Tout ce que vous devez savoir sur une batterie de voiture électrique (ou de moto électrique)

batterie lithium ion © jean charles barbe

La batterie est le talon d’Achille majeur de la voiture électrique, bien plus que pour la moto électrique.

Ce n’est pas un hasard si Elon Musk a axé la stratégie de Tesla sur la conception des meilleures batteries du monde. Et force est de constater que pour le moment, il réussit son coup avec une main de maître.

Mais sa mainmise me chiffonne un peu.

Car Elon Musk, aussi génial qu’il puisse être, affiche une vision très focalisée sur la technologie pour « sauver l’humanité » du changement climatique.

Il a l’air de croire sincèrement que si chaque être humain roulait en Tesla, l’humanité serait épargnée d’un changement climatique désastreux. Ce calcul me semble questionnable, mais très aligné avec les idées de la Silicon Valley.

En vérité, je crois que la domination présente et future de Tesla doit être remise en cause.

Car je le déplore, mais Tesla n’est pas irréprochable. Ses batteries ne le sont vraiment pas, comme nous allons le voir dans cet article. Mais que Tesla se rassure, les autres batteries des autres voitures (et motos) électriques ne le sont pas non plus.

Alors quoi ?

Doit-on baisser les bras ? Doit-on incriminer les faiblesses des véhicules électriques sans pour autant rien proposer nous-mêmes ?

Sûrement pas.

Car mon objectif est de construire ma propre moto électrique. Et ce que je veux est très simple : faire mieux que Tesla.

J’ai d’ailleurs répertorié toutes mes avancées dans mon journal de bord.

Toutes les étapes par lesquelles je suis passé, toutes mes recherches sur les batteries et toutes les décisions que j’ai prises y sont racontées et expliquées.

Si le sujet des motos électriques vous intéresse, je vous conseille vivement de vous inscrire. Car vous pourriez non seulement découvrir la conception d’une moto électrique, mais aussi avoir l’opportunité d’y participer.

Suivez (et participez à) la conception de mon premier prototype de moto électrique

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Mais pour y parvenir, ça passe par une connaissance parfaite des batteries de véhicules électriques. Et je vous propose de partager mes recherches grâce à cette page, dans laquelle j’ai tout répertorié :

  • Le fonctionnement d’une batterie de voiture électrique (ou de moto électrique, c’est pareil) ;
  • Ce qui se cache à l’intérieur (et qui n’est pas toujours beau à voir) ;
  • Et toutes les alternatives qui pourraient gommer les défauts des batteries actuelles.

Ce que vous allez apprendre dans cet article

  1. Les bases à connaître
  2. La fabrication d’une batterie de voiture électrique
  3. Les différentes technologies de stockage électrique
  4. Quelle est la meilleure pour votre véhicule électrique ?
  5. Quelle batterie pour ma moto électrique ?

Les bases à connaître sur la batterie de votre voiture électrique

Avant d’entrer plus en détail dans les batteries de voiture électrique, j’aimerais répondre à quelques questions de bases, afin qu’on se mette bien d’accord.

Quelles différences entre une batterie de voiture électrique et de voiture thermique ?

Je ne vous l’apprends pas, les voitures électriques ne sont pas les seules à être équipées de batteries.

On en trouve aussi dans les voitures thermiques. On est d’ailleurs tous passés par cette frayeur en hiver, quand le moteur bégaye pendant 10 secondes avant de se lancer.

Lors de ces frayeurs, on prie pour que la batterie ne soit pas à plat, et qu’elle puisse injecter assez de puissance au démarreur. Car on l’oublie, mais les moteurs thermiques de nos voitures et de nos motos ont tous besoin de ce petit moteur électrique pour les amener à la bonne vitesse.

Alors, quelle différence entre ces deux batteries ? 

Deux différences majeures. 

La première, c’est leur rôle :

  • Dans les véhicules thermiques, la batterie sert à faire tourner le démarreur et à faire fonctionner tous les organes électriques comme la radio et le système de verrouillage centralisé (cette batterie est si petite qu’elle n’a pas besoin d’être rechargée par l’usager, l’alternateur suffit).
  • Alors que dans les véhicules électriques – qu’ils soient hybrides, à batterie ou à pile à combustible – la batterie est celle qui stocke l’électricité pour faire tourner le moteur (donc quand elle est vide, il n’y a plus d’électricité pour actionner le moteur électrique – et c’est la tuile).

La deuxième différence, c’est la technologie.

Dans les voitures et les motos thermiques, c’est une batterie au plomb. Ces batteries sont si nombreuses qu’elles représentent encore l’écrasante majorité des batteries produites[1], tous marchés confondus.

Dans les voitures électriques, c’est une autre histoire.

Et c’est le sujet de la deuxième question.

Quelle est la batterie la plus utilisée dans les voitures électriques ?

Aujourd’hui, ce sont les batteries lithium-ion qui sont utilisées dans toutes les voitures électriques.

Que vous regardiez une Tesla, une Volkswagen ou une Renault, leurs batteries portent le même nom : lithium-ion.

Nous allons voir par la suite qu’elles ne sont pas strictement identiques. Car il existe différentes chimies de batteries lithium-ion, comme autant de sous-catégories. Mais quand même, cette hégémonie sans partage est notable.

Il existe pourtant d’autres solutions que les batteries lithium-ion, qui font beaucoup de bruit.

On peut en effet penser aux piles à combustibles (pour les voitures à hydrogène), aux batteries sodium-ion et aux supercondensateurs.

Mais pour le moment, ces solutions restent très minoritaires.

Ce qui ne m’empêche pas de vouloir toutes les étudier, pour choisir en mon âme et conscience la meilleure solution pour équiper ma moto électrique. Et c’est justement ce que je vous propose de faire dans la prochaine partie.

Comment est fabriquée une batterie de voiture électrique ?

Il n’y a pas que les batteries lithium-ion dans la mobilité électrique.

En vérité, tout le monde sait qu’il existe des alternatives aux batteries lithium-ion.

Mais ce n’est pas parce qu’il existe des alternatives qu’il faut absolument les utiliser. Si le lithium-ion fait bien les choses, il n’y a aucune raison d’aller chercher ailleurs. 

C’est pour cette raison que les premières questions à se poser avant de regarder les alternatives sont les suivantes : comment sont-elles fabriquées ? Et est-ce que la situation actuelle est satisfaisante ?

Les batteries des voitures électriques sont-elles propres ?

Remplacer les carburants issus des ressources fossiles, c’est très louable.

Mais ce qui le serait plus, ça serait aussi de les remplacer par une technologie propre. C’est-à-dire qu’on ne doit pas se contenter d’être plus propre (ce n’est pas si difficile).

Il faut aller plus loin.

La raison est simple : si une batterie de voiture électrique est deux fois plus propre que l’essence, alors tout le monde est content. Tant et si bien qu’il est probable que la technologie se démocratise et convainque les gens qui n’avaient pas de voiture d’en acheter une.

Car c’est plus propre.

