C’est une question que tout propriétaire de voiture électrique s’est déjà posée : recharger jusqu’à 100 % réduit-il la durée de vie de la batterie ? À cette interrogation, impossible de trouver de réponse « officielle ». Une batterie est complexe et sa dégradation varie selon de très nombreux facteurs. Moteurs ecologiques tente d’y voir plus clair.
Qu’est-ce qu’une batterie ?
Tout d’abord, qu’est-ce qu’une batterie ? Cet élément crucial d’une voiture électrique est composé d’un mille-feuille de matériaux et d’éléments chimiques. Ils permettent de stocker des électrons lors de la recharge et d’assurer leur circulation lorsqu’on la décharge. La batterie lithium-ion, technologie la plus largement utilisée de nos jours à bord des voitures électriques, contient par exemple des métaux comme le manganèse, l’aluminium ou le cuivre et, souvent mais pas systématiquement, du cobalt.
On y retrouve aussi divers éléments issus de la pétrochimie et des minerais comme le lithium, évidemment, et le graphite. Ce cocktail complexe varie significativement en fonction du fabricant de la batterie, de sa technologie, mais aussi de son époque. Avec autant de différences, il est logique que les phénomènes de dégradation diffèrent.
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Trois principaux facteurs peuvent expliquer la dégradation d’une batterie. Il y a d’abord ce que les ingénieurs appellent le « vieillissement calendaire » : c’est tout simplement l’usure naturelle de la batterie au repos, sans aucune sollicitation. Comme tout matériau sur terre, les éléments qui composent une batterie se corrodent et se transforment peu à peu avec le temps. Même votre corps subit un vieillissement calendaire !
Le second facteur est celui qui pose le plus question : le « vieillissement en cyclage ». Il désigne le phénomène de dégradation qui survient lorsque la batterie est chargée et déchargée. Enfin, le « vieillissement combiné » concerne l’usure liée aux phases successives de repos puis de charge et décharge.
Une durée de vie utile d’au moins 10 ans
La dégradation est généralement causée par l’altération, la transformation et/ou la mutation des matériaux qui composent la batterie. Par exemple, les électrodes peuvent se recouvrir d’une pellicule d’éléments indésirables, un peu comme une canalisation qui s’entartre. Le lithium peut se décomposer en d’autres substances sans intérêt pour la batterie. C’est une science très pointue et si vous avez le courage de vous y plonger, n’hésitez pas à consulter cette thèse d’un ingénieur en génie électrique qui nous a aidés à réaliser ce sujet.
Le résultat de ces dégradations, lui, est plus facile à comprendre : la batterie perd tout simplement de sa capacité à stocker de l’énergie, mais aussi à en restituer au fil du temps et de son utilisation. Le phénomène n’est généralement pas problématique lors des dix premières années de vie de la batterie. Ainsi, les constructeurs les garantissent généralement pendant 8 ans (ou autour de 150 000 km). À cette échéance, la pile est censée disposer d’au moins 70 % de sa capacité initiale. 30 % se sont donc « évaporés », ce qui n’est pas si mauvais sur une telle période.
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Selon la thèse que nous avons décortiquée, le vieillissement dû à un niveau de charge de 100 % n’est pas extrême, même à long terme. Il pourrait même être plus marqué à des niveaux moins élevés, comme 65 ou 80 % en fonction de la technologie de batterie. C’est pourquoi Tesla, par exemple, communique des consignes différentes selon les véhicules. Ainsi, sur la Model 3 Standard range plus (équipée d’une batterie chinoise LFP), Tesla conseille de recharger à 100 %, alors qu’il recommande de ne pas dépasser 90 % sur ses autres voitures.
