Les recherches de Geotab montrent que la plupart des batteries haute tension des véhicules électriques ont une durée de vie de 15 à 20 ans avec un taux de dégradation moyen d'environ 1,8 % par an dans des conditions d'utilisation modérées.

Le recours fréquent de la charge rapide en courant continu (CC) peut accélérer la dégradation de la batterie de traction, en particulier dans les climats chauds. La charge en courant alternatif (CA) préserve davantage la batterie.

L'état de la batterie d'un véhicule électrique désigne la condition d'une batterie de véhicule électrique et ses performances au fil du temps. Cette notion mesure la capacité de la batterie à stocker de l'énergie et à la distribuer, par rapport à sa capacité d'origine. Maintenir la batterie en bon état est essentiel pour les conducteurs de véhicules électriques afin de garantir à un niveau optimal l'autonomie, l'efficacité et les performances globales de leur véhicule électrique.

Mais combien de temps ces batteries durent-elles en conditions réelles ? En analysant les données de 10 000 véhicules électriques, Geotab a identifié des récurrences, des facteurs et des connaissances qui permettent de mieux comprendre la durée de vie des batteries de traction.

Quelle est la durée de vie des batteries de véhicules électriques ?

En analysant l'état des batteries des véhicules électriques en 2019, Geotab a constaté que les batteries des véhicules électriques se dégradaient à hauteur de 2,3 % par an en moyenne.

Une nouvelle analyse, réalisée en 2024, montre une amélioration significative : les batteries des véhicules électriques se dégradent en moyenne de 1,8 % par an. Cette amélioration met en évidence les progrès continus réalisés en matière de technologies de batterie et de durabilité.

Selon des recherches menées par Geotab, les batteries des véhicules électriques pourraient durer 20 ans ou plus si la dégradation se poursuit à ce rythme plus lent.

Les voitures électriques perdent-elles en autonomie au fil du temps ?

Oui, les véhicules électriques perdent de l'autonomie au fil du temps en raison de la dégradation de leur batterie. Avec un taux de dégradation moyen de 1,8 % par an, les voitures électriques devraient conserver la majeure partie de leur autonomie pendant plus d'une décennie.

Quels sont les facteurs classiques qui impactent la durée de vie des batteries ?

Les véhicules électriques à batterie modernes fonctionnent principalement avec des batteries lithium-ion, connues pour leurs performances et leur durabilité. Plusieurs facteurs jouent néanmoins sur la durée de vie des batteries haute tension, entraînant des pertes d'autonomie au fil du temps :

L'âge : toutes les batteries se dégradent au fil du temps, ce qui réduit leur capacité.
La température : la chaleur ou le froid extrêmes accélèrent l'usure, ce qui rend d'autant plus importante une bonne gestion thermique.
L'état de charge en fonctionnement : maintenir la charge entre 20 et 80 % réduit la pression sur la batterie.
La charge CA ou CC : le recours fréquent à la charge rapide en CC peut dégrader les batteries plus rapidement que la charge en AC, plus lente.
L'utilisation (cycles d'énergie) : chaque cycle de charge/décharge impacte la capacité à la marge.
La composition chimique de la batterie : les batteries de type lithium-ion, NMC ou LFP, n'offrent pas la même durabilité.
Le système de batterie et la gestion thermique : ces fonctionnalités contribuent à préserver l'efficacité et à éviter les surchauffes.

Liste des facteurs qui impactent la durée de vie des batteries

La durée de vie varie-t-elle en fonction de la marque, du modèle et de l'année ?

Oui, la durée de vie d'une batterie de véhicule électrique varie en fonction de la marque, du modèle et de l'année du véhicule. Les deux facteurs clés qui entrent en jeu sont la composition chimique de la batterie et son système de gestion thermique. Les variantes chimiques des batteries lithium-ion réagissent chacune de manière différente à la pression, et les techniques de refroidissement, qu'elles impliquent l'air ou un liquide, peuvent avoir un impact significatif sur les taux de dégradation.

