Avant d’être validée pour un usage dans une voiture électrique, une batterie subit des tests en laboratoire. Mais des chercheurs avancent aujourd’hui que les conditions réelles d’utilisation limitent leur vieillissement. Une bonne nouvelle pour le marché de l’occasion !
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Pour tester la duréedurée de vie d'une batterie pour voiture électrique, rien de tel que de la soumettre en laboratoire à une série de cycles de charge et de décharge rapides et répétés. Vraiment ? Pas si sûr, estiment aujourd'hui des chercheurs du SLACSLAC-Stanford Battery Center (États-Unis). « Nous n'avons pas testé les batteries des véhicules électriques de la bonne manière, assure même Simona Onori, professeure en ingénierie énergétique et auteure principale d'une étude à ce sujet parue dans la revue Nature Energy. À notre grande surprise, une conduite réelle avec des accélérations fréquentes, des freinages qui rechargent un peu les batteries, des arrêts pour faire un tour dans un magasin et laisser les batteries se reposer pendant des heures, permet aux batteries de durer plus longtemps que ce que nous avions pensé sur la base des tests de laboratoire standard de l'industrie. »
Le prix des batteries de nos voitures électriques a certes chuté d'environ 90 % ces 15 dernières années, mais il compte toujours pour un tiers du prix d'un véhicule neuf. Alors, la nouvelle est bonne. Puisque selon les chercheurs, les batteries des véhicules électriques soumises à l'utilisation normale par des conducteurs réels pourraient durer quelque 40 % plus longtemps que ce que les ingénieurs ont précédemment annoncé. De quoi retarder le remplacement de cette pièce coûteuse - ou de la voiture tout entière - de plusieurs années. Et doper le marché du véhicule électrique d'occasion toujours un peu frileux compte tenu des craintes liées à l'usure des batteries. D'autant que quelques jours seulement avant la publication de ces travaux, le cabinet de conseil P3 avait publié sa propre analyse de 7 000 véhicules électriques et montré qu'en moyenne, les batteries gardent 90 % de leur capacité après 100 000 kilomètres et qu'à 300 000 kilomètres, il leur reste toujours 87 % de leur puissance d'origine.
En conditions réelles, l’espérance de vie des batteries de voiture augmente
Les chercheurs du SLAC-Stanford Battery Center, eux, ont conduit des tests pendant plus de deux ans. Ils ont mis 92 batteries lithium-ion à l'épreuve de différents profils de charge/décharge. Des profils proches de ceux utilisés jusqu'ici en laboratoire à des profils plus réalistes. Et plus ils reflètent un comportement de conduite réel, plus l'espérance de vieespérance de vie des batteries augmente.
Grâce à un algorithme d'apprentissage automatique, les chercheurs proposent même des pistes d'explication. L'expérience révèle ainsi une corrélation entre les accélérations brusques et courtes des véhicules électriques et une dégradation plus lente de leurs batteries. Tout l'inverse de ce que les scientifiques avaient imaginé jusqu'ici. « Appuyer fort sur la pédale n'accélère pas le vieillissement. Au contraire, cela le ralentit », constate Alexis Geslin, doctorant en science et ingénierie des matériaux, dans un communiqué de l’université de Stanford.
Aider les logiciels de gestion à maximiser la durée de vie de la batterie
Mais l'information principale, c'est peut-être qu'il se produit, pour ces batteries, le même phénomène que pour n'importe quelle batterie que nous laisserions inutilisée dans un tiroir : elle se dégrade. « Nous, les ingénieurs en batteries, avons supposé que le vieillissement par cycle est beaucoup plus important que le vieillissement induit par le temps. C'est surtout vrai pour les véhicules électriques commerciaux comme les bus et les camionnettes de livraison qui sont presque toujours utilisés ou en cours de recharge », précise Alexis Geslin.
La conclusion, c'est que pour ceux qui utilisent finalement assez peu leur voiture électrique, pour se rendre au travail, aller chercher leurs enfants ou aller à l'épicerie, le temps devient la cause prédominante du vieillissement de sa batterie par rapport au cyclage. L'étude identifie ainsi un taux de décharge moyen idéal pour équilibrer le vieillissement temporel et le vieillissement par cycle. Un taux qui pourrait à l'avenir être utilisé par les logiciels de gestion de batterie pour maximiser la longévité de la batterie dans des conditions réelles.