Mais il n’est pas exclu que le nombre de voitures soit multiplié par deux dans le monde entier, avec le développement de pays comme l’Inde ou la Chine. Par conséquent, on aura divisé certes par deux la pollution des voitures, mais on aura multiplié leur nombre par deux.

Autant dire qu’on n’aura rien fait.

C’est l’exacte application de ce qu’on appelle « l’effet rebond ».

Voilà donc l’enjeu : les batteries des voitures électriques doivent absolument être exemptes de tout reproches.

Le sont-elles ?

Non.

Cobalt et lithium : ruée vers les nouveaux pétroles

Les batteries de toutes les voitures électriques fonctionnent grâce au lithium.

Pourtant, et malgré son importance primordiale, ce dernier ne représente qu’entre 1,3 et 1,9% du poids total de la batterie. De ce point de vue-là, on se dit alors que sa production ne devrait pas représenter un problème.

Mais il existe un autre point de vue, plus évocateur : celui de la lecture des chiffres de la production mondiale.

En 2016, on a produit 40 000 tonnes de lithium pur, qui ont nécessité de produire 600 000 tonnes de minerais contenant du lithium et de carbonate de lithium.

C’est gigantesque.

Ça pèse autant que 60 Tour Eiffel.

Et c’était seulement en 2016, alors que les voitures électriques n’avaient pas connu l’explosion qu’elles vivent en ce moment.

Il faut donc bien produire ce lithium, qui ne se présente pas sous sa forme pure dans la nature mais sous quatre formes différentes :

  • dans des minerais,
  • des saumures (les eaux fortement salées),
  • des roches sédimentaires,
  • et dans l’eau de mer.

Les deux formes exploitées actuellement sont les minerais et les saumures.

Aujourd’hui, ce sont surtout les gisements de lithium issus des saumures qu’on voit dans toutes les images, ceux-là mêmes qui sont situés dans les lacs salés séchés qu’on retrouve dans la cordillère des Andes en Amérique du Sud.

Dans ces lacs salés, on extrait le lithium en allant le chercher dans les porosités des sols, à des profondeurs allant de 1,5 à 60 mètres. Dans le futur, on envisage même de creuser jusqu’à 600 mètres[2].

Cette technique d’extraction semble relativement propre, mais elle est entachée par le besoin en eau.

Les sources diffèrent à ce sujet, donnant des chiffres allant de 41 à 1 900 mètres cubes d’eau nécessaire à l’extraction du lithium.

On peut douter des chiffres, mais la problématique est forte, puisque les lacs salés se trouvent dans les déserts. L’exact endroit où l’eau est plus utile pour hydrater les populations que pour extraire du lithium.

Cette technique demande donc de trouver des méthodes pour économiser l’eau.

Mais même si on parle beaucoup de ces dernières, les extractions du lithium des saumures ne représentent que la moitié de la production mondiale. Ce qui veut dire que le reste de la production est sous forme minérale.

Et qui dit minéraux, dit extraction minière. Or dans n’importe quelle mine, on ne cherche pas à être irréprochables.

Car l’impact d’une mine sur l’environnement local est inévitable tant au niveau de la biodiversité que des populations environnantes. Mais nous n’avons aucune envie de nous priver complètement de cette méthode d’extraction, d’autant que c’est la seule qui existe en Europe.

Dans ce cas, la seule solution est de ne produire que le nécessaire.

Est-ce que c’est ce qu’on fait ?

Évidemment, non.

On reproduit exactement les mêmes schémas que pour le pétrole. On joue avec les prix, on se dispute des gisements, on fait augmenter les enchères, on crée des tensions géopolitiques.

Et le lithium n’est pas le seul à en souffrir, puisque les extractions de cobalt suivent le même chemin.

Autrement dit, une partie des minerais nécessaires aux batteries lithium-ion sont exploitées avec les mêmes méthodes que celles qu’on retrouve dans l’industrie du pétrole.

La batterie de voiture électrique n’a donc aucune leçon à donner.

Et ça ne semble pas près de changer, avec l’épuisement prochain de certains minerais.

L’épuisement des minerais nécessaires aux batteries actuelles des voitures électriques

La tendance n’est pas à la réduction des extractions.

D’autant qu’on prévoit que les stocks de véhicules électriques soient de 100 millions en 2030, et de plusieurs centaines de millions en 2050.

Alors va-t-on droit dans le mur ?

À ce rythme, oui.

Un article publié par l’équipe de Marcel Weil en 2018 nous donne un aperçu des différents scénarios auxquels on doit s’attendre[3]. Et ils ne sont pas très joyeux.

Car si on conserve le rythme actuel, voilà ce qu’ils prévoient pour 2050 :

lithium colbalt batterie voiture électrique

Comme par hasard, deux des trois matières premières en tension sont celles que nous avons évoquées dans la partie précédente : le lithium et le cobalt.

On observe bien sur le graphique que la demande pour ces deux minerais sera plus élevée que les réserves aujourd’hui connues. Et les besoins en cobalt seront plus de deux fois supérieurs aux quantités de cobalt que la Terre nous réserve.

On voit bien qu’il y a un problème dans l’équation.

Mais plutôt que de s’épuiser en longs discours, voilà la liste des minerais. En haut, ceux qui sont en tension, et en bas, ceux pour lesquels il y a moins à s’inquiéter :

  • Le lithium, le cobalt et le graphite sont les plus critiques ;
  • Une partie des réserves en cuivre et en nickel auront aussi été englouties en 2050 ;
  • Le manganèse et l’aluminium sont dans une situation moins critique (mais à surveiller néanmoins) ;
  • Finalement, seuls le fer et le phosphate ne sont pas considérés comme critiques.

Manque de chance, toutes les batteries lithium-ion sont garnies en lithium (entre 0,9% et 1,7% du poids de la batterie), en cuivre (entre 11% et 13%) et en graphite (entre 10% et 16%).

Sans oublier que le nickel et le cobalt, qui ne sont pas présents dans toutes les chimies des batteries lithium-ion, équipent néanmoins toutes celles qui sont aujourd’hui utilisées dans les voitures électriques. 

Autrement dit, entre 23% et 43% des matières nécessaires à une batterie de voiture électrique actuelle sont menacées.

C’est beaucoup trop.

On peut donc maintenant répondre à la question posée quelques paragraphes plus haut : la situation actuelle n’est décidément pas satisfaisante.

Pourtant, cette tension sur les minerais est d’une logique implacable. On sait très bien que le pétrole est une ressource fossile, mais on oublie souvent que les minerais à la base de nos batteries le sont aussi.

Il n’est donc pas si étonnant que l’équation actuelle amène à un non-sens : on ne remplace pas une énergie fossile par une énergie renouvelable qui repose sur des ressources fossiles.

Ou alors on instaure des barrières.

On trouve des solutions pour que la batterie de la voiture électrique du futur pioche le moins possible dans des minerais critiques.

Mais est-ce seulement possible ?

Oui, sans aucun doute.

Car les technologies de stockage électrique sont nombreuses. Et chacune peut apporter sa pierre à l’édifice.

