La batterie de la voiture électrique : tout ce que vous devez savoir

Troquer son véhicule thermique pour un modèle électrique engendre de nombreux changements, notamment en ce qui concerne la recharge de la voiture électrique. En effet, la batterie constitue le cœur même de la voiture électrique, il s'avère donc nécessaire de se plonger dans le sujet. De son processus de fabrication, à son fonctionnement, son coût ou encore sa durée de vie, Caroom fait le point dans cet article détaillé.

Le processus de fabrication d'une batterie de voiture électrique

La batterie pour voiture électrique est bien évidemment différente de celle utilisée pour les voitures thermiques. Dans le cadre de leurs recherches, les constructeurs automobiles ont essayé plusieurs types de batteries pour démontrer le potentiel de la voiture électrique. Finalement, la plupart d'entre eux ont fini par trouver la technologie idéale pour alimenter les moteurs électriques.

Sortant du lot, la batterie lithium-ion a été choisie pour sa forte énergie volumique et massique, rendant une autonomie prolongée. Il convient de rappeler que cette technologie a déjà été développée, puis commercialisée pour la première fois par Sony en 1991. Si elle a remporté un franc succès auprès de l'électronique portable, elle trouve une place considérable au sein de plusieurs domaines comme l'aéronautique et bien sûr la mobilité.

L'étape de fabrication

Nous aimerions souligner que ce ne sont pas directement les constructeurs automobiles qui fabriquent les batteries lithium, mais les grandes industries partenaires se situant particulièrement en Asie. Parmi les géants du secteur se trouvent LG Chem, Panasonic et Samsung SDI. Ces firmes réalisent les cellules qui sont assemblées pour former des batteries. Cependant, certains constructeurs automobiles préfèrent acheter les cellules auprès des fournisseurs et les rassembler eux-mêmes au sein de leurs propres usines. C'est le cas du modèle Renault Zoe.

Dans le processus de fabrication de la batterie pour un véhicule tout électrique, des métaux rares y sont intégrés. Si le lithium (carbonate de lithium) s'avère le principal composant, on peut aussi trouver :

D'autres matériaux comme le graphite et les solvants sont également utiles.

Pour avoir un aperçu de la quantité de matériaux utilisés pour la fabrication des batteries pour modèles électriques, une usine d'une capacité de production de 5 GWh réclame 4 000 tonnes de carbonate de lithium et 8 300 tonnes de métaux rares. Or, selon une étude, la capacité de production de ce type de batterie va augmenter pour atteindre 1,3 TWh d'ici 2030.

De leur côté, les défenseurs de l'environnement pointent du doigt le mode d'exploitation des minéraux qui possède un impact environnemental. Ces derniers sont notamment extraits et traités en Amérique du Sud et au Congo.

De quoi se compose la batterie d'un véhicule électrique ?

Comme expliqué précédemment, la batterie lithium-ion est composée de plusieurs cellules. Elles sont reliées les unes aux autres pour être ensuite supervisées par un circuit électrique. Plusieurs facteurs vont donc déterminer la tension délivrée ainsi que la quantité d'énergie pouvant être stockée par la batterie. S'agissant alors du nombre de cellules assemblées, de leur taille ainsi que de la façon dont elles sont disposées.

Le principe de fonctionnement de la batterie d'un véhicule électrique se repose sur la transformation de l'énergie chimique en énergie électrique.

Ainsi, lorsque l'automobile se met en marche (décharge), un phénomène se produit au niveau des électrodes. Les électrons de la cathode seront libérés pour rejoindre les électrodes de l'anode. Cette migration d'électrons va donc créer un courant électrique.

Lorsque la voiture électrique a besoin de renouveler son énergie (recharge), le phénomène inverse se produit. L'énergie transmise par le chargeur va faire revenir les électrons de l'anode vers la cathode.

Quel est le prix d'une batterie de voiture électrique ?

Certains constructeurs automobiles comme Volkswagen, BMW ou encore Mercedes, imposent l'achat intégral (voiture et batterie) à leurs clients. D'autres, comme Renault, Nissan, Citroën ou Peugeot offrent la possibilité de faire un choix.

