Quelle est la durée de vie des batteries de voitures électriques ?

L’état de la batterie d’un véhicule électrique (VE) désigne la condition d’une batterie de VE et ses performances au fil du temps. Cette notion mesure la capacité de la batterie à stocker de l’énergie et à la distribuer, par rapport à sa capacité d’origine. Maintenir la batterie en bon état est essentiel pour les propriétaires de VE afin de garantir à un niveau optimal l’autonomie, l’efficacité et les performances globales de leur véhicule.

Mais combien de temps ces batteries durent-elles en conditions réelles ? En analysant les données de 10 000 véhicules électriques, nous avons identifié des récurrences, des facteurs et des connaissances qui permettent de mieux comprendre la durée de vie des batteries et vous aideront à tirer le meilleur parti de la vôtre.

Quelle est la durée de vie des batteries de VE ?

En analysant l’état de batterie des VE en 2019, nous avons constaté que les batteries des véhicules électriques se dégradaient à hauteur de 2,3 % par an en moyenne. Une nouvelle analyse de 2024 révèle toutefois une amélioration significative : les batteries des véhicules électriques se dégradent désormais en moyenne de 1,8 % par an. Cette amélioration met en évidence les progrès continus réalisés en matière de technologies de batterie et de durabilité.

Selon des recherches menées par Geotab, les batteries des véhicules électriques pourraient durer 20 ans ou plus si la dégradation se poursuit à ce rythme plus lent. Cela est particulièrement positif pour les opérateurs de flotte encouragés à réduire leurs émissions de CO₂.

La transition vers les VE est le moyen le plus efficace de réduire les émissions et les données télématiques offrent les informations nécessaires pour répondre aux doutes persistants sur le remplacement des véhicules thermiques par des VE.

Voici ce que nous enseignent les dernières données Geotab :

• Aujourd’hui, 75 % des utilitaires légers pourraient être remplacés par des véhicules électriques équivalents.
• Le passage à l’électrique permettrait d’économiser 14 000 € par véhicule à l’échelle de sa durée de vie.

Les voitures électriques perdent-elles en autonomie au fil du temps ?

Oui, les véhicules électriques perdent de l’autonomie au fil du temps en raison de la dégradation de leur batterie. Cependant, avec un taux de dégradation moyen de seulement 1,8 % par an, les VE devraient conserver la majeure partie de leur autonomie pendant plus d’une décennie, ce qui les rend commodes et intéressants sur le long terme.

Quels sont les facteurs classiques qui impactent la durée de vie des batteries ?

Les véhicules électriques à batterie (VEB) modernes et les véhicules hybrides rechargeables (PHEV) fonctionnent principalement avec des batteries lithium-ion, connues pour leurs performances et leur durabilité. Plusieurs facteurs jouent cependant sur la durée de vie de ces batteries, entraînant des pertes d’autonomie au fil du temps :

• L’âge : toutes les batteries se dégradent au fil du temps, ce qui réduit leur capacité.
• La température : la chaleur ou le froid extrêmes accélèrent l’usure, ce qui rend d’autant plus importante une bonne gestion thermique.
• L’état de charge en fonctionnement : maintenir la charge entre 20 et 80 % réduit la pression sur la batterie.
• La charge CA ou CC : le recours fréquent à la charge rapide en CC peut dégrader les batteries plus rapidement que la charge en AC, plus lente.
• L’utilisation (cycles d’énergie) : chaque cycle de charge/décharge impacte la capacité à la marge.
• La composition chimique de la batterie : les batteries de type lithium-ion, par exemple NMC ou LFP, n’offrent pas la même durabilité.
• Le système de batterie et la gestion thermique : ces fonctionnalités contribuent à préserver l’efficacité et à éviter les surchauffes.

Pour apaiser vos inquiétudes concernant l’autonomie des VE, vous pouvez utiliser des outils de diagnostic permettant de suivre les performances de la batterie de vos véhicules et vous focaliser sur l’entretien afin de prolonger leur durée de vie.

La durée de vie varie-t-elle en fonction de la marque, du modèle et de l’année ? 

