Combien y-a-t-il de batteries dans une voiture électrique ?

Présente depuis quelques années sur le marché automobile, la voiture électrique est la solution pour rouler de manière plus propre et dans le but de faire un geste pour l'environnement. Vous pouvez même trouver des modèles usagés dans les casses auto comme GPA26. Comme les versions thermiques, ce type de véhicule est conçu pour se déplacer d'un endroit à l'autre tout en offrant un confort optimal à ses passagers. D'ailleurs, il embarque plusieurs fonctionnalités pratiques au quotidien. Ces équipements sont pilotés par différents systèmes, dont le fonctionnement repose sur une source d'énergie spécifique. Une seule batterie suffit-elle à alimenter le moteur et les différents dispositifs embarqués ? La voiture électrique dispose-t-elle d’un autre dispositif fournissant l'énergie indispensable pour les éléments de confort ? Les réponses.

Combien de types de batteries peut-on retrouver sur un véhicule électrique ?

La majorité des voitures électriques actuelles embarquent deux types de batteries. Vous pouvez retrouver la batterie accessoire et la batterie de traction. Toutes deux fournissent un courant électrique destiné à alimenter différents éléments du véhicule. 

La batterie accessoire est un modèle au plomb de 12 V qui alimente les divers éléments électriques intégrés dans la voiture. Elle permet, par exemple, l'utilisation du chauffage, l'allumage de la radio, l'ouverture électrique des vitres ou le fonctionnement des capteurs. Il s'agit de la même version qui équipe les voitures thermiques. Notez qu'un dysfonctionnement de la batterie accessoire génère des pannes non seulement au niveau des fonctionnalités, mais également au niveau de la voiture. Le conducteur peut être alerté de cette situation par un signal lumineux apparaissant sur le tableau de bord. 

Il est bon de savoir que la batterie accessoire est boostée par la batterie principale de la voiture électrique. Même lorsque le moteur du véhicule est éteint, certains éléments peuvent fonctionner, à condition que le contact soit mis. Cependant, la puissance émise est assez faible comparée à celle fournie lorsque le moteur démarre. 

Lorsque l'on parle de batterie de voiture électrique, on se réfère souvent à la batterie de traction. Il s'agit de l'élément central qui stocke l'énergie nécessaire pour que le véhicule puisse rouler. Il fournit l'énergie électrique indispensable pour alimenter le moteur au cours des différents déplacements. 

Que faut-il savoir sur la batterie de traction d'une voiture électrique : composition et puissance

La batterie de traction est un équipement complexe sur lequel repose le fonctionnement d'un véhicule électrique. La taille de la batterie, ses composants, son poids, sa puissance et sa capacité sont des éléments importants qu'il ne faut pas négliger particulièrement au moment de son remplacement. 

Quels peuvent être les composants d'une batterie de traction ?

Une voiture électrique peut être dotée d'une batterie constituée de différents métaux rares comme le cobalt, le nickel, le manganèse et/ou le lithium.

Vous pouvez retrouver la batterie Cadmium nickel qui se distingue par sa légèreté et sa longévité exceptionnelle. Produit essentiellement dans les années 1990, ce type d'équipement est actuellement interdit de vente en raison de la toxicité du cadmium. 

Une voiture électrique peut aussi être composée de Nickel métal hydrure. Il s'agit également d'un équipement léger, peu polluant et offrant une excellente capacité de stockage d'énergie. Ne contenant aucun métal lourd, ce type de batterie électrique était en plein essor au début des années 2000. Cependant, il a été détrôné par l'avènement d'une autre technologie plus révolutionnaire. 

La batterie lithium-ion est l'une des solutions adoptées par les différents constructeurs automobiles pour alimenter les véhicules électriques actuels. Elle renferme plusieurs modules composés de plusieurs cellules reliées les unes aux autres. Chaque cellule contient des électrodes et un électrolyte afin de former une réaction chimique qui transforme le courant en énergie électrique. Le fonctionnement des modules et des cellules est piloté par le logiciel BMS (Battery Management System). Ce dernier étant réinitialisable afin d'améliorer le pilotage de la batterie. 

Poids : combien pèse une batterie de traction ?

La batterie lithium-ion présente sur une voiture électrique pèse entre 250 et 300 kg. Ce poids peut évoluer en fonction du modèle de véhicule, de la taille de la batterie et de la composition de cette dernière. Sur une auto Renault Zoé, vous pouvez retrouver une batterie de 326 kg, soit approximativement le quart du poids de la voiture. Sur une Tesla Model S, le poids de la batterie est de 600 kg contre 2 300 kg pour le véhicule. 

Notez que le poids de la batterie influe considérablement sur la puissance de la voiture électrique. Si la batterie est trop lourde, le véhicule consomme plus d'énergie, ce qui réduit son autonomie. Cependant, d'autres facteurs peuvent entrer en jeu. 

Quelle quantité de lithium dans une batterie de traction ?

Afin de fournir la puissance indispensable à son fonctionnement, la batterie lithium-ion doit contenir une certaine quantité de lithium. Ainsi, pour obtenir 1 kWh de capacité de stockage, il faut réunir à peu près 113 g de lithium ou 600 g de carbonate de lithium. Si la batterie présente une puissance de 24 kWh, la quantité de lithium qu'elle renferme est de 2,7 kg.

Quelle est la capacité d'une batterie de traction ?

La capacité d'une batterie de traction au lithium-ion est exprimée en kWh. Les batteries généralement visibles sur les voitures électriques affichent une capacité de 40 kWh. Néanmoins, il existe des versions pouvant aller jusqu'à 100 kWh. Ce paramètre sert de base pour déterminer la consommation (kWh/100 km), les performances et l'autonomie de la batterie. 

