La dégradation des batteries due à des recharges rapides et fréquentes est une préoccupation pour les nouveaux propriétaires de véhicules électriques, mais de nombreux facteurs déterminent si cela est mauvais ou non pour la batterie.
Pour beaucoup, les véhicules électriques (VE) représentent l’avenir des transports et un moyen de réduire les émissions, mais ils ont également annoncé un nouveau lexique des préoccupations en matière de maintenance.
La principale de ces considérations est de savoir si l’utilisation fréquente de la charge rapide en courant continu (CC) a un impact sur la durée de vie des batteries des véhicules électriques.
Alors que les premières idées de l’industrie suggéraient qu’une charge rapide régulière pourrait dégrader la capacité de la batterie au fil du temps, des recherches récentes remettent en question cette hypothèse, en particulier pour les modèles équipés de systèmes avancés de gestion de la batterie.
Nouvelles découvertes sur l’impact de la recharge rapide
Dans une étude récente, les chercheurs de Recurrent ont analysé les données de plus de 13 000 véhicules électriques pour évaluer les effets d’une recharge rapide fréquente.
Contrairement aux prédictions des laboratoires, les données de plus de 160 000 événements de charge réels n’ont révélé aucune différence significative dans la dégradation de l’autonomie de la batterie entre les Tesla qui se chargent rapidement et fréquemment et celles qui le font avec parcimonie.
Cependant, l’étude inclut principalement des données provenant de véhicules plus récents (à partir de 2018, la plupart datant de 2021 ou après), ne couvrant qu’environ cinq à six années d’utilisation. Par conséquent, les effets à long terme de la recharge rapide restent incertains.
Toutes les batteries lithium-ion subissent une perte d’autonomie progressive au fil du temps, et les batteries de Tesla – chargées rapidement ou non – présentent une dégradation d’autonomie attendue, quelles que soient les habitudes de charge. La perte de portée réelle peut varier en raison de facteurs tels que le terrain et les conditions météorologiques.
Comment les véhicules électriques modernes luttent contre la dégradation des batteries
La sophistication des systèmes de batterie et de gestion thermique des véhicules électriques a évolué à un point tel que de nombreux véhicules peuvent gérer une charge rapide sans dégradation significative. Plusieurs facteurs contribuent à cette résilience.
Premièrement, la technologie avancée du système de gestion de batterie (BMS) surveille et ajuste la tension, le courant et la température de chaque cellule en temps réel.
Grâce à cette observation constante, le BMS garantit que ces paramètres restent dans des limites sûres, évitant ainsi la surchauffe et la surcharge. Si les températures montent trop haut, le BMS ralentit la charge ou active le système de refroidissement pour protéger la santé de la batterie.
La chaleur est l’ennemie d’une batterie, surtout lors d’une charge à grande vitesse. Les véhicules électriques modernes utilisent des systèmes de gestion thermique (TMS) – refroidissement par liquide ou même climatisation – pour maintenir les cellules de la batterie à une température stable, réduisant ainsi la pression que la charge rapide peut exercer sur la batterie.
Les systèmes de refroidissement liquide, par exemple, permettent aux cellules de rester à une température sûre même pendant des sessions de charge rapide prolongées.
Travaillant aux côtés des BMS, les TMS imposent des limites de courant et atténuent les risques tels que l’emballement thermique, prolongent la durée de vie de la batterie et rendent la charge rapide à la fois plus sûre et plus efficace.
La chimie des batteries a également une grande influence. Différentes compositions chimiques de batterie présentent différents degrés de résilience dans des conditions de charge rapide.
Les batteries au lithium fer phosphate (LFP), de plus en plus adoptées par Tesla et d’autres, sont particulièrement robustes face à des taux de charge élevés.
En revanche, les batteries nickel-manganèse-cobalt (NMC) sont plus sujettes à l’usure, en particulier dans des conditions de chaleur élevée. Cependant, les constructeurs automobiles font des progrès avec les deux produits chimiques, en utilisant un BMS pour compenser une partie du stress lié à la charge rapide.
En fin de compte, sélectionner la bonne chimie implique d’équilibrer la capacité de charge rapide, la durabilité et la densité énergétique. L’accent est mis sur le développement de batteries capables de gérer des puissances absorbées plus élevées sans se dégrader rapidement, tout en étant rentables et respectueuses de l’environnement.
Quand la recharge rapide peut stresser les batteries des véhicules électriques
Même si la recharge rapide est généralement sûre pour la plupart des véhicules électriques, certaines conditions peuvent néanmoins présenter des risques pour la longévité de la batterie.
Charger à des températures extrêmes (très chaudes ou très froides) peut augmenter le stress de la batterie, en particulier si la batterie n’est pas préconditionnée. Les données de Geotab montrent qu’une charge rapide dans des conditions chaudes peut accélérer la dégradation de la batterie.
Les batteries font face à plus de résistance lorsqu’elles sont chargées à partir d’états très faibles ou presque pleins, ce qui peut contribuer à la dégradation. Évitez donc la charge rapide lorsque la batterie de votre voiture est extrêmement chaude, glaciale ou à un état de charge élevé ou faible.
C’est pour cette raison que de nombreux fabricants recommandent d’éviter la recharge rapide lorsque la batterie est presque vide ou proche de 100 %.
Une utilisation à kilométrage élevé est également une considération. Les véhicules soumis à une recharge rapide plusieurs fois par jour sur un kilométrage élevé peuvent subir une usure légèrement plus importante, bien que l’impact soit généralement minime si le BMS fonctionne bien.
Une charge rapide et constante jusqu’à 100 % exerce plus de pression sur la batterie qu’un arrêt à 80 %, car l’étape de charge finale a tendance à chauffer davantage les cellules. Pour maximiser la durée de vie de la batterie, de nombreux fabricants suggèrent de limiter la charge rapide à environ 80 %.
Le préconditionnement de la batterie – en la chauffant ou en la refroidissant à une température optimale avant de la charger – permet un processus de charge plus doux. Une charge rapide sans préconditionnement, en particulier à des températures extrêmes, peut être plus nocive.
Meilleurs conseils pour minimiser la dégradation de la batterie
Dans l’ensemble, pour protéger davantage les batteries des véhicules électriques pendant une charge rapide, vous devriez essayer ce qui suit :
• Préconditionnez la batterie dans des conditions météorologiques extrêmes avant de la charger.
• Évitez de recharger régulièrement à 100 pour cent ; visez plutôt 80 pour cent.
• Équilibrez la charge rapide avec une charge plus lente de niveau 2 lorsque cela est possible.
• Suivez les recommandations du fabricant pour des pratiques de charge optimales.
L’avenir de la recharge rapide
Des études récentes suggèrent que des recharges rapides et fréquentes pourraient ne pas dégrader de manière significative les batteries des VE, ce qui remet en question les hypothèses antérieures.
Les véhicules électriques d’aujourd’hui sont équipés d’un BMS avancé, d’une gestion thermique améliorée et de produits chimiques résilients comme le LFP pour lutter contre la dégradation.
Les chargeurs ultra-rapides, dépassant bientôt 350 kW, pourraient réduire considérablement les temps de charge, atteignant 80 % en seulement 15 minutes.
Grâce aux progrès continus des batteries lithium-ion, à l’état solide et au lithium-soufre, ainsi qu’aux infrastructures de recharge intelligentes, les véhicules électriques sont sur le point de devenir plus rapides, plus sûrs et plus fiables à recharger.
Géraldine Herbertest le rédacteur automobile du journal Sunday Independent et un expert en mobilité électrique.