Toutes les technologies de batterie de voiture électrique

Il existe 4 solutions principales de stockage électrique qui pourraient équiper les véhicules électriques du futur. Et comme je veux produire ma moto électrique, j’ai décidé de toutes les étudier.

Voici donc la liste de ces 4 technologies.

La batterie lithium-ion

En premier, il y a évidemment l’incontournable batterie lithium-ion.

J’ai rédigé un long article bilan, dans lequel j’ai répertorié tout ce que vous devriez savoir sur cette technologie de batterie. S’il y en a bien un que vous devez lire, c’est celui-là. Pour qu’enfin, vous puissiez comprendre ce que les sigles NCA, NMC ou LFP signifient.

article batterie lithium ion julien vaissette

Tout ce que vous devez savoir sur les batteries lithium-ion

Et pourquoi je préfère la chimie LFP

La pile à combustible

Ensuite, j’ai étudié la pile à combustible.

La raison de sa présence dans les technologies de stockage est simple : beaucoup pensent que l’avenir de l’électrique est dans l’hydrogène. J’ai voulu vérifier ce qu’il en était, et j’ai tout raconté dans cet article.

article pile à combustible julien vaissette

Tout ce que vous devez savoir sur les piles à combustible

Une solution très élégante, mais complexe

Le supercondensateur

Puis il y a eu le supercondensateur.

Lui, c’est l’atout technologique. Car le supercondensateur à l’usage des voitures électriques et de la mobilité électrique en général n’est étudié que depuis 10 ou 15 ans. Et par sa rapidité de charge, il pourrait révolutionner la mobilité.

J’ai donc tout analysé, et tout résumé dans un article.

article supercondensateur julien vaissette

Tout ce que vous devez savoir sur les supercondensateurs

Le potentiel révolutionnaire est indéniable

Note : puisque le champion des supercondensateurs est français, j’ai décidé de faire un zoom sur lui. J’ai alors dédié un article spécialement à Nawa Technologies, et à sa solution innovante de stockage électrique.

La batterie sodium-ion

Enfin, j’ai terminé l’étude des futures batteries des voitures électriques par la solution au sodium-ion.

Et grand bien m’en a pris, car j’ai découvert que cette technologie était capable de tutoyer certaines batteries lithium-ion. Voilà l’article dans lequel j’ai raconté tout ce qu’il y avait à savoir à son sujet.

article batterie sodium ion julien vaissette

Tout ce que vous devez savoir sur les batteries sodium-ion

L’outsider que l’on attendait pas ?

Arrivés ici, nous pourrions largement nous arrêter, satisfaits de l’effort que nous venons de produire.

En effet, peu de gens se donnent le mal d’étudier bien en détail toutes les technologies de stockage électrique à destination des voitures électriques.

Mais hormis un gonflage d’égo pas désagréable, cet effort ne sert à rien si on se contente de ça.

On doit aller plus loin. 

Et utiliser tout le savoir que nous venons d’emmagasiner pour répondre à la grande question que tout le monde se pose aujourd’hui : quelle est la technologie de batterie de voiture électrique (et autre stockage électrique) qui doit se démocratiser pour améliorer la situation détestable que nous avons décrite plus haut ?

Il s’agit donc de choisir entre les 7 technologies qui me paraissent les plus prometteuses et que j’ai pu étudier dans les 4 articles cités plus haut :

  • D’abord, la batterie lithium-ion de chimie LFP,
  • La batterie lithium-ion de chimie NMC,
  • Puis la batterie lithium-ion de chimie NCA,
  • La pile à combustible,
  • Le supercondensateur EDLC,
  • Le condensateur lithium-ion,
  • Et la batterie sodium-ion.

Verdict dans quelques paragraphes.

Quelle batterie pour les voitures électriques ?

Pour s’attaquer à cet enjeu capital, il faut avoir une solide grille de lecture. 

Car sans elle, il est impossible de faire sens commun et de s’accorder sur la technologie de stockage que nous devons intégrer à nos véhicules électriques. Et pour qu’elle soit solide, il faut qu’elle réponde à deux paramètres.

Le premier, c’est la simplicité maximale.

De cette manière, notre grille de lecture peut être comprise par tous les acteurs de la mobilité, allant de l’usager au concepteur.

Et le deuxième, c’est la rigueur exemplaire pour la rendre exempte de tout soupçon de manigance ou de manipulation.

Dans l’optique de trouver la bonne technologie pour ma moto électrique, je me suis donc essayé à l’exercice. 

Et j’ai conçu une grille de lecture pour satisfaire ces deux critères. Son principe est simple, puisqu’elle consiste à diviser l’analyse des solutions de stockage selon 4 axes :

  • Celui des performances – qui désignent la capacité de la batterie à garantir un bon compromis entre densité énergétique et densité de puissance (nous y reviendrons) ;
  • Celui de la pertinence de la réponse à un usage – qui décrit l’intelligence avec laquelle la batterie satisfait l’usage d’un véhicule électrique en particulier ;
  • Celui du prix – qui est un facteur crucial dans la démocratisation de la mobilité électrique,
  • Et enfin celui de l’impact environnemental – qui est la raison principale pour laquelle les voitures électriques jouissent d’une telle popularité mais qu’il serait bon de ne pas oublier.

Le but de cette grille est donc d’agréger des informations très diverses, comme celles qu’on trouve dans les spécifications techniques des constructeurs et celles qu’on ne rencontre que dans les analyses de cycles de vie présentes dans la littérature scientifique.

De cette manière, on aboutit à une comparaison très rigoureuse et lisible entre les solutions de stockage électrique.

Je tiens par ailleurs à m’excuser d’avance auprès des lobbyistes. Car à la fin de cette analyse, certaines de leurs solutions seront légèrement discréditées.

Trêve de bavardage, commençons donc par l’axe le plus évident de cette grille : celui des performances.

Les performances des différentes batteries de voitures électriques

Pour étudier les performances d’une batterie, c’est extrêmement simple.

Il suffit en effet de trouver deux chiffres :

  • La densité énergétique de la technologie (en Wh/kg – unité d’énergie par unité de masse), qui décrit la capacité d’une batterie de voiture électrique à garantir une autonomie décente pour un poids raisonné ;
  • Et la densité de puissance de cette technologie (en kW/kg – unité de puissance par unité de masse), qui détermine l’aptitude de la batterie à se recharger vite et à fournir de la puissance au moteur.

Il s’agit alors de comparer ces deux chiffres pour les 7 technologies citées juste avant, et de constater laquelle remporte la palme.

Alors, qu’en est-il ?

Les données de densité énergétique et de densité de puissance

TechnologieDensité énergétiqueDensité de puissance
Cellule lithium-ion LFP120 Wh/kg[4]2,5 kW/kg[5] 
Cellule lithium-ion NMC256 Wh/kg[4]2,25 kW/kg[5]
Cellule lithium-ion NCA284 Wh/kg[6] 2,25 kW/kg*
Pile à combustible530 Wh/kg[7] 0,8 kW/kg[7]
Cellule de supercondensateur EDLC8 Wh/kg[8] 100 kW/kg[8]
Cellule de condensateur lithium-ion8,9 Wh/kg[9] 3,167 kW/kg[9]
Cellule sodium-ion120 Wh/kg[10] 2 kW/kg[10]

*Vous aurez peut-être remarqué que la densité de puissance de la batterie lithium-ion de chimie NCA n’est pas sourcée. Pour cause, je n’ai pas trouvé de donnée assez fiable pour l’écrire ici. Mais je suis assez confiant sur sa ressemblance avec les caractéristiques de la chimie NMC.

densité énergétique batterie voiture électrique
densité de puissance batterie voiture électrique

Quand on observe ces données, on peut les analyser sous 3 angles.