Le principal facteur de vieillissement prématuré serait lié aux recharges rapides et ultrarapides répétées. Une conduite très nerveuse peut également nuire à la durée de vie de la batterie. Le flux d’électrons qui traverse l’accumulateur est très intense lorsque vous écrasez vigoureusement la pédale d’accélération, comme lorsque vous rechargez très rapidement. Enfin, la température ambiante joue, elle aussi, un rôle important : froid et chaleurs intenses accélèrent le vieillissement en l’absence de système de conditionnement efficace.
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Il faut aussi savoir que lorsque votre tableau de bord affiche 100 %, la batterie n’est pas réellement à 100 % de sa capacité. Voilà pourquoi la capacité est exprimée comme « utile » (désigne la quantité d’énergie pouvant être exploitée par l’utilisateur) et « nominale » (quantité d’énergie réellement contenue dans la batterie).
Cette différence est normale : les constructeurs brident volontairement une petite partie de la batterie pour réduire l’amplitude des cycles de charge et décharge. C’est un moyen de prolonger sa durée de vie. Ce bridage est plus ou moins important selon les véhicules.
Pas d’inquiétude, donc : laisser votre voiture recharger jusqu’à 100 % n’aura normalement pas d’impact majeur sur la durée de vie de sa batterie. Suivez les éventuelles recommandations du constructeur, qui connaît parfaitement les spécificités de ses batteries. S’il n’en communique pas, c’est qu’il n’y a certainement pas de contre-indication à recharger jusqu’à 100 %. En conclusion, retenez que la meilleure façon de préserver votre batterie reste de limiter les recharges ultrarapides aux déplacements exceptionnels et de conduire tranquillement.
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Renault a de très bon résultat avec le Kangoo Z.E
C’est dommage que les Zoé 22 kWh et 40 kWh n’ont pas été testé car il y a en a beaucoup. Histoire de voir si elles valent le coup en occasion.
Et la Ioniq 28 aussi
Vraiment dommage, quasi tout est faux dans cet article.. Pourtant, il y a de nombreuses thèses sur le vieillissement des batteries li-ion. Prenez le temps de les lire et vous comprendrez.
1/ OUI, la charge à 100% dégrade la batterie.
C’est triste mais c’est la vie. La raison est simple : la tension monte en fin de charge et cela favorise l’apparition des dendrites.
Les constructeurs appliquent un bridage mais c’est faible, juste de l’ordre de 95% max.
Or :
100% == 500 cycles batteries
90% = 1500 cycles
80% = 3000 cycles
1 cycle = autonomie « réel » du véhicule.
Pour une e-208 par exemple : 250 km x 500 cycles = 125 000 km
Une e-208 qu’on recharge à 90% max : 250 km x 1500 = 375 000 km. Bluffant non ?
Avec le bridage constructeur à 95%, on doit être aux alentours de 800 cycles, ce qui suffit pour dépasser la garantie, malin les constructeurs. Ils ne disent rien mais ne vous inquiétez pas qu’ils ont bien calculé leur coup.
Après on peut calculer bridage + bridage constructeur : si vous rechargez à 90%, en fait ça sera 85% réel. Vous n’êtes pas trop pénalisés et la batterie sera increvable.
Remarque : les batteries LFP échappent à cette règle et peuvent être chargé à 100% sans problème.
2/ NON, la charge rapide n’abîme pas les batteries
C’est peut-être vraie sur des Zoé ou des Leaf…Mais avec un système de refroidissement liquide, la batterie est maintenu à bonne température et ne souffre pas de la recharge.
Car ce n’est pas la recharge qui détruit la batterie : c’est la chaleur, à >45°C et ça tombe mal car la recharge rapide provoque beaucoup de chaleur. Enfin autant de joule que quand vous roulez mais avec la voiture immobilisée…
De plus, souvent on coupera la charge à 80% car après c’est trop lent…Donc aucun soucis à se faire.
Les Tesla en sont la preuve : on trouve des model S avec 200 000 km alors que leur propriétaire leur fait bouffer des Superchargeurs à foison et elles en redemandent encore
3/ Le vieillissement calendaire est négligeable par rapport au vieillissement en cyclage.
