La batterie est le cœur de la voiture électrique. Tout tourne autour de cet élément crucial. La batterie détermine non seulement l’autonomie et la durabilité du véhicule, mais aussi son coût total. Quels sont les composants et les caractéristiques d’une batterie, et comment évoluent son prix et sa durée de vie ? De nombreuses recherches sont menées à ce sujet. Notre blogueur Alain Dierckx nous donne quelques explications.

Quels sont les composants d’une batterie de voiture électrique ?

Dès les années 1970, des expérimentations furent menées sur des véhicules à propulsion électrique. À l’époque, les batteries au plomb étaient les plus courantes. Aujourd’hui, ce n’est plus le cas, les principaux composants d’une batterie sont désormais le lithium et le cobalt, ainsi que, dans une moindre mesure, le manganèse, le nickel et le graphite.

Selon le 3ème Baromètre de la Mobilité d’Europ Assistance Belgique, 28 % des consommateurs sont influencés dans leur choix de passer à un véhicule électrique par de possibles pénuries de matières premières. Les composants de la batterie font donc clairement partie de la réflexion des consommateurs.

Où trouve-t-on les matières premières, le lithium et le cobalt ?

Le lithium provient principalement des pays d’Amérique du Sud, mais aussi de l’Australie, de la Chine et du Canada où il existe d’importantes réserves souterraines. En Europe, le lithium est également présent en Autriche et en France, où une entreprise a envisagé d’investir dans l’exploitation d’une grande mine.

Plus de la moitié de la production mondiale de cobalt provient de mines en République Démocratique du Congo, mais il est également extrait en Amérique du Nord.

Comment évolue le prix d’une batterie lithium-ion ?

Le prix d’une batterie est exprimé en €/kWh et a baissé ces dernières années pour atteindre une moyenne de 104€ par kWh. Les batteries fabriquées en Chine sont les moins chères. Pour les autres pays, les coûts sont plus élevés en raison notamment des coûts salariaux. A titre d’exemple, la batterie d’une Renault Zoé de 52 kWh coûte environ 8 500€, soit 163€ par kWh.

Quelle est la durée de vie des nouvelles batteries électriques ?

La première génération de batteries avait une durée de vie d’environ dix ans, mais celle-ci est actuellement de quinze ans, voire plus. Les batteries actuelles sont conçues pour durer environ 1.000 cycles de charge et 240.000 kilomètres.
Le constat général et positif est que les batteries des voitures électriques ont une durée de vie plus longue que prévu et que leur capacité reste donc plus élevée que ce qu’on avait espéré.

Lisez aussi l’article “La durée de vie des batteries de voitures et de vélos électriques”.

Comment fonctionne une batterie de voiture électrique ?

Une batterie de véhicule électrique est composée d’un grand nombre de cellules électrochimiques. Ces cellules fournissent l’énergie (électricité) nécessaire pour activer (faire marcher) et contrôler le moteur électrique. Un système de régulation intégré veille à ce que toutes les cellules individuelles de la batterie soient chargées et déchargées de manière uniforme.

Inversement, la batterie peut également générer et stocker de l’énergie pendant la conduite. Cela se produit lorsque vous relâchez l’accélérateur et ne freinez pas. La voiture ralentit alors automatiquement et la batterie se recharge. On appelle cette pratique le “freinage régénératif”.

La batterie d’une voiture électrique peut-elle être réutilisée et recyclée ?

Si une batterie n’est plus assez puissante pour faire fonctionner une voiture, elle peut éventuellement être réutilisée pour stocker l’électricité provenant de panneaux solaires ou d’éoliennes. Lorsque cette durée de vie est également écoulée – cela peut prendre jusqu’à vingt ans – un recyclage peut être effectué.

Les constructeurs automobiles sont tenus de collecter et de recycler les batteries usagées. Une directive européenne leur impose de recycler au moins 50 % des matériaux présents dans les batteries. D’ici 2025, ce chiffre devrait atteindre au moins 65 %. Aujourd’hui, 70 % des composants comme le cobalt, le nickel et le cuivre peuvent déjà être recyclés. Le recyclage du lithium est plus difficile mais des progrès sont en cours.

Y a-t-il des alternatives aux batteries lithium-ion ?

En raison de préoccupations éthiques concernant l’extraction du lithium dans les mines en République Démocratique du Congo et parce que les réserves de lithium ne sont pas infinies, des recherches intensives sont menées pour trouver des alternatives aux batteries lithium-ion.

Alternative 1: Batterie à état solide

Dans ce type de batterie, l’électrolyte liquide est remplacé par un solide. Volkswagen, Toyota et Nissan mènent des recherches intensives dans ce domaine et prévoient de commercialiser ces batteries dans quelques années.

Avantages :