(1) Le premier, c’est l’angle exclusif de la densité énergétique.

Et à ce jeu, c’est la pile à combustible qui dépasse de la tête et des épaules la concurrence. Mais ce chiffre est faussé, car il ne prend pas en compte le poids du réservoir d’hydrogène. Ce qui fait donc peu de sens.

En revanche, on observe que les batteries lithium-ion NMC et NCA affichent un score honorable, tandis que les supercondensateurs (EDLC et condensateur lithium-ion) sont au ras des pâquerettes.

(2) Le deuxième angle, c’est celui exclusif de la densité de puissance.

Et sur ce point, c’est le supercondensateur EDLC qui se paie la part du lion. Si bien que j’ai dû couper le graphique en hauteur pour qu’on puisse apercevoir les autres technologies qui sont minuscules à ses côtés.

Si l’on exclut la pile à combustible, les autres technologies se valent plus ou moins sur ce point.

(3) Enfin, le troisième angle consiste à regarder le compromis entre densité énergétique et densité de puissance.

Et c’est cet angle qui doit nous intéresser, car la meilleure technologie de stockage électrique est celle qui garantit à la fois l’autonomie et la rapidité de recharge.

Ici, ce sont les batteries lithium-ion NMC et NCA qui remportent la partie grâce à une densité de puissance pas ridicule et une très belle densité énergétique.

Elles sont suivies par la batterie lithium-ion LFP et la batterie sodium-ion.

En fond de classement, les supercondensateurs (EDLC et condensateur lithium-ion) montrent leurs limites, puisque leurs densités énergétiques trop faibles les empêchent de se suffire à eux-mêmes. Quant à la pile à combustible, il est impossible de l’intégrer à ce classement tant les chiffres manquent de pertinence.

En résumé, si on veut appuyer sur les performances, ce sont les batteries lithium-ion NMC et NCA que nous devons choisir.

Mais nous l’avons vu, il n’y a pas que les performances dans la vie. Il y a aussi la pertinence de la réponse à un usage précis.

Quelle batterie charge le plus vite et garantit la meilleure autonomie ?

Pour répondre à cette grande question, il faut en réalité répondre 3 questions précises :

  • Quelle est la qualité du réseau de recharge ?
  • Quelle est la rapidité de recharge ?
  • Et quelle est l’autonomie ?

L’idée est alors de répondre à ces 3 questions grâce à ce que nous savons sur la densité énergétique, la densité de puissance, et le réseau de recharge. De cette manière, des zones d’ombre peuvent se révéler, et on peut mieux comprendre l’usage auquel chaque technologie peut se destiner.

Faisons donc la liste.

La batterie lithium-ion de chimie LFP

  • Qualité du réseau de recharge : pour les batteries lithium-ion, le réseau de recharge est le réseau domestique (donc infiniment pratique) et le réseau des bornes de recharge (en expansion). 
  • Rapidité de recharge : la chimie LFP, comme pour les autres batteries lithium-ion, est assez efficace en rapidité de recharge mais d’autres technologies la surpassent.
  • Autonomie : la batterie lithium-ion LFP est la batterie lithium-ion qui affiche la moins bonne densité énergétique.

La batterie lithium-ion LFP – avec son réseau de recharge efficace, sa rapidité de recharge raisonnable et son autonomie modeste – est particulièrement pertinente sur les véhicules légers qui ont un faible besoin en autonomie.

La batterie lithium-ion de chimie NMC

  • Qualité du réseau de recharge : même commentaire que pour la chimie LFP (très pratique).
  • Rapidité de recharge : même commentaire, aussi (peut mieux faire).
  • Autonomie : la chimie NMC affiche avec la chimie NCA une très belle densité énergétique. Elle fait donc partie des meilleures solutions de stockage électrique dans une optique d’autonomie.

Avec ses performances, la batterie lithium-ion de chimie NMC peut répondre à tous les usages de la mobilité électrique individuelle.

Ce qui explique son quasi-monopole dans les batteries de voitures électriques.

La batterie lithium-ion de chimie NCA

  • Qualité du réseau de recharge : tout pareil que pour la chimie NMC.
  • Rapidité de recharge : tout pareil, aussi.
  • Autonomie : à nouveau, tout pareil.

On comprend pourquoi Tesla utilise la chimie NCA dans la batterie de ses voitures électriques.

Elle aussi est très performante, ce qui lui donne une place de choix dans toutes les mobilités électriques individuelles.

La pile à combustible

  • Qualité du réseau de recharge : le bât blesse beaucoup sur ce point, car le réseau des stations de recharge à hydrogène est infiniment peu mature. Ce qui rend l’usage des véhicules à hydrogène très laborieux pour le moment.
  • Rapidité de recharge : en 5 minutes, le réservoir d’hydrogène est chargé. Qu’espérer de mieux en termes de rapidité de recharge ?
  • Autonomie : l’autonomie des voitures à hydrogène actuelles est équivalente à celle des voitures électriques à batterie. C’est donc largement suffisant mais on peut imaginer que ça progressera dans le futur.

La pile à combustible subit son réseau de recharge trop immature.

Si on ajoute que son rendement énergétique est plus faible que celui d’une batterie de voiture électrique, on comprend leur faible pertinence en mobilité légère. Il reste néanmoins les véhicules lourds pour lesquels l’hydrogène est prometteur.

Le supercondensateur EDLC

  • Qualité du réseau de recharge : le réseau de recharge est le même que pour les batteries lithium-ion. Mais avec la densité de puissance immense des supercondensateurs, on va devoir muscler le réseau électrique pour le rendre capable de fournir tant de puissance.
  • Rapidité de recharge : la promesse est alléchante, puisqu’on parle d’une recharge en 5 minutes. Mais elle suppose d’avoir à disposition une puissance électrique un peu plus sévère que ce qu’on connaît aujourd’hui. Les 5 minutes seront donc pour plus tard.
  • Autonomie : seul, le supercondensateur EDLC ne peut pas équiper un véhicule électrique. Sa densité énergétique est trop faible.

Le supercondensateur EDLC est une belle promesse mais il ne se suffit pas à lui-même.

Il doit en effet être adossé à une batterie pour être monté sur une voiture électrique. Il permet néanmoins, avec une bonne conception, d’améliorer l’expérience de toutes les mobilités (lourdes et légères).