Quel type de refroidissement est le meilleur pour la longévité de la batterie d'un véhicule électrique, par liquide ou par air ?

Les systèmes de refroidissement par liquide préservent davantage la longévité de la batterie des véhicules électriques que les systèmes de refroidissement par air passifs. La Tesla Model S de 2015, dotée d'un refroidissement par liquide, a un taux de dégradation moyen de 2,3 %. La Nissan Leaf de 2015 équipée d'un système de refroidissement par air passif, affiche un taux de dégradation moyen de 4,2 %.

Ces données mettent en évidence l'impact considérable que peut avoir un bon système de gestion thermique quand il s'agit de ralentir la dégradation de la batterie.

Qu'est-ce que la dégradation de la batterie des véhicules électriques ?

La dégradation de la batterie des véhicules électriques est un processus naturel qui réduit de façon permanente la quantité d'énergie que la batterie peut stocker ou la quantité de courant qu'elle peut fournir. Les batteries des véhicules électriques peuvent généralement fournir plus de courant que les composants du groupe motopropulseur ne peuvent prendre en charge. Par conséquent, la dégradation en termes de puissance est rarement observable dans les véhicules électriques, et seule importe la moindre capacité de la batterie à stocker l'énergie.

On appelle SOH la condition des batteries (« state of health », ou « état de santé »). Les batteries haute tension commencent leur vie avec 100 % de SOH et, au fil du temps, elles se détériorent. A titre d'exemple, une batterie de 60 kWh avec un SOH de 90 % offre les mêmes performances qu'une batterie de 54 kWh.

Les batteries des voitures électriques se dégradent-elles ?

Oui, comme toutes les batteries, les batteries des véhicules électriques se dégradent. Cependant, en moyenne, les batteries des véhicules électriques présentent des niveaux élevés de préservation et les taux de dégradation sont meilleurs sur les modèles plus récents.

Les dernières recherches de Geotab montrent que les batteries des véhicules électriques perdent en moyenne 1,8 % par an. La dernière fois que Geotab avait analysé la dégradation des batteries, en 2019, un taux de dégradation annuel moyen de 2,3 % avait été constaté.

La dégradation de la batterie est-elle linéaire ?

L'analyse de Geotab montre une dégradation plus ou moins linéaire. Mais, en règle générale, la durée de vie des batteries des véhicules électriques devrait décliner de manière non linéaire : une chute initiale, suivie ensuite par un déclin à un rythme beaucoup plus modéré. Vers la fin de sa durée de vie, les conducteurs peuvent s'attendre à voir brutalement baisser l'état de santé de la batterie.

Quel rôle joue la température sur la dégradation des batteries ?

La température joue un rôle important dans la dégradation des batteries. Les batteries de véhicules électriques exposées à des températures extrêmes se détériorent plus rapidement que celles fonctionnant dans des climats plus frais. Par exemple, la batterie d'un véhicule électrique en Arizona aura une durée de vie plus courte que celle du même modèle de véhicule en Norvège.

Les batteries exposées à des températures élevées se dégradent plus rapidement que celles fonctionnant dans des climats tempérés (moins de cinq jours par an au-dessus de 27 °C ou en dessous de moins 5 °C).

Les véhicules électriques voient leur batterie décliner plus rapidement dans les climats chauds. Des pratiques telles que l'optimisation des habitudes de charge et l'utilisation de systèmes de gestion thermique sont essentielles pour maintenir la batterie d'un véhicule électrique en bon état.

Une utilisation intensive du véhicule affecte-t-elle la dégradation de la batterie ?

Étonnamment, les recherches Geotab montrent que les véhicules électriques beaucoup utilisés ne subissent pas une dégradation beaucoup plus importante de leur batterie que les véhicules qui roulent peu.

En revanche, un recours fréquent à la charge rapide en CC pour les véhicules qui roulent beaucoup peut contribuer à une dégradation plus rapide.

Qu'ils roulent beaucoup ou peu, les véhicules électriques présentent des niveaux similaires de dégradation de la batterie.

Comment le mode de charge affecte-t-il l'état de la batterie ?

