Une étude révolutionnaire démystifiant les mythes sur le vieillissement des batteries : les batteries de véhicules électriques sont en réalité conçues pour durer

L’adoption des véhicules électriques augmente à l’échelle mondiale, avec près d’une voiture sur cinq vendue en 2023 étant électrique. Bien que les véhicules électriques continuent de battre de nouveaux records, des inquiétudes subsistent quant à la durée de vie de leurs batteries. 

La technologie des batteries est au cœur de la révolution des véhicules électriques car elle alimente ces véhicules et détermine leur vitesse de charge, leur autonomie et leurs performances globales. Les VE utilisent généralement des batteries lithium-ion rechargeables, qui offrent une haute densité énergétique et, de ce fait, produisent plus de puissance pour leur taille.

La longévité de la batterie reste cependant une préoccupation majeure des consommateurs, aux côtés de l’anxiété d’autonomie, du temps de charge et de l’infrastructure, concernant cette technologie qui influence leurs perceptions. Avec les perceptions des consommateurs sur la technologie jouant un rôle clé dans la conduite de l’adoption des VE, il est important de comprendre leurs inquiétudes et leurs attentes. 

Le fait est que les réseaux sociaux et les articles de presse contribuent à façonner la perception d’une forte perte de valeur résiduelle des VE due au vieillissement des batteries. 

Avec les VE d’occasion étant décrits par les médias comme « couchés sur les étagères comme du plomb », affirmant que le vieillissement rapide de la batterie réduit fortement son autonomie, ce qui a amené de nombreux consommateurs à considérer les VE d’occasion comme inutilisables. 

Ainsi, une nouvelle étude s’est donnée pour mission d’examiner si les inquiétudes concernant le vieillissement prématuré sont réellement justifiées. De plus, pour aider à atténuer ces préoccupations, plus de 7 000 véhicules ont été analysés afin d’offrir des informations approfondies sur la durée de vie des batteries et la valeur résiduelle des véhicules. 

Réalisée par AVILOO, leader mondial du diagnostic des batteries pour voitures électriques et véhicules hybrides rechargeables, l’étude montre que les batteries des VE conservent une longue durée de service même lorsqu’elles sont utilisées intensivement. 

Bien que la durée de vie des batteries varie selon le fabricant et l’âge, elles peuvent être attendues à rivaliser voire dépasser la longévité des composants de transmission des véhicules à moteur à combustion interne (ICE). 

L’étude a constaté que la plupart des batteries conservent plus de 80 % de leur capacité d’origine et, par conséquent, restent utilisables bien au-delà de la période de garantie habituelle. Les avancées technologiques contribuent en réalité à améliorer les performances et la durabilité des batteries, ce qui peut être encore optimisé par l’utilisateur. 

Qu’est-ce qui détermine réellement la longévité d’une batterie ?

En examinant ce qui détermine la durée de vie d’une santé de la batterie, l’étude a constaté que c’est leur capacité résiduelle qui décide.

Tout comme les choses s’usent et perdent leur potentiel avec le temps, les batteries aussi. La capacité et l’efficacité d’une batterie se réduisent naturellement avec le temps. Ce processus est appelé le vieillissement calendaire, qui est lié au temps, et le vieillissement cyclique, qui dépend de l’usage.

Le vieillissement calendaire résulte de changements dans les structures chimiques à l’intérieur des cellules de la batterie au fil du temps, même si elle n’est pas activement utilisée. Pendant ce temps, le vieillissement cyclique survient en raison du stress des cycles répétés de charge et de décharge. 

Ensemble, ces deux processus détériorent l’état de santé (SoH) de la batterie, affectant négativement à la fois sa capacité de stockage d’énergie et ses performances globales. 

Le SoH est ici une donnée clé qui reflète le degré de vieillissement de la batterie, mais il n’existe pas de définition standardisée, les fabricants utilisant différentes méthodes de calcul et poursuivant des objectifs variés. L’étude, quant à elle, l’a utilisé simplement pour se référer exclusivement à la capacité de la batterie.

Alors, à quel point le vieillissement de la batterie est-il sévère dans des conditions réelles ? Pour répondre à cette question, l’étude a d’abord utilisé 50 véhicules de la flotte P3 pour examiner le vieillissement de la batterie en tenant compte des comportements de conduite et de charge des propriétaires afin de capturer les variations entre l’usage et les fabricants.

Ensuite, Aviloo a utilisé les données de plus de 7 000 véhicules avec jusqu’à 300 000 kilomètres de kilométrage pour une analyse quantitative détaillée du vieillissement de la batterie en fonction du kilométrage.