Le condensateur lithium-ion

  • Qualité du réseau de recharge : exactement le même réseau que les batteries lithium-ion, avec une densité de puissance largement recevable pour le réseau actuel. Le condensateur lithium-ion a donc la même note que les batteries lithium-ion.
  • Rapidité de recharge : un peu meilleure que celle des batteries lithium-ion, mais bien inférieure à celle des supercondensateurs EDLC et de la pile à combustible.
  • Autonomie : trop faible dans l’état actuel de la technologie.

Le jour où les condensateurs lithium-ion gagneront en densité énergétique, ça ne fait aucun doute : ils remplaceront la plupart des batteries des voitures électriques.

Mais ce jour n’est pour l’instant pas arrivé.

La batterie sodium-ion

  • Qualité du réseau de recharge : c’est le même réseau que pour les autres types de batterie de voiture électrique – domestique et bornes de recharge.
  • Rapidité de recharge : la batterie sodium-ion a la moins bonne rapidité de recharge de toutes les batteries. Dommage.
  • Autonomie : équivalente à l’autonomie des batteries lithium-ion de chimie LFP. Suffisante dans une certaine mesure mais on ne refuserait pas quelques kilomètres de plus.

La batterie sodium-ion répond au même usage que la batterie lithium-ion de chimie LFP.

Car si son autonomie modeste ne lui permet pas d’équiper les utilitaires et les SUV, elle est largement suffisante pour les véhicules électriques légers.

Quelle technologie de stockage électrique choisir ?

Après avoir répondu aux 3 questions pour chacune des technologies, il me semble nécessaire de faire un pas en arrière.

J’ai donc listé les différents usages mobilitaires, et je leur ai associé les technologies qui satisfont ces usages :

  • En terrain urbain – ce sont les batteries lithium-ion LFP, NMC, NCA et sodium-ion qui s’imposent ;
  • Pour les navettages (domicile-travail) – les batteries lithium-ion LFP, NMC, NCA et sodium-ion ;
  • Pour les longs trajets en véhicule individuel – les batteries lithium-ion NMC, NCA ;
  • Et les poids lourds et bus – les piles à combustible, les supercondensateur EDLC adossés à une batterie lithium-ion.

Autrement dit, la réponse à un usage est bien plus nuancé que celui des performances que nous avons vu plus haut. C’est très bien comme ça, car ça nous permet d’avoir une vision complexe du sujet.

Passons donc au prix.

Quel est le prix d’une batterie pour une voiture électrique ?

Étudier le prix des batteries est difficile car le marché des technologies de stockage électrique est un marché comme les autres : on peut négocier plus ou moins bien, on peut jouer sur les volumes et on peut décider de trouver le prix juste avec les fabricants de batteries.

Autant dire qu’il est impossible d’être absolument confiant sur le prix de chacune de ces technologies.

Quoi qu’il en soit, j’ai fait mes recherches, et j’ai trouvé quelques informations qui m’ont semblé solides.

Voilà donc le prix des 7 technologies :

  • Pour les cellules de batterie lithium-ion de chimie LFP : 229 €/kWh[11] ;
  • Celles de batterie lithium-ion de chimie NMC : 168 €/kWh[11] ;
  • Celles de batterie lithium-ion de chimie NCA : 168 €/kWh* ;
  • La pile à combustible : le prix au kWh est introuvable, impossible de se faire une idée claire ;
  • Les cellules de supercondensateur EDLC : 8 183 €/kWh[12], ce chiffre date mais je n’ai pas trouvé mieux ;
  • Les cellules de condensateur lithium-ion : 8 183 €/kWh** ;
  • Et les cellules de batterie sodium-ion : 223 €/kWh[11].

*Je n’ai pas trouvé cette donnée, mais je considère que le prix des cellules NCA est à peu près équivalent à celui des cellules NMC.

**Faute d’informations, j’ai émis l’hypothèse un peu forte que ça devait coûter autant que pour les supercondensateurs EDLC, même s’il est probable que ça soit moins – tout en restant beaucoup plus que les batteries lithium-ion.

prix cellules batterie voiture électrique

À nouveau, ce sont les cellules des batteries lithium-ion NMC et NCA qui remportent la partie

Mais leur supériorité n’est pas acquise à tout jamais. Car elle a été obtenue par deux moyens.

D’abord, il y a eu l’augmentation de leur densité énergétique, qui a permis d’utiliser moins de matière première par kWh. Ce qui a mécaniquement baissé leur prix.

Ensuite, il y a eu tout le travail des industriels des batteries lithium-ion qui, face à la forte demande des chimies NMC et NCA, ont optimisé leurs lignes de production.

Autrement dit, ce prix inférieur n’est pas du tout intrinsèque à la technologie des batteries.

Si ces deux technologies remportent la partie sur le prix, il n’est donc pas impossible qu’elles se fassent rattraper dans les prochaines années par la chimie LFP et par les batteries sodium-ion.

Quant aux supercondensateurs, ils sont encore loin du compte mais ils pourraient surprendre. Et concernant la pile à combustible, le manque d’informations à son propos la disqualifie.

Dommage.

Maintenant que nous avons décerné la palme de la batterie de voiture électrique la moins chère, il est temps de passer au point le plus important : celui de l’empreinte écologique.

La pollution des batteries de voitures électriques

Comparer l’impact environnemental des 7 technologies de stockage que nous avons évoquées n’est pas une mince affaire.

Car si nous voulions être rigoureux, nous devrions procéder à une giga-analyse de cycle de vie comparative.

Problème, nous n’avons ni le temps ni les moyens.

Deuxième problème, personne n’a jamais eu ni le temps ni les moyens.

Aucune giga-analyse de cycle de vie comparative n’existe entre ces 7 technologies. J’ai donc dû faire avec la littérature scientifique existante pour trouver des réponses satisfaisantes.

Et même si rien n’est parfait, je crois que ce que j’ai maintenant une idée assez précise de la performance environnementale de chacune de ces technologies. 

Voilà donc comment j’ai procédé : j’ai tapé le mot-clé « LCA » (pour « life-cycle assessment ») sur tous les moteurs de recherche scientifique, suivi du nom des 7 technologies à tour de rôle.

J’ai tout lu, tout décrypté et tout digéré.

Ce qui m’a permis de diviser l’impact environnemental en 4 zones d’études majeures :

  • L’impact climatique – via les émissions de gaz à effet de serre ;
  • La toxicité humaine – via la pollution de l’air et autres bêtises désagréables ;
  • La déplétion des ressources – via les excavations de ressources minières non infinies ;
  • Et l’impact sur le milieu – via les atteintes à la biodiversité et aux océans.

La meilleure technologie sur ce dernier axe sera donc celle qui permettra de répondre au mieux à ces 4 zones d’intérêt.

Ne vous attendez pas à des miracles, car rien n’est simple en ce bas monde. Mais que voulez-vous, il faut bien trancher à un moment.

Alors tranchons.

Les émissions de gaz à effet de serre d’une batterie de voiture électrique

Si je mets cette zone d’étude en première position, ce n’est pas un hasard.

Car la mission première des véhicules électriques est de réduire l’impact climatique de nos transports, qui ne sont jusqu’à présent pas les plus exemplaires. Émettre aussi peu de gaz à effet de serre que possible est donc une condition sine qua non de la mobilité électrique.