Oui, la durée de vie d’une batterie de véhicule électrique varie en fonction de la marque, du modèle et de l’année du véhicule. Les deux facteurs clés qui entrent en jeu sont la composition chimique de la batterie et son système de gestion thermique. Les variantes chimiques des batteries lithium-ion réagissent chacune de manière différente à la pression, et les techniques de refroidissement, qu’elles impliquent l’air ou un liquide, peuvent avoir un impact significatif sur les taux de dégradation.

Quel type de refroidissement est le meilleur pour la longévité de la batterie d’un VE, par liquide ou par air ?

Les systèmes de refroidissement par liquide préservent davantage la longévité de la batterie des VE que les systèmes de refroidissement par air passifs. Comme vous pouvez le voir sur le graphique 1, la Tesla Model S 2015, dotée d’un refroidissement par liquide, a un taux de dégradation moyen de 2,3 %. La Nissan Leaf, qui date elle aussi de 2015 mais est équipée d’un système de refroidissement par air passif, affiche un taux beaucoup plus élevé de 4,2 %. 

Ces données mettent en évidence l’impact considérable que peut avoir un bon système de gestion thermique quand il s’agit de ralentir la dégradation de la batterie.

Graphique 1 : Comparaison de la dégradation de la batterie de la Tesla Model S de 2015 (refroidissement par liquide) par rapport à la Nissan LEAF de 2015 (refroidissement par air passif).

 Qu’est-ce que la dégradation de la batterie des VE ?

La dégradation de la batterie des VE est un processus naturel qui réduit de façon permanente la quantité d’énergie que la batterie peut stocker ou la quantité de courant qu’elle peut fournir. Les batteries des VE peuvent généralement fournir plus de courant que les composants du groupe motopropulseur ne peuvent prendre en charge. Par conséquent, la dégradation en termes de puissance est rarement observable dans les VE, et seule importe la moindre capacité de la batterie à stocker l’énergie.

On appelle SOH la condition des batteries (« state of health », ou « état de santé »). Elles commencent leur vie avec 100 % de SOH et, au fil du temps, elles se détériorent. Par exemple, une batterie de 60 kWh avec un SOH de 90 % offre les mêmes performances qu’une batterie de 54 kWh.

Les batteries des voitures électriques se dégradent-elles ?

Oui, comme toutes les batteries, les batteries des VE se dégradent. Cependant, en moyenne, les batteries des VE présentent des niveaux élevés de préservation et les taux de dégradation sont meilleurs sur les modèles plus récents.

Nos dernières recherches révèlent que les batteries des VE perdent en moyenne de 1,8 % par an. La dernière fois que nous avons analysé la dégradation des batteries, en 2019, nous avions constaté un taux de dégradation annuel moyen de 2,3 % (un résultat déjà très bon). Reportez-vous au graphique 2 ci-dessous pour connaître les taux de dégradation de la batterie des 11 modèles de VE analysés.

Graphique 2 : Taux moyens de dégradation de la batterie pour plusieurs modèles de véhicules électriques sur cinq ans

La dégradation de la batterie est-elle linéaire ? 

Bien que notre analyse montre une dégradation plus ou moins linéaire, en règle générale, la durée de vie des batteries des VE devrait décliner de manière non linéaire : une chute initiale, suivie ensuite par un déclin à un rythme beaucoup plus modéré. Vers la fin de sa durée de vie, les conducteurs peuvent s’attendre à voir brutalement baisser l’état de santé de la batterie, comme le montre le tableau ci-dessous.

Graphique 3 : Courbe attendue de dégradation de la batterie

Quel rôle joue la température sur la dégradation des batteries ?

La température joue un rôle important dans la dégradation des batteries. Les batteries de VE exposées à des températures extrêmes se détériorent plus rapidement que celles fonctionnant dans des climats plus frais. Par exemple, la batterie d’un VE en Arizona aura une durée de vie plus courte que celle du même modèle de véhicule en Norvège.

Pour étudier la question, nous avons regroupé les véhicules par climat :

• Tempéré : moins de cinq jours par an au-dessus de 27 °C ou en dessous de -5 °C
• Chaud : plus de cinq jours par an au-dessus de 27 °C

Graphique 4 : Les batteries exposées à des températures élevées se dégradent plus rapidement que celles fonctionnant dans des climats tempérés.