La batterie se dégrade à l’usage. Donc comme une thermique, si la voiture ne bouge pas, pas de soucis.
D’ailleurs vous pouvez laisser la batterie à 100%, ce n’est pas grave. Vous aurez une dégradation de l’ordre de 2-3% par an…Et en laissant 50% de batterie, ça sera plus 1-2%, si vous voulez vraiment optimiser.
Mais sachez que rouler 10 000 km provoque une dégradation de ~2%. Enfin, si vous rechargez à 100%…
Moi j’avoue que je recharge systématiquement ma Zoé ZE50 à 99% (les 100% sont trop longs à atteindre). Comme je n’ai pas de prise chez moi ça me permet de rouler 4 jours sans recharger.
Par contre j’évite de descendre en dessous de 20% et en presque 20000 km sans prise domestique je ne me suis jamais retrouvé en panne et donc jamais de décharge profonde sur ma batterie.
De plus j’évite de recharger trop longtemps avant de partir. Par exemple je vais plutôt recharger le dimanche soir pour repartir le lundi matin. Je ne vais pas charger le vendredi pour laisser la voiture 2 jours avec une tension de la batterie au max. Je pense que c’est le fait de rester trop longtemps à 100% qui pourrait nuire à la batterie.
Ensuite j’essaie autant que faire se peut de recharger à la fin d’un trajet pour que la batterie soit déjà chaude quand je lance la charge.
Et j’ai lu quelque part qu’il faut recharger à 100% au moins une fois par mois pour équilibrer les cellules.
Perso je pense que le fait d’exploiter au maximum l’autonomie du VE permet de ne pas se retrouver tous en même temps aux bornes. Si on recharge tous les jours on occupe une borne tous les jours, alors que si on fait le plein pour plusieurs jours on diminue les chances de devoir recharger pile poil au même moment que d’autres et on a encore de quoi tenir et aller voir ailleurs si c’est occupé à un endroit.
Pour l’instant la plupart des conducteurs de VE on une prise de recharge à domicile mais quand le VE se démocratisera ils y aura une bonne partie des gens qui dépendront de bornes publiques, et là il vaudra mieux essayer d’y aller le moins souvent possible.
Si les VT au lieu de faire le plein s’amusaient à ne prendre que le strict minimum pour un trajet et passer tous les jours à la station à la même heure et bien il n‘y aurait pas assez de pompes à certains moments. Pour moi c’est pareil avec les VE : plus on aura d’autonomie (ça et le fait de recharger plus vite) moins les bornes seront convoitées en même temps par tout le monde.
Après c’est aux constructeurs de faire des packs qui correspondent à l’usage des gens. Je n’ai jamais vu d’autres appareils à batterie (téléphones, ordinateurs portables, outils, etc) où on conseille de ne pas charger à 100%.
Je pense que vous avez mal compris ce qui est expliqué dans la thèse que vous mentionnez : au chapitre 5.4.1 sur les différentes stratégies de recharge (petite recharge quotidienne à 100% vs grosse recharge hebdomadaire à 100%), les courbes montrent que c’est la stratégie de recharge quotidienne à 100% qui entraîne une perte de capacité plus importante (Q plus faible). L’explication textuelle est vraiment pas claire mais Q correspond à la capacité de la batterie: plus c’est faible, plus ça veut dire que la batterie s’est dégradée.
Moi je comprends qu’il vaut mieux faire une grosse recharge hebdomadaire tout en gardant un SoC moyen au repos (la recharge du dimanche : stratégie 4).
avec ma thermique je ne faisais jamais le plein a 100% ou bien je ne l avais pas sur la réserve pour la garer ensuite …. et bien c est pareil avec mon electrique ! Je reste toujours entre 30-90% de batterie et 100% c est seulement pour un long trajet avec depart programmé pour l utiliser directement quand la batterie est a 100%.
risqué au sens danger , non surement pas.
inutile , en particulier lors de charges de voyage, sur des stations , certainement
Inutile parce que s’il faut 30min pour faire un 10% à 80%, il faut 30min pour faire 80% à 100%
Ce qui correspond à une perte de temps certaine. Pour soi, mais surtout pour les autres qui veulent se recharger aussi.