Le problème, c’est que la mobilité électrique marche en leurre.

Car la plupart de ses émissions de gaz à effet de serre ne se produisent pas lors de son usage. La majorité (près de 60% du CO2 après 100 000 km d’utilisation d’une moto électrique) est due à la production de ses batteries seules.

C’est parfaitement fou.

Ça demande donc de prêter une attention extrêmement rigoureuse à la production des batteries des voitures électriques et de toutes les autres véhicules électriques (moto, vélo, bus, etc.) qui s’apprêtent à envahir le marché de la mobilité.

C’est ce que j’ai fait, et les réponses que j’ai obtenues sont nuancées :

  • D’abord, même si on s’en plaint aujourd’hui, ce sont les batteries lithium-ion NMC et NCA qui émettent le moins de gaz à effet de serre lors de leur production[13] ;
  • Elles sont suivies par les batteries lithium-ion de chimie LFP et les batteries sodium-ion[13] ;
  • Viennent ensuite les piles à combustibles qui équipent les véhicules à hydrogène, et qui émettent sur leur durée de vie plus de gaz à effet de serre que leurs équivalentes à batteries[14] ;
  • Enfin, les deux supercondensateurs (EDLC et condensateur lithium-ion) souffrent d’un terrible défaut, puisqu’on ne trouve aucune étude d’analyse de cycle de vie à leur sujet — ils ne peuvent donc pas intégrer ce classement.

Ça, c’est le tableau actuel.

Mais ce tableau doit vous faire tiquer.

Car vous vous souvenez que plus haut, j’ai pesté contre les deux chimies (NMC et NCA) de batteries qui équipent la totalité des voitures électriques.

Et pourtant, ce sont elles qui se classent en première position.

La raison est simple : ces études se basent sur le tableau actuel de la production des batteries qui sont quasiment toutes produites en Chine. Et il s’avère que la production des chimies LFP et des batteries sodium-ion est légèrement plus énergivore.

Or la Chine ayant un mix énergétique extrêmement émetteur en gaz à effet de serre, cette légère différence se retrouve dans l’empreinte climatique des différentes technologies. 

Si bien que d’après certains auteurs[15], produire les batteries en dehors de Chine (aux Etats-Unis dans l’étude en question) divise par 3 ou 4 les émissions de gaz à effet de serre.

Mieux, ça efface les différences entre les chimies de batteries :

émissions gaz à effet de serre production batterie

Autrement dit si on doit refaire le classement, voilà à quoi il ressemble :

  • Si on produit les batteries en dehors de Chine (et c’est ce que je compte faire), alors toutes les batteries lithium-ion se partagent la première position ;
  • Les batteries sodium-ion sont certainement équivalentes, à quelques poussières près ;
  • Et les piles à combustibles sont détachées.

Mais il n’y a pas que l’impact climatique à étudier.

Car si on produit une technologie respectueuse du climat mais qui participe à tuer nos contemporains, il n’y a pas de quoi être fiers. Alors vérifions ce qu’il en est de ce côté.

La toxicité humaine d’une batterie de voiture électrique

Pour les 3 prochaines zones d’études (toxicité humaine, déplétion des ressources, atteinte au milieu), je me suis basé sur 3 travaux, dont 2 qui ont été produits par le même chercheur.

C’est ce qui m’a semblé le plus cohérent pour aboutir à une comparaison pertinente.

Les résultats que vous pourrez trouver dans d’autres études peuvent varier, mais ça donne un ordre d’idée assez précis.

Quoi qu’il en soit, les analyses de cycle de vie qui se sont intéressées à la toxicité humaine rebattent totalement les cartes. Car voilà le classement :

  • La pile à combustible est celle qui se comporte le mieux sur ce terrain[14] ;
  • Suivie de plus ou moins près (impossible de savoir, car il n’y a jamais eu d’étude directement comparative) par les batteries sodium-ion[16] ;
  • Elles-mêmes suivies par toutes les batteries lithium-ion, qui se valent globalement[17].

Continuons l’effort, et voyons ce qu’il en est de la déplétion des ressources.

La déplétion des ressources : ne pas reproduire les mêmes erreurs que les véhicules thermiques

Ici, l’idée est de se souvenir qu’une autre raison qui nous pousse à sortir de la mobilité thermique est qu’elle repose sur l’exploitation de ressources fossiles. Or les minerais et matériaux qui nous servent à produire les batteries des véhicules électriques ne sont eux non plus pas infinis.

Nous serions donc bien inspirés de vérifier ce que chaque technologie de stockage implique sur les ressources terrestres.

Voilà le classement que j’ai pu tirer de mes recherches :

  • En première position, on retrouve les batteries lithium-ion LFP, les piles à combustible et les batteries sodium-ion[17], qui s’équipent en minerais moins critiques que les autres technologies ;
  • Et en dernière position, on retrouve les batteries lithium-ion NMC et NCA qui ont la mauvaise idée d’être garnies de cobalt et très denses en lithium.

Enfin, passons au dernier axe d’étude : l’impact sur le milieu.

L’atteinte au milieu d’une batterie de voiture électrique

Dans cette dernière catégorie, j’ai rassemblé les autres axes d’étude des analyses de cycle de vie qu’on trouve dans la littérature scientifique.

Et globalement, le classement est assez simple :

  • Les batteries lithium-ion de chimie NMC et LFP et les batteries sodium-ion se neutralisent sans être parfaites ;
  • Les piles à combustibles et la chimie NCA des batteries lithium-ion semblent un peu en deçà.

Donc en résumé :

  • Si on rassemble tous les résultats obtenus par les 7 technologies sur les 4 zones d’études que je vous ai présentées ;
  • et qu’on convertit ces résultats en notes sur 5 ;

Voilà le classement auquel on aboutit :

impact environnemental batterie voiture électrique

La batterie sodium-ion et la batterie lithium-ion LFP se partagent les premières places, suivies par la chimie NMC.

En dernière place, on retrouve la chimie NCA et la pile à combustible qui paient leurs lacunes.

Autrement dit, après une outrageuse domination des batteries NMC et NCA, ce sont les batteries sodium-ion et lithium-ion LFP qui se paient le luxe de cocher la dernière case de ma grille de lecture.

Et dieu sait que cette case est déterminante à mes yeux.

Quid du recyclage d’une batterie de voiture électrique ?

Cette partie n’a pas pour vocation de faire une analyse complète du recyclage des batteries de véhicules électriques.

Je ne suis simplement pas assez expert sur le sujet.

Mais j’ai tout de même fait quelques recherches sur le sujet. Et ce que j’en ai tiré nous permet d’avoir un premier aperçu de la tâche qui nous attend.

La collecte

La première étape du recyclage, c’est évidemment de récupérer les batteries usagées.

Je ne me suis pas attardé sur cette partie. Mais rien que d’y penser, la difficulté logistique d’une telle collecte me donne un drôle de vertige.

Car d’après mes recherches, la seule année 2025 verra plus de 800 000 batteries de véhicules électriques passer l’arme à droite. En poids, ça représente 380 000 tonnes de batteries.

