La batterie moyenne d’une voiture électrique durera environ huit ans ou plus, et vous pouvez généralement vous attendre à bien plus de 100,000 XNUMX miles par rapport à la batterie d’origine. C'est ce que tous les constructeurs de voitures électriques offrent en termes de garantie, parfois plus longue, mais le cycle de vie d'une batterie de véhicule électrique va bien au-delà de cette période relativement courte.
Points clés à retenir
- Le cycle de vie d'une batterie de véhicule électrique comprend la fabrication, l'utilisation active du véhicule, les applications de seconde vie et le recyclage final — chaque étape comporte des considérations distinctes en matière de service et de sécurité.
- La dégradation de la batterie est progressive mais cumulative ; la perte de capacité s'accélère après des cycles de charge rapide répétés, une exposition à des températures extrêmes et des cycles de décharge profonde.
- Les tests d'état de santé (SoH) à intervalles réguliers donnent aux gestionnaires de flottes et aux concessionnaires une lecture objective de l'état d'une batterie dans son cycle de vie.
- Les applications de batteries de seconde vie, comme le stockage d'énergie stationnaire, étendent leur valeur au-delà du véhicule, mais nécessitent des données précises sur l'état de santé pour être viables.
- Le recyclage des batteries en fin de vie est une priorité réglementaire croissante ; les techniciens et les ateliers doivent comprendre les exigences en matière de manipulation et d'élimination sécuritaires.
- Les outils de diagnostic pour véhicules électriques de Midtronics prennent en charge la gestion du cycle de vie, de la première visite d'entretien jusqu'à la mise hors service finale.
La naissance d’une batterie haute capacité commence bien avant son installation dans un véhicule et se poursuit de nombreuses années après l’expiration de sa durée de vie utile dans une voiture. Poursuivez votre lecture sur le cycle de vie d’une batterie de véhicule électrique.
Matières premières minières
Chaque batterie EV en production aujourd'hui nécessite minéraux qui doivent être extraits de la terre. L’un des matériaux les plus prolifiques est le lithium, qu’il soit extrait du sol au sens traditionnel du terme ou extrait des lacs salés. Les ions lithium transportent l'énergie entre l'anode et la cathode dans chaque cellule de batterie.
Avec le lithium, le nickel est extrait pour être utilisé dans la cathode des batteries lithium-ion. Il est utilisé pour sa capacité à stocker des capacités énergétiques plus élevées, et seule la classe de nickel la plus élevée est suffisante pour une utilisation de cette manière.
Le cobalt est également un matériau qui doit être extrait pour la production de batteries pour véhicules électriques. Il est utilisé pour stabiliser la cathode lorsque l’énergie passe entre les deux électrodes. Le cobalt fait souvent l'objet de pratiques d'extraction controversées et doit être traité avant de pouvoir être utilisé.
Outre ces matériaux courants, les fabricants ont besoin d’autres éléments comme le manganèse, le fer, l’aluminium et le graphite.
Fabrication de batteries
Après l'approvisionnement matériel, les batteries sont assemblées. Chaque batterie est composée de modules de batterie, tous connectés ensemble pour un stockage d'énergie de grande capacité. Chaque module de batterie est assemblé à partir de cellules de batterie individuelles qui sont cylindriques et ressemblent beaucoup à une pile AA pour un usage domestique quotidien. Les cellules sont essentiellement une anode, une électrode, un matériau séparateur et un électrolyte, mais la précision est primordiale.
Les fabricants assemblent des packs de batteries en fonction de chacune de leurs plates-formes. Les modules sont connectés et un système de surveillance surveille de près leur état et leur niveau de charge. Une fois les batteries assemblées, elles sont installées dans les véhicules électriques.
Utilisation dans les voitures électriques
Les batteries assemblées sont mises en service dès que possible. La batterie est connectée à des moteurs électriques qui entraînent les roues et intégrée à un module de commande. Lorsque le conducteur commande la puissance pour accélérer ou utiliser les fonctions de la voiture, le module de commande mesure l'énergie stockée vers ses systèmes. Les redresseurs contrôlés par silicium, ou SCR, remplissent une fonction similaire à celle d'un câble d'accélérateur, envoyant différents niveaux d'électricité aux moteurs d'entraînement afin que la batterie ne s'épuise pas trop rapidement et que les moteurs ne soient pas sollicités inutilement.
De manière générale, une batterie de véhicule électrique peut durer bien au-delà de sa période de garantie de huit ans ou 100,000 12 milles. Certains durent entre 15 et 12 ans lorsqu’ils sont utilisés dans des climats modérés, tandis que XNUMX ans pourraient être le maximum dans des climats extrêmes. Qu'est-ce qui dicte le Durée de vie utile de la batterie EV avant dégradation notable est le nombre de cycles de charge qu'il traverse. La plupart des batteries lithium-ion conserveront leur capacité de charge pendant 1,500 2,000 à 0 100 cycles de charge complets, c'est-à-dire en descendant à XNUMX % et en se rechargeant à XNUMX %.
Étant donné qu'un véhicule électrique est doté de mesures de protection pour empêcher la décharge complète de la batterie et la recharge à une véritable capacité de 100 %, vous devriez pouvoir vous attendre à recharger votre voiture plusieurs fois plus. Étant donné que la technologie des véhicules électriques est encore relativement nouvelle, on ne sait pas exactement combien de temps vous pouvez prolonger la durée de vie d'une batterie de véhicule électrique si elle est correctement entretenue.