Du coup, un prix au kWh plus élevé au dela de 80% de charge serait utile, en particulier lors des grandes migrations de week end ou de vacances.
A noter que Tesla limite déja de facto la charge à 80% si on est sur une station tres sollicitée. Mais si Tesla faisait exploser le prix au dela de 80% , ce serait encore plus efficace ! et rentable au passage.
Il faudra dès lors modifier la réglementation en ce qui concerne l’autonomie annoncée des véhicules.
Avec une autonomie maximale (0-100%) et une autonomie usuelle de 60% de capacité (20-80%).
Ainsi que la publication du prix du remplacement d’un pack complet de batterie, pour que l’acheteur en occasion puisse se projeter (+20.000€ sur une Ford Mustang Mach-E par exemple).
J’avais effectivement compris qu’une recharge lente à 100% n’était pas vraiment un problème (j’ai une Leaf 1, donc, effectivement différence charge utile et nominale). Mais il y a une raison toute simple à ne pas le faire au quotidien, c’est que la fin de charge, passé 80% environ, est à la fois plus lente, donc plus chère, et se décharge plus vite à l’usage, ce que tout possesseur de smartphone aura constaté. Enfin, ce n’est pas si clair, jusqu’à 90% au moins, elle charge souvent aussi vite. Par contre, je trouve que c’est valable en charge rapide d’aller jusqu’à 90-95% (pas plus), car c’est là qu’on a besoin d’autonomie et que cela n’ajoute que 4-5 mn environ.
Article intéressant, mais il manque une donnée importante, à mon avis :
C’est entre 90 et 100% que se fait l’équilibrage des cellules, raison pour laquelle c’est beaucoup plus lent.
Ne jamais y aller en espérant « économiser » la batterie pourrait juste avoir l’effet inverse en empêchant une procédure normale prévue par le BMS de la batterie.
De plus, je ne crois pas que les constructeurs programmeraient des charges à 100% systématiquement (ce qui se passe quand on branche le CRO dans une prise) s’ils pensaient que cela écourterait la durée de vie de la batterie.
Il me semble que certaines Tesla pouvaient, sur demande, utiliser la marge supérieure pour augmenter l’autonomie temporairement, mais je ne sais pas si c’est encore d’actualité. Mais ça prouve au moins qu’ils prévoient une marge pour éviter une dégradation trop rapide.
Ce que ne dit pas clairement l’article est aussi que ce ne sont pas tant les charges rapides qui posent problèmes, mais les écarts de températures induits par ces charges. La batterie est un assemblage chimique dont les caractéristiques varient en fonction de la température. Pour durer, toutes les températures en dehors de la plage moyenne devraient être évitées et c’est là qu’on voit une différence entre les technologies : les batteries correctement préchauffées ou refroidies sont susceptibles de vieillir bien moins vite que celle qui n’ont qu’un refroidissement par air. De la même façon, les voitures qui dorment dehors en hiver devraient ne pas descendre en dessous de 50% de batterie pour éviter un démarrage à froid avec une batterie presque vide et des besoins importants en accélération et dégivrage.
Accessoirement, ce problème est directement lié à la technologie des batteries : les batteries à petites cellules (donc la plupart) sont fabriquées avec un BMS qui ne peut pas gérer chaque cellule, donc pour atteindre une charge optimale, le BMS surveille la tension et la température par groupe de cellules. Quand il approche les 100%, il n’y a pas d’autre choix que de laisser passer un faible courant en espérant que les cellules d’un groupe vont se répartir l’énergie entrante sans que l’une dépasse la tension ou la température max admissible. Pour cela, les cellules sont précieusement calibrées avant l’assemblage.