Comme le montre le graphique 4, les véhicules électriques voient leur batterie décliner plus rapidement dans les climats chauds. C’est un problème pour les flottes qui circulent dans des zones où il fait chaud, que l’on peut cependant contrer en adoptant des stratégies d’entretien des batteries de VE. Des pratiques telles que l’optimisation des habitudes de charge et l’utilisation de systèmes de gestion thermique sont essentielles pour maintenir la batterie d’un véhicule électrique en bon état.

Une utilisation intensive du véhicule affecte-t-elle la dégradation de la batterie ?

Étonnamment, nos recherches montrent que les véhicules électriques beaucoup utilisés ne subissent pas une dégradation beaucoup plus importante de leur batterie que les véhicules qui roulent peu. C’est une nouvelle encourageante, car plus souvent ils roulent, plus les véhicules électriques deviennent financièrement intéressants.

Le point à retenir ? Vous pouvez utiliser vos véhicules électriques en toute confiance, même avec des cycles d’utilisation intensifs, sans vous soucier d’user prématurément leur batterie, à condition de respecter leur autonomie de conduite quotidienne. En revanche, un recours fréquent à la charge rapide en CC pour les véhicules qui roulent beaucoup peut contribuer à une dégradation plus rapide.

Graphique 5 : Qu’ils roulent beaucoup ou peu, les véhicules présentent des niveaux similaires de dégradation de la batterie.

Comment le mode de charge affecte-t-il l’état de la batterie ?

Notre analyse n’a révélé aucun impact significatif sur les taux de dégradation lors de la comparaison des véhicules à utilisation intensive et à faible utilisation, lors du contrôle de l’utilisation de la charge en CC. 

Cependant, en analysant le même modèle de véhicule dans une situation d’utilisation intensive impliquant différents climats et différentes puissances de charge, nous avons constaté une forte corrélation entre les climats très chauds, la fréquence de charge élevée et le déclin de la batterie.

Nous avons pu observer le niveau de charge prédominant utilisé pour les VE dans notre système. Les stations de recharge de VE d’Amérique du Nord sont classées en trois catégories courantes :

• CA niveau 1 (120 V) : une prise domestique standard en Amérique du Nord
• CA niveau 2 (240 V) : habituel pour la recharge domestique ou de flotte
• Chargement rapide en courant continu (DCFC, « direct-current fast charger ») : pour les recharges plus rapides

Il existe une différence notable dans l’état de la batterie entre les voitures régulièrement chargées au niveau 2 et celles qui utilisent le niveau 1, mais la différence n’est pas significative en termes statistiques.

Graphique 6 : Dégradation de la batterie des véhicules chargés principalement au niveau 1 par rapport au niveau 2.

D’autre part, l’utilisation d’un équipement DCFC semble avoir un impact significatif sur la vitesse à laquelle les batteries se dégradent. La charge rapide d’une batterie implique des courants élevés qui entraînent des températures élevées, ce qui met à mal les batteries. En fait, de nombreux constructeurs automobiles suggèrent aux conducteurs et aux gestionnaires de flotte de limiter le recours à la charge rapide en CC pour prolonger la durée de vie de la batterie de leurs véhicules électriques.

Nous examinons ci-dessous tous les véhicules électriques à batterie fonctionnant dans des conditions climatiques chaudes en fonction de la fréquence à laquelle ils ont eu recours au DCFC : jamais, occasionnellement (0 à 3 fois par mois) ou fréquemment (plus de 3 fois par mois).

Graphique 7 : La dégradation de la batterie semble fortement corrélée à l’utilisation des DCFC pour les véhicules roulant dans les climats chauds ou caractérisés par des saisons chaudes.

Quel est l’impact de l’état de charge sur la durée de vie des batteries de VE ?