Lorsque la batterie s'est détériorée au point que l'autonomie est compromise d'environ 30 % de son autonomie prévue, les batteries sont remplacées. Étant donné que le coût de la batterie est extrêmement élevé – bien au-dessus de 100 $ par kWh actuellement – il peut être intenable de changer la batterie et de garder la voiture sur la route. Que la batterie soit changée ou que le véhicule soit complètement mis au rebut, cela représente la fin de son utilisation comme batterie de voiture électrique, mais ce n'est pas la fin de son cycle de vie.
Utilisation de la seconde vie
Après avoir été utilisées pendant une décennie ou plus dans un véhicule et finalement mises hors service, les batteries peuvent souvent trouver ce que l'on appelle une seconde vie. Plutôt que d’être complètement mis hors service, leur capacité de stockage est encore suffisante pour être utilisée dans d’autres applications.
Les batteries peuvent être remises à neuf pour garantir qu'elles peuvent fonctionner en toute sécurité, même avec une capacité inférieure à celle d'origine, et mises en service pour d'autres utilisations. Dans certains cas, cinq à huit années supplémentaires d'utilisation pourraient être possibles en fonction de l'intégration. Une option consiste à installer une batterie de secours en cas de panne de courant pour les communautés disposant d'une collection de batteries de véhicules électriques réutilisées. Un exemple est celui de Lunen, en Allemagne, où 1,000 3 batteries BMW i12 contiennent XNUMX MW d’énergie comme alimentation de secours.
Des utilisations plus modestes, comme la collecte d’énergie solaire pour les chalets, sont encore plus probables, et permettent d’utiliser à bon escient les batteries de moindre capacité avant de les jeter.
Élimination et recyclage
Enfin, les batteries sont recyclées et leurs matières premières valorisées. Des entreprises du monde entier se lancent dans le secteur recyclage des batteries de VE, empêchant les composants toxiques et inflammables de pénétrer dans l'environnement. De plus, des matériaux comme le lithium, le cobalt et le nickel peuvent être récupérés et réutilisés pour fabriquer de nouvelles batteries.
Il s'agit d'un processus long qui est souvent géré manuellement pour obtenir le rendement le plus élevé, capturant environ 80 % des éléments hautement recherchés. Les packs de batteries sont séparés en modules, puis en cellules individuelles afin de pouvoir être débarrassés de leurs matériaux. D'autres processus, comme brûler les cellules ou les dissoudre dans un acide, accélèrent le processus mais ont des taux de récupération plus faibles.
Où le cycle de vie s'améliorera
Les années à venir verront des améliorations majeures dans presque tous les aspects des batteries des véhicules électriques. Les matériaux moins coûteux à produire peuvent rationaliser les achats, et la fabrication de batteries deviendra inévitablement beaucoup plus rapide et moins coûteuse. Avec davantage de recherche et de nouvelles technologies bientôt commercialisées, les batteries des véhicules électriques pourraient durer plus longtemps qu’aujourd’hui, et une utilisation secondaire et de meilleures techniques de recyclage pourraient renforcer les véhicules électrifiés en tant qu’option de mobilité véritablement verte.
Questions fréquemment posées
Quelle est la durée de vie moyenne d'une batterie de véhicule électrique ?
La plupart des constructeurs de véhicules électriques garantissent leurs batteries de traction pendant 8 ans ou 160 000 kilomètres. La durée de vie réelle dépend fortement des habitudes de recharge, du climat et des modes d’utilisation. Le suivi de l’état de santé (SoH) à l’aide d’outils comme… xHVS-3000 permet de prédire à quel moment la dégradation devient un problème de service.
Que devient une batterie de véhicule électrique une fois retirée du véhicule ?
Les batteries ayant encore une capacité suffisante (généralement supérieure à 70-80 % d'état de santé) peuvent être réutilisées dans des systèmes de stockage d'énergie stationnaires. Celles dont la capacité est inférieure à ce seuil doivent être recyclées via des programmes agréés. Ne jetez jamais les batteries de véhicules électriques avec les ordures ménagères : elles contiennent des substances dangereuses.
Qu’est-ce qui provoque la dégradation des batteries des véhicules électriques au fil du temps ?
Les principaux facteurs responsables sont les recharges rapides en courant continu fréquentes (qui sollicitent excessivement les cellules), l'exposition prolongée à des températures élevées ou basses, les décharges profondes régulières et les périodes prolongées à 100 % de charge. La maîtrise de ces facteurs permet d'allonger la durée de vie utile de la batterie.
Comment les ateliers de réparation peuvent-ils suivre l'état du cycle de vie des batteries ?
Des tests réguliers de l'état de santé (SoH) effectués lors des entretiens permettent de suivre l'évolution de l'état de la batterie au fil du temps. xLVS-9000 prend en charge les diagnostics de batterie auxiliaire 12 V, tandis que xHVS-3000 cibles évaluation du groupe motopropulseur haute tension.
À quel moment faut-il remplacer la batterie d'un véhicule électrique ?
La plupart des constructeurs recommandent le remplacement lorsque la capacité descend en dessous de 70 à 80 % de la capacité d'origine. En pratique, c'est l'expérience utilisateur qui déclenche ce changement : angoisse liée à l'autonomie, incapacité à effectuer des trajets réguliers ou échec au test d'état de santé (SoH). Les tests fournissent des données objectives, contrairement aux suppositions.
Existe-t-il une réglementation concernant la mise au rebut des batteries de véhicules électriques ?
Oui. Les batteries de véhicules électriques sont classées comme déchets dangereux dans la plupart des juridictions. Renseignez-vous auprès de votre agence environnementale locale et suivez les instructions. directives du DOE concernant les programmes de recyclage des batteries. Les constructeurs automobiles proposent souvent des programmes de reprise pour les batteries de traction en fin de vie.