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

La durée de vie d'une voiture électrique varie en fonction du fabricant. Sa longévité ne repose pas sur les kilomètres parcourus, mais plutôt sur les cycles de charge et de décharge de la batterie. L'entretien de la voiture électrique est aussi important.

Quel est le kilométrage maximal d'une batterie de voiture électrique ?

Comme énoncé précédemment, la longévité de la batterie d'une voiture électrique dépend des cycles de charge et de décharge. Elle est souvent comprise entre 1 000 et 1 500 cycles de recharge, soit en moyenne entre 10 et 15 ans. Cela n'est valable que si le véhicule parcourt en moyenne 20 000 km par an.

D'autres paramètres doivent également être pris en compte pour définir la durée de vie maximale d'une batterie de voiture électrique. En premier lieu, vous devez être certain que les conditions d'utilisation préconisées sont respectées. Sachez qu'une batterie pour véhicule électrique ne supporte pas les températures extrêmes, notamment les fortes chaleurs. La topographie des routes empruntées régulièrement, la fréquence d'utilisation de l'auto, le mode de conduite et le modèle automobile sont également des facteurs augmentant ou réduisant la longévité de l'équipement. 

Autonomie : combien de kilomètres peut-on faire au quotidien avec la batterie de voiture électrique ?

Les constructeurs automobiles proposent différentes sortes de véhicules électriques, dont l'autonomie de leur batterie varie en fonction des besoins. En général, ces voitures nouvelle génération sont conçues pour une utilisation quotidienne, notamment pour se rendre sur le lieu de travail ou pour conduire les enfants à l'école. Néanmoins, il existe des modèles de voiture électrique performants et adaptés aux longs trajets. Dans tous les cas, l'autonomie de ces automobiles peut aller de 100 à 500 km en moyenne, entre 135 et 730 km en cycle WLTP, en une seule charge. 

Si votre voiture se prête à un usage quotidien de 30 à 40 km par jour, soit 20 000 km par an, le moteur peut fonctionner jusqu'à 50 ans tandis que la batterie présente une durée de vie 10 à 15 ans (entre 200 000 et 500 000 km).  

Plusieurs facteurs peuvent modifier l'autonomie de la batterie de votre voiture électrique. En plus de la capacité de l'équipement, vous devez tenir compte de :

  • La vitesse ; 
  • Le type de route emprunté ;
  • Le mode de conduite (souple, éco-conduite, sportive, etc.) ; 
  • L'usage des fonctionnalités de la voiture ;
  • La charge supportée ;
  • Les conditions météorologiques extérieures.

Quel est le temps de recharge d'une batterie de voiture électrique ?

L'état de la batterie, sa capacité et la puissance qu'elle accepte sont entre autres les facteurs influençant sur le temps de recharge d'une batterie de voiture électrique. Ils sont complétés par le type de câble et les performances de l'équipement de charge. 

Le temps de recharge d'une batterie de véhicule sur une prise domestique de 220 V est estimé entre 10 et 13 heures. Il peut arriver qu'il se rallonge jusqu'à 24 heures. Déconseillée, cette technique peut surchauffer l'installation et endommager la batterie de façon précoce. Sur une borne de recharge Wallbox 32 A, le temps indispensable pour compléter la batterie est de 4 heures. S'il s'agit d'une version de 16 A, il peut atteindre les 8 à 10 heures. Vous pouvez aussi recharger votre équipement sur une borne de recharge rapide pendant une trentaine de minutes.

Quels sont les essentiels à connaître pour le remplacement de la batterie de voiture électrique ?

La batterie d'une voiture électrique est censée durer longtemps. L'achat d'une nouvelle batterie n'est pas prévu dans un court délai suivant l'acquisition du véhicule. Cependant, cet équipement peut faire l'objet d'un vieillissement naturel qu'il peut être nécessaire de le remplacer.

Quand faut-il changer la batterie d'une voiture électrique ? 

Le vieillissement naturel de la batterie d'une voiture électrique apparaît après les 1 000 à 1 500 cycles de charge. Cependant, pour savoir s'il est temps de changer la batterie de votre véhicule, observez son autonomie. Si vous constatez que la distance parcourue par votre auto, à charge complète, est réduite par rapport à la normale, la batterie est certainement usée. La solution : soit vous décidez de remettre la voiture à une casse auto comme GPA26, soit vous changez l'équipement défectueux dont le coût est assez élevé. 

Pour être certain que la batterie doit impérativement être remplacée, évaluez son état. Vous pouvez le connaître en vous basant sur l'indicateur SoH ou State of Health. Ce paramètre est le rapport entre la capacité maximale de l'équipement à un instant précis et sa capacité maximale neuve. Lorsque la batterie est neuve, le SoH est de 100 %. Il est inférieur à 75 % lorsque l'autonomie du véhicule diminue.

Combien coûte le remplacement d'une batterie de voiture électrique : quel est le prix de l'équipement ?

Le principal problème lors du remplacement de la batterie de voiture électrique réside dans son coût. En effet, en raison du prix élevé des matériaux qui le composent, l'équipement est également accessible à un tarif élevé. Pour atteindre la capacité énergétique nécessaire, la quantité de lithium et de cobalt doit augmenter. Le prix du kWh est évalué à 140 €. Vous devez débourser environ 8 100 € pour acquérir une batterie de rechange. 

Comme le prix d'une batterie de rechange est assez onéreux, il est possible d'opter pour sa location. Que ce soit pour un modèle entièrement électrique ou une version hybride rechargeable, le loyer mensuel avoisine les 60 à 150 €.

Publié le : 12/12/2023

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