C’est pas rien.

Le désassemblage

Ensuite, il faut désassembler les batteries.

Mais avant de s’attaquer aux cellules (avec 60% du poids des batteries, ce sont essentiellement elles qu’on veut recycler), il faut d’abord les extraire de la batterie et du véhicule.

Aujourd’hui, cette étape n’est pas entièrement automatisée.

Mais Apple a montré que c’était possible, en implémentant une ligne de désassemblage automatique des iPhones 6 (qui peut en démonter 1,2 millions par an).

Ça ne paraît peut-être pas, mais cette phase de désassemblage est extrêmement complexe.

En désordre, voilà quelques défis auxquels nous devrons bien nous confronter :

  1. Démonter les câblages automatiquement (quel plaisir) ;
  2. S’adapter à des tensions élevées (plus de 370 volts sur une Tesla, ça peut piquer) ;
  3. Agir en n’ayant aucune idée de l’état des cellules ;
  4. Se cogner à des risques d’incendie ;
  5. Et se protéger des risques de dégazages.
recyclage batterie voiture électrique

Après le démontage, on se retrouve face à 2 tas : les cellules d’un côté, et les autres composants de l’autre côté.

N’oublions pas que ces « autres composants » représentent quand même 40% du poids des batteries. Il s’agira donc de les trier et de les récupérer, dans le meilleur des mondes.

Mais pour la suite de cet article, je ne vais me concentrer que sur les cellules.

Le traitement des cellules

Pour traiter les cellules qui ont été extraites des batteries, il existe plusieurs méthodes.

J’ai vu de nombreux noms de méthodes circuler dans les papiers sur lesquels je me base. Mais à nouveau, cette analyse ne cherche pas à être parfaitement complète.

Un court résumé me semble suffisant pour l’instant.

De ce que je comprends, les procédés les plus utilisés pour traiter les cellules et récupérer les métaux reposent sur un même principe : on fait fondre les cellules puis on sépare les métaux, d’une manière ou d’une autre.

Et voilà.

Je reviendrai plus en détail sur les différentes méthodes une prochaine fois, car ça mérite de s’y intéresser sérieusement.

Mais il me semble qu’il n’y a pas besoin d’en savoir beaucoup plus pour le moment, pour se faire une idée globale.

Surtout que j’en sais suffisamment pour prendre une décision.

Quelle batterie sur ma moto électrique ?

Ce que je viens de vous présenter est le fruit d’un travail de 4 mois.

4 mois pendant lesquels j’ai étudié avec une rigueur aussi sérieuse que possible toutes les technologies de stockage électrique.

L’objectif de cette étude était double :

  • D’abord vous aider à y voir clair sur la fabrication et l’impact d’une batterie de voiture électrique ;
  • Ensuite choisir la batterie de ma moto électrique.

J’espère avoir atteint mon premier objectif, ça voudrait dire que j’ai fait un carton plein.

Car j’ai d’abord passé plusieurs mois à étudier l’ensemble des motos électriques disponibles sur le marché (vous pouvez retrouver les analyses des modèles 50cc, des équivalentes 125 et des motos électriques puissantes directement depuis le menu du site).

J’ai ensuite dépensé plusieurs semaines sur cette étude minutieuse des solutions de stockage de l’énergie.

Mais aujourd’hui, je connais la technologie de batterie qui équipera ma moto électrique

Et pour cause : mon critère dimensionnant est celui de l’impact environnemental.

Je comprends que ça ne soit pas le cas de Tesla, et pas non plus le cas de la majorité des autres constructeurs. Mais c’est mon cas.

Ce qui ne me laisse pas beaucoup de choix : il faut que ma batterie soit une batterie lithium-ion LFP (ou peut-être une sodium-ion).

Mais ça n’est pas encore gagné.

Car vous l’avez vu, la densité énergétique de cette technologie est beaucoup plus faible que celle des batteries aujourd’hui utilisées dans les voitures électriques. Je vais donc devoir produire un travail d’ingénierie jamais vu ailleurs pour que ma moto électrique affiche une autonomie décente.

Alors si l’aventure vous intéresse autant qu’elle me passionne, je crois que mon journal de bord est fait pour vous.

J’y raconte en détail l’avancée de mon projet, toute ma philosophie de la mobilité électrique, et mes apprentissages dans cette odyssée exaltante.

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On se retrouve de l’autre côté !

Références bibliographiques

[1] « AVICENNE ENERGY – Reports » (consulté le mai 25, 2021).

[2] « Le lithium (Li) : aspects géologiques, économiques et industriels — Planet-Terre » (consulté le mai 25, 2021).

[3] M. Weil, S. Ziemann, et J. Peters, « The Issue of Metal Resources in Li-Ion Batteries for Electric Vehicles », in Green Energy and Technology, 2018, p. 59‑74. doi: 10.1007/978-3-319-69950-9_3.

[4] A. Baasner et al., « The Role of Balancing Nanostructured Silicon Anodes and NMC Cathodes in Lithium-Ion Full-Cells with High Volumetric Energy Density », J. Electrochem. Soc., vol. 167, no 2, p. 020516, janv. 2020, doi: 10.1149/1945-7111/ab68d7.

[5] A. Nikolian et al., « Complete cell-level lithium-ion electrical ECM model for different chemistries (NMC, LFP, LTO) and temperatures (−5 °C to 45 °C) – Optimized modelling techniques », International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 98, p. 133‑146, juin 2018, doi: 10.1016/j.ijepes.2017.11.031.

[6] G. Liu et al., « Ultra-thin free-standing sulfide solid electrolyte film for cell-level high energy density all-solid-state lithium batteries », Energy Storage Materials, vol. 38, p. 249‑254, juin 2021, doi: 10.1016/j.ensm.2021.03.017.

[7] HyPoint – we make zero emission air transport possible (consulté le mai 25, 2021).

[8] Industrie-techno, « Nawa Technologies va industrialiser ses supercondensateurs dopés aux nanotubes de carbone », févr. 2020, Consulté le: mai 25, 2021. [En ligne]

[9] « LICAP Technologies, Inc. – Ultracapacitors, Dry Electrode Technology » (consulté le mai 25, 2021).

[10] « Tiamat | » (consulté le mai 25, 2021).

[11] J. F. Peters, A. Peña Cruz, et M. Weil, « Exploring the Economic Potential of Sodium-Ion Batteries », Batteries, vol. 5, no 1, Art. no 1, mars 2019, doi: 10.3390/batteries5010010.

[12] X. Wang, D. Yu, S. Le Blond, Z. Zhao, et P. Wilson, « A novel controller of a battery-supercapacitor hybrid energy storage system for domestic applications », Energy and Buildings, vol. 141, p. 167‑174, avr. 2017, doi: 10.1016/j.enbuild.2017.02.041.

[13] M. Mohr, J. F. Peters, M. Baumann, et M. Weil, « Toward a cell-chemistry specific life cycle assessment of lithium-ion battery recycling processes », Journal of Industrial Ecology, vol. 24, no 6, p. 1310‑1322, 2020, doi: https://doi.org/10.1111/jiec.13021.