Contrairement à d’autres études, qui utilisaient des données académiques et de laboratoire, cette étude s’est appuyée sur des données réelles de véhicules, ce qui lui a permis de tenir compte des influences externes. Aviloo, qui réalise des diagnostics de batteries, a effectué plus de 60 000 tests de capacité.

Dans ces tests, l’utilisateur connecte la AVILOO Box à l’interface OBD du véhicule et le conduit jusqu’à ce que la batterie descende de 100 % à 10 %. Pendant ce temps, la Box continue de collecter des données et de les transmettre aux serveurs de l’entreprise en temps réel, qui les valident et les analysent. Cela leur permet de fournir le SoH de la batterie, qui est calculé en comparant l’énergie extractible actuelle à l’énergie disponible lorsque la batterie était neuve.

Le vieillissement des batteries se produit à un rythme bien plus lent que prévu 

En ce qui concerne l’électronique, les consommateurs sont toujours préoccupés par leurs batteries. Combien de temps les appareils tiennent-ils avec une charge ? Doivent-ils être chargés toute la journée ? De nombreuses questions existent, et c’est la même chose avec les VE, qui sont coûteux, davantage que leurs homologues à moteur à combustion interne.

Donc, il est logique que il existe également de sérieuses préoccupations parmi les gens concernant la dégradation des batteries dans les véhicules électriques. 

Ces inquiétudes, cependant, sont largement infondées puisque l’étude a révélé que la dégradation de la capacité de la batterie est bien plus lente que ce qui a été supposé. 

Cette dégradation se produit principalement aux premiers stades. Ainsi, pendant les premiers 30 000 kilomètres, la dégradation de la capacité s’accélère avant de se stabiliser puis de progresser presque linéairement. L’observation des données de terrain confirme que la dégradation de la batterie aux phases d’utilisation ultérieures est nettement inférieure à celle de la phase initiale. 

Quant à la cause de la perte de capacité initiale, il s’agit de la couche SEI (interphase solide électrolytique), qui se forme sur l’anode lors des premiers cycles de charge et de décharge. Lorsque cette couche commence à se former, le lithium se transforme en produits de dégradation, ce qui réduit la quantité disponible pour le stockage d’énergie. Une fois cette couche stabilisée, la perte de capacité ralentit également de façon significative. 

Selon les données, la majorité des batteries affichait un SoH supérieur à 80 % même après plus de 200 000 km. 

Les données de la flotte P3, qui sont basées sur des véhicules fortement utilisés âgés de 3 à 5 ans, ont montré que presque tous avaient un SOH supérieur à 90 %. Cette « excellente performance » est maintenue malgré le fait que ces véhicules subissent une utilisation intensive de différentes manières et proviennent de différents fabricants.

Dans l’ensemble, « les données de terrain indiquent que, dans des conditions réelles, les véhicules (en particulier ceux avec un kilométrage élevé) conservent leur capacité réelle plus longtemps », a déclaré l’étude.

Voici comment les utilisateurs peuvent prolonger la durée de vie de leur batterie

Bien qu’il soit rassurant de savoir que nos batteries de VE sont vraiment durables, existe-t-il un moyen de les améliorer ? Après tout, nous tous voulons savoir s’il existe quelque chose que nous pouvons faire pour améliorer la durée de vie des batteries de nos appareils électroniques. Et dans le cas des voitures électriques, nous pouvons certainement le faire.

Cette étude d’Aviloo donne plusieurs indications sur la façon dont les propriétaires de VE peuvent prolonger la durée de vie de leur batterie. L’une des manières d’y parvenir est d’aborder les facteurs qui provoquent le vieillissement calendaire, également appelé dégradation temporelle. Cela implique de garer le véhicule dans des environnements à température modérée à basse, car des températures excessives accélèrent les réactions chimiques qui augmentent la dégradation de la capacité.

Lorsque vous devez laisser votre VE inactif pendant de longues périodes, il est recommandé de le garer avec un état de charge faible à modéré, compris entre 10 % et 50 %.Cela est dû au fait que l’état de charge (SoC) influence également les processus chimiques de la batterie. Des tensions élevées ont tendance à accélérer le vieillissement de la batterie de votre véhicule, surtout pendant de longues périodes d’inactivité. 

Maintenant, nous aborderons les facteurs qui affectent le vieillissement cyclique, c’est-à-dire l’usage du véhicule. Pour cela, l’étude propose un scénario idéal de charge et de décharge, qui consiste à maintenir une température dans une fourchette modérée de 20 à 50 °C. Ne maintenez pas la température trop élevée ou trop basse lorsque le véhicule est en usage car les deux conditions accélèrent les mécanismes de vieillissement tels que le dépôt accru de lithium, la formation de la couche SEI et la dégradation de la structure chimique.