L'analyse Geotab n'a révélé aucun impact significatif sur les taux de dégradation lors de la comparaison des véhicules à utilisation intensive et à faible utilisation, lors du contrôle de l'utilisation de la charge en CC.

En analysant le même modèle de véhicule dans une situation d'utilisation intensive impliquant différents climats et différentes puissances de charge, Les ingénieurs Geotab ont constaté une forte corrélation entre les climats très chauds, la fréquence de charge élevée et le déclin de la batterie.

De nombreux constructeurs automobiles suggèrent aux conducteurs de limiter le recours à la charge rapide en CC pour prolonger la durée de vie de la batterie de leurs véhicules électriques.

La charge rapide d'une batterie implique des courants élevés qui entraînent des températures élevées, met à mal les batteries de traction.

Quel est l'impact de l'état de charge sur la durée de vie des batteries de véhicules électriques ?

L'état de charge (SOC) désigne la quantité d'énergie qu'une batterie de véhicule électrique contient par rapport à sa capacité totale. Une batterie complètement chargée est à 100 % de son état de charge, une batterie complètement déchargée à 0 %. La charge « utilisable » est souvent plus faible en raison des tampons de protection, qui s'actionnent pour préserver l'état de la batterie.

Faire tourner une batterie presque pleine ou vide risquant de réduire sa durée de vie, les constructeurs automobiles les dotent de tampons pour éviter les niveaux de charge extrêmes. Ces tampons limitent la capacité de charge via les paramètres d'usine pour faire en sorte que la batterie n'atteigne pas régulièrement ses niveaux de charge maximum ou minimum.

De nombreux véhicules électriques actuels, comme les Tesla, permettent d'ajuster la taille de ce tampon au moyen de mises à jour logicielles par liaison radio, ce qui améliore la longévité de la batterie. Certains constructeurs permettent également aux utilisateurs de définir une limite de charge personnalisée (s'arrêter à 75 % par exemple au lieu de 100 %), ce qui contribue à prolonger davantage la durée de vie de la batterie.

Quel est l'impact de l'effet tampon sur l'autonomie de la batterie ?

L'effet tampon est conçu pour protéger les batteries de véhicules électriques de la dégradation en les empêchant de se charger ou de se décharger à l'excès. Les constructeurs automobiles utilisent ces tampons pour prolonger la durée de vie des batteries. La logique est que plus le tampon est important, moins il y aura d'énergie disponible pour la conduite, mais plus lente sera la dégradation de la batterie.

Combien de batteries faut-il entretenir sur les véhicules électriques ?

Les véhicules électriques disposent généralement de deux types de batteries à entretenir : la batterie haute tension principale qui alimente le véhicule électrique et une batterie de 12 V qui prend en charge les fonctions électriques secondaires telles que l'alimentation des feux et les systèmes d'infodivertissement et de commande du véhicule.

Si la batterie haute tension nécessite un moindre degré de maintenance prédictive en raison de sa conception, la batterie 12 V doit être contrôlée régulièrement, car elle est susceptible de s'user au fil du temps. Il est conseillé d'assurer un suivi des deux batteries pour s'assurer que le véhicule électrique reste performant.

Quel rôle joue la batterie de 12 V dans un véhicule électrique ?

La batterie de 12 V des véhicules électriques alimente des systèmes essentiels comme les feux, les vitres électriques, le système d'infodivertissement et d'autres composants auxiliaires. Lorsque le véhicule ne roule pas, elle s'assure que tous les systèmes basse tension fonctionnent correctement, même lorsque le véhicule est à l'arrêt.

Qu'advient-il des batteries de voiture électrique lorsqu'elles arrivent en fin de vie ?

Lorsqu'une batterie de voiture électrique tombe en panne, elle ne peut plus stocker d'énergie ou en fournir suffisamment pour alimenter le véhicule électrique. Selon la gravité du problème, il peut être nécessaire de remplacer entièrement la batterie haute tension.

Les batteries de véhicules électriques sont conçues pour durer de nombreuses années.

Source : Geotab