[14] Eurpoean Commission, « Determining the environmental impacts of conventional and alternatively fuelled vehicles through LCA ». 

[15] H. Hao, Z. Mu, S. Jiang, Z. Liu, et F. Zhao, « GHG Emissions from the Production of Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles in China », Sustainability, vol. 9, no 4, Art. no 4, avr. 2017, doi: 10.3390/su9040504.

[16] J. Peters, D. Buchholz, S. Passerini, et M. Weil, « Life cycle assessment of sodium-ion batteries », Energy Environ. Sci., vol. 9, no 5, p. 1744‑1751, mai 2016, doi: 10.1039/C6EE00640J.

[17] J. F. Peters et M. Weil, « Providing a common base for life cycle assessments of Li-Ion batteries », Journal of Cleaner Production, vol. 171, p. 704‑713, janv. 2018, doi: 10.1016/j.jclepro.2017.10.016.

14 commentaires

  1. AUDON François

    Bonjour,
    Merci pour votre blog, c’est très instructif.
    Je n’ai rien lu concernant l’usure des batteries, l’autonomie étant déjà un problème pour les motos électriques, doit on considérer qu’en plus de cela celle-ci baisse après un certain temps d’utilisation ?
    Et dans quelle proportion ?
    Merci.
    François

    • Julien Vaïssette

      Salut François,
      Je ne l’ai effectivement pas mentionné, ce qui est un erreur car c’est une donnée importante.
      Mais il y a une règle de 3 facile à retenir : une batterie de véhicule électrique tient généralement environ 1000 cycles complets de charge/décharge (donc 100%->0% puis 0%->100%, qu’on peut faire dans n’importe quel ordre) pour perdre 20% de leur capacité initiale.
      Donc grossièrement, tu multiplies l’autonomie de ton véhicule par 1000, et tu as une idée de la durée de vie de ta batterie pour qu’elle perde 20% de sa capacité (et donc que ton autonomie soit elle aussi amputée de 20%).

  2. pouetpouet

    Personne a relevé ma bêtise, mais 10C en décharge, a 12Ah, ça fait du 120A ! Enfin de toute façon, le BMS est à 50A, je n’ai pas besoin de plus 😀 Certaines de ces batteries ont la réputation de pouvoir être rechargées en 6 minutes (donc 10C)… Enfin d’après les vendeurs chinois… Personnellement, je ne m’y risquerais pas !!

    Je n’ai pas de données précises sur les dimension ou le poids, mais le pack de 12Ah en 24v doit faire plus de 3Kg en version minimale. Ce n’est pas énorme, mais j’attends aussi de mesurer la vraie capacité de ces batteries (je serais très surpris de dépasser les 10Ah sur des batteries de 24V à 133€, et encore).

    Bref, c’est une expérience dont je reviendrais partager les résultats, si elles arrivent un jour !

    • Julien Vaïssette

      Ce n’était pas nécessairement une bêtise car on peut avoir des cellules dont la capacité de décharge est grande mais qu’on ne peut pas exploiter à cause du BMS et du contrôleur 😉
      Pour ce qui est des résultats de tes essais, je suis preneur oui !

  3. pouetpouet

    En attendant, je viens de passer commande pour un pack de batteries LTO, les fameuses batteries lithium-titane-oxide. Il faut prévoir 3 mois de livraison :’O

    J’en rappel les fondamentaux théorique :
    – cellules de 2.4V
    – un rapport énergie / masse bien inférieur à la Li-ion
    – un prix plus élevé que la Li-ion
    – Une très grande stabilité qui permet des courants de charges et décharge important, genre 5C en charge et le double voir le triple en décharge (ça reste moins bon que la lipo en décharge), ce qui permet de tirer presque 50A en continu d’un pack de 15Ah
    – Un nombre de cycle de charge estimé à plus de 10.000 (à 80%), soit BEAUCOUP plus que les Li-ion, LFE ou Lipo. Les vendeurs chinois disent 20.000, mais bon… On connais l’optimisme des vendeur d’aliexpress.

    Bref, il est temps de voir si vraie vie et la théorie peuvent cohabiter.

    C’est 2 pack de 24V et 12Ah équipées de BMS de 50A que je vais tester sur mon vélo électrique (Bafang 750W), sur le quad électrique de mon fils (modifié par mes soins à 2.2kw) et sur un autre vélo à 2kw que je suis encore en train de fabriquer.

    Si elles arrivent un jour, faudra que je fasse un petit topo sur ces batteries dont je pense de longue date qu’elles sont une alternative crédible au Li-ion dans ce genre d’application en attendant le sodium.

    • Julien Vaïssette

      Ah quand même 5C en charge et 10C en décharge, c’est du violent !
      Tu dis que la densité énergétique est bien inférieure, mais quel est le poids du pack que tu vas installer sur ton vélo ?

    • Julien Vaïssette

      Je crois 😉
      Mais il est possible que le thème qu’on a utilisé sur notre site ne permette pas de répondre de manière fluide aux commentaires des uns et des autres.
      C’est quelque chose qu’on va devoir corriger, car avant, quand personne ne nous lisait, ça importait assez peu. C’est une bonne chose qu’on y réfléchisse donc 😉

  4. pouetpouet

    J’ai coutume de penser que l’on juge de la qualité d’une revue scientifique au nombre d’annonce de révolution qu’ils annoncent par an concernant les batteries. Une revue très bas de gamme comme futurascience en annonce ainsi 3 ou 4 par an, ce qui témoigne d’une absence totale de sens critique et une assez grande propension au copier/coller d’articles bidon.
    Dans le cas que tu cites, c’est également le cas, car l’article original est juste une espèce de papier marketing qui balance des données plus ou moins vraies tirées d’autre articles avec plus de promesses que d’explications. Donc poubelle.
    D’ailleurs que « l’article » en français que tu cites n’aborde que des aspects pratique d’une hypothétique recharge rapide sans jamais parler de la technologie de la batterie.

  5. Tib

    Bonjour,

    Un point qui ne me semble pas avoir été abordé ici : les batteries LFP semblent accepter un nombre de cycles de décharge au moins 5 fois supérieur aux autres.
    Avec une batterie remplacée 5 fois moins souvent, cette technologie me semble déjà bien plus viable par rapport aux autres technos, au niveau économique et environnemental

    https://www.masolise.com/comparatif-technologie-batterie
    https://www.green-vision.fr/module/csblog/post/2-1-technologie-lifepo4.html

    • Julien Vaïssette

      Salut Thibault,
      Je ne l’ai effectivement pas mentionné pour des raisons évidentes de longueur mais ce que tu dis est vrai.
      Ce qui appuie d’autant plus cette technologie !

    • Julien Vaïssette

      Salut Jean,
      Oui j’ai vu passer cet article. Et comme toi, je ne sais pas quoi en penser car des laboratoires à l’industrie, le pas est souvent très grand.
      Donc j’attends le jour où une entreprise met cette technologie sur le marché pour savoir si elle peut être utile dans la mobilité électrique 🙂

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