L’état de charge (SOC) désigne la quantité d’énergie qu’une batterie de véhicule électrique contient par rapport à sa capacité totale. Une batterie complètement chargée est à 100 % de son état de charge, une batterie complètement déchargée à 0 %. Toutefois, la charge « utilisable » est souvent plus faible en raison des tampons de protection, qui s’actionnent pour préserver l’état de la batterie.

Faire tourner une batterie presque pleine ou vide risquant de réduire sa durée de vie, les constructeurs automobiles les dotent de tampons pour éviter les niveaux de charge extrêmes. Ces tampons limitent la capacité de charge via les paramètres d’usine pour faire en sorte que la batterie n’atteigne pas régulièrement ses niveaux de charge maximum ou minimum.

Graphique 8 : Les tampons de protection de la batterie contrôlent la fenêtre de l’état de recharge utile d’un VE.

De nombreux VE actuels, comme les Tesla, permettent d’ajuster la taille de ce tampon au moyen de mises à jour logicielles par liaison radio, ce qui améliore la longévité de la batterie. Certains constructeurs permettent également aux utilisateurs de définir une limite de charge personnalisée (par exemple, s’arrêter à 75 % au lieu de 100 %), ce qui contribue à prolonger davantage la durée de vie de la batterie.

Quel est l’impact de l’effet tampon sur l’autonomie de la batterie ?

L’effet tampon est conçu pour protéger les batteries de VE de la dégradation en les empêchant de se charger ou de se décharger à l’excès. Les constructeurs automobiles utilisent ces tampons pour prolonger la durée de vie des batteries. La logique est que plus le tampon est important, moins il y aura d’énergie disponible pour la conduite, mais plus lente sera la dégradation de la batterie.

Par exemple, la Chevrolet Volt (qui n’est plus produite aujourd’hui) mettait en œuvre des tampons supérieurs et inférieurs importants, qui s’ajustaient automatiquement à mesure que la batterie vieillissait. Grâce à cette conception, la dégradation des batteries était plus lente que la moyenne, ce qui montre bien les bénéfices des tampons de protection pour prolonger la durée de vie des batteries.

Graphique 9 : Dégradation de la batterie au fil du temps pour une Chevrolet Volt par rapport à l’ensemble des véhicules.

Combien de batteries faut-il entretenir sur les véhicules électriques ?

Les véhicules électriques disposent généralement de deux types de batteries à entretenir : la batterie haute tension principale qui alimente le véhicule et une batterie de 12 V qui prend en charge les fonctions électriques secondaires telles que l’alimentation des feux et les systèmes d’infodivertissement et de commande du véhicule. 

Si la batterie haute tension nécessite généralement un moindre degré de maintenance prédictive en raison de sa conception, la batterie 12 V doit tout de même être contrôlée régulièrement, car elle est susceptible de s’user au fil du temps. Il est conseillé d’assurer un suivi des deux batteries pour s’assurer que le véhicule reste performant. Certains constructeurs proposent des systèmes de suivi qui aident à vérifier l’état des deux batteries.

Quel rôle joue la batterie de 12 V dans un VE ?

La batterie de 12 V des véhicules électriques alimente des systèmes essentiels comme les feux, les vitres électriques, le système d’infodivertissement et d’autres composants auxiliaires. Lorsque le véhicule ne roule pas, elle s’assure que tous les systèmes basse tension fonctionnent correctement, même lorsque le véhicule est à l’arrêt.

Qu’advient-il des batteries de voiture électrique lorsqu’elles arrivent en fin de vie ?

Lorsqu’une batterie de voiture électrique tombe en panne, elle ne peut plus stocker d’énergie ou en fournir suffisamment pour alimenter le véhicule. Selon la gravité du problème, il peut être nécessaire de remplacer entièrement la batterie. 

Pour autant, les batteries de VE sont souvent conçues pour durer de nombreuses années. Lorsqu’elles se dégradent, les constructeurs peuvent proposer des programmes de recyclage pour aider à mettre au rebut ou à réutiliser en toute sécurité la batterie usagée.

Comment maintenir en bon état la batterie d’un VE et prolonger sa durée de vie

Si certains facteurs ne sont pas entre les mains de l’utilisateur, les conducteurs et gestionnaires de flotte ont à leur disposition plusieurs bonnes pratiques pour prolonger la durée de vie des batteries de VE et, par extension, la durée de vie globale de leurs véhicules électriques.