Cette option suppose que vous devez disposer d'un fond suffisant et même plus important qu'à la location pour posséder un modèle électrique. En contrepartie, vous serez le propriétaire de votre véhicule et vous n'aurez plus à verser quoi que soit, hormis le prix de la voiture électrique avec batterie.

Le souci reste cependant le remplacement de la batterie une fois que celle-ci a fait son temps et que la garantie constructeur est expirée. Vous devez acheter une nouvelle batterie à vos frais. Le coût se situe sur une tranche de 4 000 à 9 000 euros selon le constructeur. Pour la Zoe finition R110 Life de Renault, l'achat intégral est de 25 000 euros, bonus écologique inclus.

En location

Ainsi, pour la location, l'option vous ouvre droit à une garantie de remplacement, un filet de sécurité bénéfique lorsque la batterie commence à perdre sa performance. D'autres services spécifiques comme l'entretien ou encore l'assistance en cas de panne peuvent s'ajouter à cette option.

Seulement, la location a un coût, car vous êtes obligé de payer un loyer mensuel. En moyenne, le tarif mensuel est compris entre 60 et 150 euros. Et puis, si vous songez à revendre la voiture électrique avec option de location de batterie, les acheteurs pourront se rétracter à l'idée de devoir reprendre ou de renouveler le contrat de location. Chez Renault, la Zoe finition R110 Life est proposée à 16 900 euros sans batterie. Il faudra ensuite louer la batterie en fonction des besoins en kilométrage et de la durée du contrat. Pour un contrat de 37 mois et 7 500 km/an, le loyer est de 74 euros/mois. (Prix juin 2020)

Avant de choisir une option, pesez le pour et le contre et faites vos calculs. Et n'oubliez pas qu'il existe une autre solution d'achat d'un véhicule électrique, la LLD. Vous pouvez comparer des offres et décider ensuite si la location même du véhicule électrique s'avère plus rentable que les deux options précédentes.

Qu'en est-il de la durée de vie de la batterie ?

La durée de vie de la batterie de la voiture électrique diffère selon le fabricant. Si certains estiment que leurs produits peuvent durer jusqu'à 15 ans, d'autres relativisent en avançant une moyenne de 8 ans. D'autres constructeurs évaluent la durée de vie de la batterie en fonction du nombre de kilomètres parcourus par la voiture. Mais le repère le plus fiable demeure le nombre de cycles de charge maximum.

Quand remplacer sa batterie ?

Au fur et à mesure des cycles, la batterie va perdre en capacité. Il convient donc de changer sa batterie lorsque le nombre de cycles de charge est dépassé. Ce nombre se situe généralement entre 1 000 et 1 500. Et puis, un cycle de charge correspond non pas à la recharge du véhicule (branchement et débranchement sur une prise), mais plutôt au passage de 0 à 100 % de la batterie. Ainsi, si vous souhaitez recharger votre voiture de 35 % à 80 %, il s'agira d'un demi-cycle de charge.

Afin d'éviter que les composants des batteries des automobiles électriques se retrouvent dans la nature, des solutions ont été avancées. En France, la société de recyclage des batteries SNAM opère auprès de nombreux constructeurs auto pour récupérer et recycler les batteries en fin de vie de ces derniers.

De plus en plus de solutions tendent vers une seconde de vie des batteries. Parmi celles-ci, on notera l'initiative du groupe Renault-Nissan, en utilisant les batteries usagées de leurs véhicules électriques pour stocker de l'électricité stationnaire.

Comme nous l'avons vu dans cet article, l'acquisition d'un véhicule électrique pose de nombreuses questions notamment en ce qui concerne le mode de financement. Représentant environ 40 % du prix d'achat, il s'avère important de faire le calcul avant d'opter entre l'achat et la location d'une batterie de voiture électrique. Enfin, retenez qu'en prenant soin de votre batterie, vous réduisez le nombre de batteries usagées accumulé au fil des années.

Et vous, quel a été votre choix ? Avez-vous acheté ou loué une batterie de voiture électrique ? Partagez votre expérience dans les commentaires !

La batterie rechargeable est la pièce maîtresse de la voiture électrique. D'ailleurs, connaissez-vous les solutions de recharge à domicile qui s'offrent à vous ?