Une autre façon d’améliorer la durée de vie de la batterie est d’éviter les charges rapides fréquentes. Occasionnellement, cela ne pose pas de problème et n’a aucun effet sérieux sur le vieillissement, mais la charge rapide répétée l’affecte négativement. 

Modifier votre comportement de charge est une autre recommandation. Donc, au lieu de conduire votre VE complètement à vide puis de le recharger à 100 %, ce qui augmente la charge de vos batteries et les fait vieillir, ce que vous devriez faire, c’est maintenir la profondeur de décharge basse, entre 20 % et 80 %. 

Vous pouvez également envisager de modifier votre comportement de conduite ; ainsi, évitez les longs trajets à grande vitesse et les fortes accélérations, car cela entraîne des courants élevés, augmentant la température et la contrainte sur la batterie. Adoptez donc une conduite modérée pour ralentir le vieillissement de la batterie de votre voiture électrique.

Qu’en est-il de la garantie des fabricants de VE ?

L’étude d’Aviloo, qui couvre 95 % de toutes les marques de VE disponibles, a également examiné l’efficacité de la garantie des constructeurs de voitures électriques. Les résultats indiquent qu’ils font réellement du bon travail.

Les progrès technologiques continus et l’expérience croissante des producteurs ont réellement permis aux fabricants d’offrir des garanties de plus en plus robustes, qui assurent une capacité résiduelle d’au moins 70 % jusqu’à un certain âge ou kilométrage, selon ce qui est atteint premier. En dessous de ce seuil, la garantie couvre les mesures de réparation pour restaurer la capacité au niveau garanti.

Pour les systèmes de batteries de VE, la garantie standard actuelle est de 8 ans ou 160 000 km, soit le double de la garantie que les consommateurs reçoivent pour l’ensemble du véhicule et ses composants. Certains fabricants, comme Lexus, ont même commencé à proposer des garanties prolongées.

Les données d’Aviloo ont révélé que les fabricants offrent des conditions de garantie de plus en plus étendues, car le SoH tombe rarement en dessous de 70 % pendant la période de garantie.

L’étude a également examiné les différentes phases du cycle de vie de la batterie en termes de garantie. La première est la fin de garantie (EoW), qui survient lorsque la garantie se termine en raison du temps écoulé ou du seuil de kilométrage atteint. L’analyse montre que les batteries peuvent continuer à être utilisées au-delà de cela. 

La deuxième est la fin de première vie (EoFL), qui survient bien avant que la batterie n’atteigne 70 % de SoH et peut être utilisée dans une application de seconde vie. La troisième phase est la fin de seconde vie (EoSL), qui est atteinte lorsque la batterie n’est plus adaptée à une utilisation ultérieure et doit être recyclée.

Enfin, quelle est la valeur de votre batterie après toute son utilisation ?

Et maintenant, qu’en est-il de la valeur résiduelle des batteries ? En existe-t-il ? La valeur résiduelle, qui est la valeur estimée du véhicule après qu’il a été utilisé pendant une certaine période, est en réalité constatée comme étant élevée.

La valeur résiduelle de la batterie dépend principalement de deux facteurs — le prix actuel du marché des VE et le prix des nouvelles batteries — et l’état de la batterie d’occasion joue également un rôle clé. 

La perte de valeur pendant la période de garantie dépend principalement du vieillissement de la batterie et de la capacité restante, mais une fois qu’elle expire, une perte de valeur plus importante est attendue, indique l’étude. Ainsi, la perte de valeur résiduelle, comme le note l’étude, est à prévoir à chaque phase du cycle de vie de la batterie. 

Cependant, à la fin de la première vie, la batterie peut encore avoir une valeur significative grâce à une seconde utilisation, en fonction du coût des nouvelles batteries. Cependant, une fois que l’EoFL est atteint, la batterie est testée pour son aptitude à une application de seconde vie.

Même si une batterie est fortement vieillie, cela ne signifie pas une perte économique totale après la première ou la seconde vie, note Aviloo. Cela est dû au fait que les matières premières comme le lithium, le nickel et le cuivre sont encore préservés. Ces métaux précieux, ainsi que d’autres matériaux, peuvent réellement être récupérés lors du recyclage. Ils peuvent également être utilisés dans de nouvelles batteries et continuer à offrir un avantage économique. 

Ainsi, la valeur de la batterie d’occasion peut être augmentée en la retraitant jusqu’à ce que la batterie atteigne une valeur minimale que l’entreprise de recyclage acceptera de payer, quel que soit son état de santé.