Baisser la température

L’exposition à une chaleur élevée accélère la dégradation de la batterie. C’est pourquoi il est indispensable que les véhicules électriques demeurent dans des plages de température modérées de façon à préserver la batterie. À des températures modérées, il est possible que les batteries se dégradent plus lentement que la moyenne. Si vous êtes en train de choisir un véhicule à acheter, privilégiez les modèles ayant une batterie à refroidissement liquide, car cette fonction assure une meilleure protection que le refroidissement par air.

Surveiller la charge

Pour préserver l’état des batteries VE, il est recommandé d’éviter autant que possible les charges rapides en CC, surtout pour les flottes qui réalisent des cycles d’utilisation intensifs. Si les véhicules restent au garage pendant la nuit, une charge de niveau 2 devrait suffire. 

Évitez de laisser les véhicules complètement chargés ou déchargés : maintenir l’état de charge de la batterie entre 20 % et 80 % est l’idéal, en particulier pendant les longues périodes d’inactivité. Si vos véhicules en sont dotés, utilisez les tampons de protection réglables pour automatiser ce processus et réserver les charges complètes aux trajets longue distance.

Rouler, rouler, rouler

N’hésitez pas à faire rouler vos véhicules électriques autant que possible. Une utilisation intensive ne détériore pas la durée de vie de la batterie des VE. Vous pouvez donc réduire le coût total de possession en augmentant les heures de conduite. 

En fait, faire régulièrement rouler vos véhicules électriques contribue à maintenir la batterie dans un état optimal, car assurer des cycles de charge constants et éviter les longues durées d’inactivité peut réduire l’efficacité. Cependant, gardez à l’esprit que le recours fréquent à la charge en CC, en particulier dans les climats chauds, est susceptible d’entraîner une dégradation plus rapide.

Analyser les données des batteries de VE

Les données télématiques sont essentielles pour comprendre l’état de la batterie des véhicules électriques de votre flotte. Avec les solutions de gestion de flotte de VE, vous pouvez suivre la capacité des batteries en temps réel, surveiller les taux de dégradation et prendre des décisions fondées sur les données pour prolonger la durée de vie de vos véhicules. Ces données vous permettent d’adopter des mesures proactives ou correctives, et ainsi de vous assurer que vos véhicules restent performants et rentables au fil du temps.

Qu’est-ce que l’outil Geotab pour la gestion de la dégradation des batteries des VE ?

L’outil Geotab de gestion de la dégradation des batteries des VE fournit des informations précieuses sur la dégradation progressive des batteries de véhicules électriques. Lancé en 2019, cet outil permet aux gestionnaires de flotte de comparer les taux de dégradation de différents modèles de véhicules électriques, ce qui les aide à prendre des décisions fondées sur les données concernant l’adoption de VE et la gestion de la flotte. 

Les données utilisées par l’outil proviennent de la base de données télématique complète de Geotab, qui comprend des données de performances réelles obtenues à partir d’un grand nombre de véhicules électriques en fonctionnement. 

Si l’outil offre un aperçu détaillé de l’état et de la dégradation des batteries, il est important de noter qu’il n’inclut pas les données collectées après 2019. Cet outil reste cependant essentiel pour comprendre les tendances de performance des batteries et l’évolution des différents modèles au fil du temps. 

Nous espérons que ces informations aideront les flottes à décider quels véhicules électriques seront les mieux adaptés à leurs besoins opérationnels et à leurs objectifs de développement durable.

Pour conclure, nos données montrent que les batteries des véhicules électriques se dégradent lentement, avec un déclin moyen de seulement 1,8 % par an. En appliquant des bonnes pratiques de charge et d’utilisation, vous pouvez remplacer les véhicules thermiques par des VE qui dureront bien au-delà de leur durée de vie utile. Prêt à passer à l’électrique ? 

Découvrez l’audit d’électrification EVSA de Geotab, un outil qui peut vous aider à identifier les meilleurs véhicules électriques pour votre flotte et à optimiser leurs performances.