance de la voiture. Les retours sur les batteries des constructeurs sont globalement positifs, les batteries vieillissent bien et tiennent leurs engagements de performance. Selon Michael Maillot, directeur du département ingénierie chez Automotive Cells Company (ACC), il serait pratiquement possible aujourd’hui de fabriquer des batteries avec une durée de vie d’un million de kilomètres ! Mais pourquoi n’existe-il donc pas de voitures électriques avec une telle durée de vie ? Ces « batteries endurances » seraient pour le moment techniquement incompatibles avec un usage automobile. Les constructeurs automobiles se sont plutôt orientés sur une puissante pile dynamique, plus puissante mais avec une autonomie moins importante entre 300 et 500 km au maximum généralement. Ce type de batterie actuellement présente sur les véhicules électriques à l’avantage d’offrir un temps de rechargement record où il est possible de gagner facilement 200 km d’autonomie en seulement 10 minutes de recharge
Par exemple une 208 électrique qui offre 320 km d’autonomie peut tenir 1500 cycles de charges et de décharges ce qui lui donne une durabilité théorique de 480 000 km. Cependant dans la pratique, la longévité réelle des batteries est moins importante. Elle dépend de nombreux facteurs comme l’usage qui est fait de la voiture, du style de conduite du propriétaire ou du type de route emprunté par le véhicule. Egalement le climat extérieur peut influencer la longévité de la batterie, moins une batterie est exposée à des températures extrêmes et moins elle aura subit de cyclage, mieux elle se portera. De façon générale il faut donc ménager sa batterie pour prolonger sa durée de vie. Guillaume Hébert, fondateur de la startup Batterie For People nous fait remarquer : « Nos premières constatations montrent qu’il y a une décorrélation entre le kilométrage du véhicule et l’état de santé de la batterie. Ce n’est pas forcément les véhicules les plus kilométrés qui possèdent des batteries les plus usés ». Chez Volkswagen comme pour la plupart des autres constructeurs ayant tous les mêmes fournisseurs, les batteries sont garanties 8 ans et 160 000 km avec une capacité restante de 70%. La perte de capacité des batteries est de 2% par an en moyenne, cette perte n’est pas constante et à tendance à ralentir au fil du temps. Sur une décennie, une voiture électrique perd environ 20% d’autonomie, une voiture neuve avec 350 km d’autonomie tombe ainsi à environ 280 km d’autonomie.
La batterie, un composant chimique sans cesse en activité au vieillissement continu
La batterie est un composant chimique sans cesse en activité que la voiture soit utilisée ou non. Ne pas utiliser la voiture sur une longue période peut également détériorer la batterie. Dans l’idéal pour éviter de détériorer la batterie, un véhicule doit être parqué avec 50 % de charge au maximum. Une batterie est composée de multiples modules, eux même constitués de cellules chimiques de quelques Volt. L’enjeu est de maintenir un équilibre de tension entre les cellules au risque d’abimer un module. L’équilibrage est bien plus compliqué à obtenir lors des charges rapides, au-delà de 22 kW en courant continu. Opérer par exemple uniquement des charges rapides, avec une forte amplitude, de 0 à 100 %, accélère l’usure de la batterie. Cela entraine des échauffements qui s’avèrent destructeurs avec le temps. Mieux vaut charger la batterie lentement, avec une puissance domestique de 5 à 10 kW. Egalement faire fonctionner une batterie avec des températures supérieures à 50° peut entrainer des dégâts irréversibles. En cas de surchauffe, la voiture est bridée en termes d’accélération et de vitesse. A l’inverse, le grand froid fait baisser de plus de 20 % la capacité de la batterie, certaines cellules n’étant plus actives. Cela pousse à plus de cyclage et donc à une usure accélérée. La température de la batterie est régulée entre 20° et 40°. Une régulation consommatrice d’électricité. Il faut savoir que la batterie est conditionnée thermiquement avant une charge rapide sous haute puissance. Il est donc conseillé d’utiliser le GPS de la voiture pour se rendre à une borne afin que la batterie soit mise à la bonne température au bon moment avant l’arrivée au point de rechargement. Une fois le véhicule branché, une communication s’installe entre le véhicule et la borne pour réguler l’intensité de charge.
SOH une donnée encore opaque
Le “SOH” state of health désigne en anglais l’état de santé de la batterie. L’accès à cette information n’est généralement pas directement accessible pour le propriétaire de la batterie. Le propriétaire doit se rendre en concession pour connaitre le SOH de sa batterie, sauf pour la voiture électrique Nissan Leaf où l’information s’affiche sur le tableau de bord sous forme d’un bargraphe. Il faut alors brancher un outil de diagnostic sur la prise OBD du véhicule et interroger le BMS. Certains outils de diagnostic multimarque communiquent ce taux de capacité restante. Ce service est aussi apporté, avec une certaine expertise, par Batterie For People. Pour établir de manière très fiable cet SOH, Volkswagen comme Renault ont mis en place un protocole qui prend un certain temps, avec un cycle de charges et de décharges. « Si on constate une baisse de capacité supérieur à 30 %, nous diagnostiquons la batterie pour éventuellement la réparer et remplacer des cellules défectueuses» explique Thomas Delaye, chef du support technique chez Volkswagen France. Les compétences en matière de dépose et de réparation de la batterie sont en train d’être déployées au sein des ateliers de la marque allemande. Enfin, sachez que pour préserver les batteries, les constructeurs n’utilisent pas leur pleine capacité. Ils font en sorte, avec la mise en place d’une réserve tampon et le BMS, que la batterie ne soit jamais entièrement vidée ni même entièrement remplie. Le SOH est alors au départ de 110 %. En cas de trop forte dégradation de la capacité de la batterie dans le temps, cette réserve peut-être déverrouillée par logiciel pour être exploitée, même si la chose n’est pas clairement avouée.
En résumé voici les bons principes pour optimiser l’état de santé de la batterie !
Charge, décharge et stationnement prolongé, sont les trois principaux ennemis d’une batterie.
– Eviter une décharge totale. Le conseil est de rester dans la fourchette de charge comprise entre 20 % et 80 % pour un usage quotidien.
– Eviter la mise en parking prolongée avec une charge inférieure à 20 %, en particulier avec des températures négatives où la charge minimum devra être de 40 %.
– Si le véhicule est arrêté pendant une durée prolongée, alors que la batterie est déchargée, il peut être impossible de la recharger ou de démarrer le véhicule.
– Réserver les charges à 100 % uniquement pour les longs trajets.
– Ne pas laisser le véhicule branché si la charge a atteint les 100 %. Une fois la charge pleine atteinte, il est conseillé de prendre la route.
– Privilégier les charges lentes aux charges rapides.
– Eviter les charges rapides répétées.
– Par temps très froid, l’autonomie chute entre 20 % et 30 %, voire plus.
– Lors d’un démarrage à froid (comme à chaud), il est préférable de préchauffer (refroidir) la batterie et donc de brancher le véhicule quelque peu avant. Dans le cas contraire, la mise en condition thermique en roulage, consommatrice d’électricité, réduit l’autonomie.
Article rédigé en collaboration avec Décision Atelier Aftermarket, le magazine de référence des réparateurs automobiles édité par ETAI.
