Batterie de voiture électrique : fonctionnement, durée de vie et prix

Sur une voiture électrique, c'est la batterie qui génère l'énergie nécessaire au fonctionnement du moteur. Il s'agit d'une batterie lithium-ion, un type de batterie qui existe depuis le début des années 90. La batterie d'une voiture électrique fonctionne grâce à un échange d'électrons passant d'une électrode à l'autre. En moyenne, elle dure 1000 à 1500 cycles de charge.

🔋 Quel type de batterie trouve-t-on sur une voiture électrique ?

La batterie d'une voiture électrique est différente de celle d'un véhicule thermique. Elle sert à stocker l'électricité sous forme chimique avant de la restituer au moteur pour l'alimenter.

Sur une voiture thermique, la batterie est rechargée par l'alternateur et ne sert qu'à démarrer le véhicule et alimenter les équipements électriques (essuie-glaces, klaxon, etc.) à l'arrêt. Lorsque la voiture roule, l'alternateur prend le relais. Le moteur, lui, fonctionne grâce à un mélange d'air et de carburant.

Sur une voiture électrique, la batterie donne son autonomie au véhicule. Tant qu'elle contient de l'énergie, la voiture est en mesure de rouler.

Aujourd'hui, la majorité des voitures électriques ont une batterie lithium-ion. Elle se compose de plusieurs matières premières comme le lithium, mais aussi le nickel, le cobalt et le manganèse. Ce type de batterie a une grande densité énergétique (150 Wh/kg en moyenne) et une durée de vie longue, ce qui en fait la batterie idéale pour une voiture électrique.

Cependant, on peut trouver d'autres types de batteries sur les véhicules électriques :

• La batterie cadmium nickel : elle est très légère et dispose d'une durée de vie importante, mais on ne l'utilise plus aujourd'hui en raison de la toxicité du cadmium.
• La batterie lithium : son recyclage n'est pas encore bien maîtrisé et son utilisation est plus délicate que la batterie lithium-ion.
• La batterie nickel-hydrure métallique : capable de stocker de l'énergie de façon importante et peu polluante, elle est cependant très chère et a besoin d'un système de refroidissement, car elle monte en température avec la charge.

Le saviez-vous ? La batterie lithium-ion rechargeable a été commercialisée pour la première fois en 1991 par Sony. On utilise ce type de batterie non seulement pour les voitures électriques mais aussi pour les ordinateurs portables, les smartphones, etc...

⚡ Comment fonctionne la batterie d'une voiture électrique ?

La batterie d'une voiture électrique fonctionne grâce à la circulation d'électrons entre deux électrodes :

• L'anode, une électrode négative ;
• La cathode, une électrode positive.

Ces deux électrodes baignent dans de l'électrolyte, une solution électrolytique qui peut être liquide ou sous forme de gel et joue un rôle de conducteur pour permettre le transport des électrons.

C'est cet échange entre les deux électrodes qui permet de générer de l'énergie pour faire fonctionner la batterie, leur migration de l'une à l'autre créant du courant électrique. Ce fonctionnement se fait en deux phases :

• La décharge : les électrons stockés dans l'anode migrent vers la cathode pour alimenter le moteur ;
• La charge : l'énergie envoyée par le chargeur fait revenir les électrons de la cathode vers l'anode pour recharger la batterie.

La batterie d'une voiture électrique permet ainsi de transformer une énergie chimique en électricité pour alimenter le véhicule. Le processus se fait à l'inverse lors de la recharge de la batterie.

⏱️ Quelle est la durée de vie d'une batterie de voiture électrique ?

La durée de vie d'une batterie de voiture électrique dépend du nombre de cycles de charge et de décharge. En moyenne, une batterie de voiture électrique dure 1000 à 1500 cycles de recharge, soit 200 à 500 000 km. Mais cela dépend de l'utilisation de la voiture.

En général, le constructeur garantit la batterie d'une voiture électrique 8 ans. La durée de vie d'une batterie de voiture électrique peut aussi être impactée par d'autres conditions : vieillissement naturel de la batterie, températures extrêmes, etc.

💶 Combien coûte une batterie de voiture électrique ?

Le prix d'une batterie de voiture électrique dépend de sa capacité énergétique en kWh, qui détermine son autonomie et la puissance du moteur. Il faut aussi savoir que les matériaux qui composent la batterie électrique sont très chers, principalement le cobalt et le lithium.

En moyenne, on estime le prix du kWh à 120 €. Une batterie de 50 kWh coûte donc autour de 6000 €. Il faut cependant savoir que ces prix n'ont fait que baisser ces dernières années. Malgré cela, en général, le prix de la batterie représente presque la moitié du coût de la voiture électrique.

Le prix moyen d'une batterie de voiture électrique va de 4000 à 6000 €. Pas de panique cependant : vous n'aurez pas forcément à débourser cette somme pour changer la batterie de votre voiture électrique au bout de 8 ans.

Dans le cas où il serait nécessaire de remplacer votre batterie électrique, son changement est généralement couvert par la garantie du constructeur. Mais à la fin de la garantie, vous devrez prendre le remplacement à votre charge.

Il existe aussi des systèmes de location de batterie pour voiture électrique. Certains constructeurs automobile imposent l'achat, mais ce n'est pas le cas de tous. D'autres laissent le choix au consommateur. Vous pouvez alors louer votre batterie plutôt que de l'acheter avec votre voiture électrique.

La location de la batterie électrique vous permet de bénéficier d'une garantie de remplacement, selon un seuil de remplacement qui varie en fonction du constructeur. Cependant, vous devrez payer un loyer mensuel qui va généralement de 60 à 150 € par mois.

Bon à savoir : la revente d'une voiture électrique sans batterie est souvent plus difficile que quand la batterie est vendue avec, car l'acheteur devra s'occuper de sa propre location.

Et voilà, vous savez maintenant tout sur la batterie d'une voiture électrique ! Comme vous l'avez compris, il ne s'agit pas du même type de batterie que sur un véhicule thermique : elle ne remplit pas la même fonction. La batterie d'une voiture électrique détermine notamment son autonomie et la puissance du moteur.