Entreprises leaders du secteur des VE

À mesure que les VE gagnent du terrain, les constructeurs automobiles du monde entier ont réorienté leur attention vers les véhicules électriques. Cela inclut General Motors (GM ), Lucid Group (LCID ), BMW, Ford (F ), Volkswagen, Volvo, et Rivian Automobile (RIVN ), qui contribuent tous à ce changement respectueux de l’environnement. Parallèlement, CATL, LG Energy Solution, Panasonic, QuantumScape (QS ), et Samsung SDI sont fortement impliqués dans la fabrication des batteries de VE. Maintenant, nous examinerons les noms les plus en vue dans ces secteurs : 

#1. Tesla

Un constructeur de VE de premier plan, le Tesla (TSLA ) d’Elon Musk est également connu pour sa technologie de batterie et ses systèmes de gestion. Avec une capitalisation boursière de 1,069 billion de dollars, les actions TSLA se négocient actuellement à 334,40 $, en hausse de 33,97 % cette année. Elles affichent un BPA (TTM) de 3,65 et un PER (TTM) de 91,27.

L’administration américaine entrante peint en fait un tableau haussier pour les actions Tesla, Musk étant une figure centrale dans la promotion du retour du président élu Donald Trump à la Maison-Blanche. Le milliardaire de la tech a récemment été choisi par Trump, avec l’ancien candidat républicain à la présidence Vivek Ramaswamy, pour diriger le tout nouveau Département de l’Efficacité Gouvernementale (DOGE).

En ce qui concerne ses finances, le constructeur automobile américain a déclaré un bénéfice net de 2,18 milliards de dollars au troisième trimestre 2024, en hausse de 16,2 % par rapport à l’année précédente, dépassant le bénéfice de son homologue chinois BYD, qui a augmenté de 11,5 % sur la même période pour atteindre 11,6 milliards de yuans (1,6 milliard de dollars). Les marges bénéficiaires de Tesla, toutefois, ont été renforcées par les revenus de crédits réglementaires automobiles, s’élevant à 739 millions de dollars au cours du trimestre. Les ventes cumulées de l’année en cours de Tesla s’élevaient quant à elles à 71,98 milliards de dollars. Au cours du trimestre, Tesla a livré 462 890 véhicules, et pour l’année prochaine, l’objectif de l’entreprise est de lancer des modèles plus abordables.

2. BYD (BYDDY: OTCPK)

BYD est une grande entreprise chinoise qui produit des VE et des batteries lithium-ion pour ses propres véhicules et d’autres véhicules. Avec une capitalisation boursière de 111,79 milliards de dollars, les actions BYD se négocient actuellement à 66,68 $, en hausse de 20,64 % cette année. Le rendement du dividende versé par la société est de 1,31 %.

Pour le troisième trimestre 2024, elle a déclaré un chiffre d’affaires de 28,24 milliards de dollars, en hausse de 24 % par rapport à l’année précédente, dépassant les 25,18 milliards de dollars de chiffre d’affaires de Tesla pour la même période. Les ventes cumulées de BYD pour l’année en cours s’élèvent à 70,53 milliards de dollars. Les solides résultats de la société sont survenus malgré la tendance à la baisse des VE en Chine. En fait, le géant des VE a vendu un record de voitures (370 854) en août. Fait intéressant, la moitié des ventes de BYD sont des voitures hybrides, qui croissent plus rapidement que les voitures uniquement à batterie. 

L’entreprise, cependant, fait face à des vents contraires en termes d’éventuelles augmentations tarifaires de l’UE, du Canada et même des États-Unis. Par ailleurs, les dernières rapporte suggèrent que BYD se prépare à une guerre des prix intense et a demandé aux fournisseurs d’appliquer des réductions de 10 % l’année prochaine. Cela intervient alors que l’entreprise prévoit de dépasser 4,2 millions de véhicules à énergie nouvelle (NEV) en ventes cette année, grâce à une chaîne d’approvisionnement à bas coût, des innovations technologiques et des avantages d’échelle.

Conclusion

L’électromobilité joue un rôle essentiel dans la lutte contre le changement climatique en réduisant considérablement les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, cette transition présente également plusieurs défis, tels que les coûts de production élevés et la perception des consommateurs. Ce qui peut aider à accélérer leur adoption, c’est d’éduquer les consommateurs sur l’électromobilité et la durée de vie des batteries, car la désinformation peut amplifier des craintes infondées, réduire l’acceptation sociale et, à son tour, freiner la croissance du marché des VE. Fournir des données précises et transparentes, comme l’a fait cette étude, peut aider à créer une compréhension réaliste, à permettre aux consommateurs de prendre des décisions d’achat éclairées et à renforcer la confiance des consommateurs dans les VE.

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