A contrario, la BMW i3 gére chaque cellule individuellement, ça explique probablement pourquoi la vitesse de charge ne diminue fortement que passé 92-93% et accepte encore plus de 10 kW à 98%. Ca explique peut-être aussi en partie pourquoi certains propriétaires ont constaté moins de 10% de perte après 300’000 km.
Mais pour les pros VT qui auraient envie de faire des commentaires, il n’est pas recommandé non plus de laisser un réservoir d’essence ou de gasoil presque vide en hiver : plus il y a d’air dans le réservoir, plus ça fait de la condensation et plus il y a des risques de panne, soit par gel des gouttes d’eau au mauvais endroit, soit parce que le moteur ne fonctionne pas bien à l’eau…
J’aime bien votre conclusion : pour préserver la batterie, il faut conduire calmement. Donc pourquoi toujours mettre en avant les aptitudes des VE à faire le 0 à 100 en très peu de temps ? On s’en cogne puisque ça nique la batterie ^^
Je vous félicite pour avoir fait appel à une réelle expertise technique pour écrire ce sujet.
Aujourd’hui sur internet on trouve à boire et à manger, notamment sur l’écologie, les véhicules électriques, le cycle de vie, le recyclage des batteries, etc. Bravo donc pour la démarche.
c’est triste de se dire qu’on ne regarde que la taille du reservoir pour comparer des nouvelles voitures. le probleme est ailleurs. l’efficacite du vehicule entier est la vraie mesure a prendre et surtout il faut des chargeurs partout. arretons de se focaliser sur la batterie.
Bravo excelent article, il manque juste un petit historique, cette légende de véhicules électriques vient de Tesla qui ne propose pas de tampon en haut de la batterie sur une bonne partie de ses modèles contrairement a presque tous les autres constructeurs auto. Du coup on ne peut pas comparer et appliquer les mêmes recommandations !
Inconvénient de charger à 100% : plus de frein regeneratif = consommation plus élevée et usure des freins mécaniques
Mon REX avec une batterie NMC 622 fournie par LG sur une Hyundai 28 de 2016.
300 000 km, avec une perte de 10%
(Autonomie affichée en fin de charge passée de 270 à 240 km)
99% de charge à 6kW
SOH 100%
Il aurait été intéressant d’extrapoler cet article aux batteries des full hybrides des hybrides rechargeables.
Dans leurs cas, la batterie subit un nombre de cyclage bien plus élevé qu’un EV. Par exemple un PHEV bien utilisé c’est ~200 jours de travail par an, avec 2 charges complètes par jour. 400 charges 100% par an. 4000 en 10 ans. On est déjà très au-delà des ~1500 cycles que tient une batterie.
Mais dans ce cas la marge de cellule non utilisées est énorme. Une batterie de PHEV ou HEV qui affiche 100% est à peine à 80% de la contenance réelle. De la même manière, quand elle affiche 0% il reste au bas mot 15 à 20%.
Ça serait bien de mettre les charges optimal pour les batteries selon le modèle. Vous êtes les spécialistes des VEs 😉
La vidéo commence a 2:40, soucis dans l’url source je pense.
Sinon, c’est bien de le rapeller, pourquoi se priver d’une partie de l’autonomie. Si la charge rapide est le soucis, heureusement qu’on se limite a 80% :p
Ah, on me dit que ça marche pas exactement comme ça… Mais ça restera un problème : pour faire de longues distance, la capacité ne suffit généralement pas, et en transhumance, on accepte bien moins une recharge lente qu’en local. Donc plus on se déplace loin et souvent, plus la batterie vieillira rapidement. Choix étonnant :s
nous voilà bien !
dejà que l’autonomie n’est pas terrible, si en plus, il faut éviter de la recharger au maximum !!!
je plains les petites V.E