Tout savoir sur le SOH d’une batterie électrique

Qu’est-ce que le SOH d’une batterie électrique ?

Le SOH, ou state of health, est un indicateur important qui permet d’évaluer l’état de santé d’une batterie au fil du temps. Il mesure la capacité de la batterie de traction à conserver ses performances initiales après plusieurs cycles d’utilisation. Utilisé pour suivre l’évolution des batteries lithium-ion, le SOH permet de mieux comprendre leur vieillissement et d’anticiper une éventuelle perte d’autonomie.

Mais comment cet indicateur est-il défini, mesuré et interprété dans le cycle de vie d’une batterie du véhicule ?

Que signifie le SOH d’une batterie ?

Pour connaître le SOH d’une batterie, il faut comprendre qu’il s’agit d’un indicateur exprimé en pourcentage, qui reflète la capacité réelle de la batterie par rapport à sa capacité nominale initiale. En d’autres termes, le State of Health mesure la faculté d’une batterie à stocker et restituer l’énergie comme elle le faisait à l’état neuf.

Dans le cas d’une voiture électrique, cela signifie qu’une batterie lithium affichant un SOH de 100 % permet une autonomie maximale, alors qu’une batterie dégradée à 75 % ne peut plus délivrer que les trois quarts de sa capacité initiale. Cette baisse progressive de la santé de la batterie se traduit concrètement par une diminution de l’autonomie des batteries à mesure que le cycle de vie avance.

Le SOH est donc un indicateur central pour évaluer la performance des batteries li-ion rechargeables utilisées dans les véhicules électriques. Il dépend notamment de la densité énergétique encore disponible et du bon fonctionnement des composants internes, notamment le transfert des ions lithium entre les électrodes.

Quels facteurs influencent la dégradation du SOH ?

Le State of Health d’une batterie ne reste pas stable dans le temps. Il diminue progressivement en fonction de plusieurs paramètres liés à son usage, à son environnement et à sa technologie. Comprendre ces éléments permet d’optimiser la durée de vie des batteries, notamment dans le cas des voitures électriques, où les contraintes sont importantes.

Parmi les principaux facteurs qui influencent la dégradation du SOH, on retrouve :

• Les cycles de charge et de décharge : chaque cycle complet, même partiel, contribue à l’usure de la batterie. Plus le nombre de cycles est élevé, plus la capacité diminue.
• Les températures extrêmes : une exposition fréquente au froid ou à la chaleur accélère la dégradation chimique. La surchauffe notamment peut avoir un impact durable sur les cellules.
• La vitesse de recharge : les utilisateurs qui optent régulièrement pour une recharge rapide risquent de solliciter fortement les composants internes, ce qui affecte le SOH à long terme.
• La profondeur de décharge : descendre fréquemment sous les 10 % ou jusqu’à 0 % peut endommager la structure interne, en particulier selon le type de batterie utilisé.
• Les conditions d’usage : laisser la batterie en charge constante à 100 %, l’immobiliser pendant de longues périodes, ou la stocker sans précaution contribue à sa détérioration.
• L’usage intensif : les conducteurs qui rechargent leurs batteries très fréquemment ou effectuent de longs trajets quotidiens avec peu de temps de repos thermique soumettent leur batterie à un stress plus important.

En tenant compte de ces variables, il est possible d’adapter ses pratiques pour limiter l’impact sur le SOH et prolonger l’efficacité de la batterie dans le temps.

Comment le SOH est-il mesuré ?

Le diagnostic SOH d’une batterie électrique ne repose pas sur une mesure directe, mais sur un calcul estimatif réalisé par le battery management system (BMS), le système électronique chargé de surveiller et de réguler l’état de la batterie. Ce système embarqué analyse en permanence les données issues de plusieurs capteurs pour évaluer la santé de la batterie.

Le BMS s’appuie sur différentes méthodes pour estimer le state of health :

• Le suivi des performances au fil du temps, notamment les écarts entre la capacité théorique et la capacité réellement disponible ;
• La comparaison des données de charge et de décharge, en surveillant les courbes de tension, de courant et de température ;
• La mesure de la résistance interne, qui augmente à mesure que la batterie vieillit, notamment en lien avec l’usure de l’électrolyte ;
• L’analyse du nombre de cycles effectués, souvent croisée avec les conditions de température et les taux de décharge.

Parmi les données clés exploitées figurent la capacité actuelle, la tension (en volts), le courant, la température, ainsi que la stabilité des cycles. Ces éléments sont accessibles via des interfaces de diagnostic, comme la prise OBD du véhicule, utilisée en atelier pour surveiller l’évolution de la batterie.

Le recalibrage du SOH peut s’avérer nécessaire dans certains cas, notamment après une immobilisation prolongée ou une dérive des capteurs. Cette opération permet de réaligner les estimations du BMS avec la réalité physique de la batterie, pour garantir une lecture fiable de son état de santé.

Quelle est la différence entre SOH et SOC ?

Le SOH (state of health) et le SOC (state of charge) sont deux indicateurs distincts mais complémentaires pour suivre une batterie électrique.

Le SOH reflète la santé globale de la batterie sur le long terme. Il indique dans quelle mesure elle conserve sa capacité d’origine après des centaines de cycles de charge et de décharge.
Le SOC, quant à lui, mesure le niveau de charge à l’instant T, c’est-à-dire l’énergie disponible immédiatement, comme une jauge de carburant.

Par exemple, une batterie rechargée à 100 % de SOC mais dont le SOH est tombé à 70 % offrira une autonomie réduite. La différence d’autonomie ne vient pas du temps de charge, mais de la capacité globale amoindrie.

Les deux indicateurs permettent ensemble une gestion précise. Le SOC pour suivre l’usage quotidien, le SOH pour anticiper la perte de performance liée à l’usure, notamment en cas de décharge profonde, de charge rapide ou d’usage intensif dans les automobiles.

Pourquoi le SOH est-il important pour les gestionnaires de flotte ?

Dans une flotte de véhicules électriques à batterie, le suivi du SOH est un levier essentiel pour maîtriser la performance opérationnelle et les coûts d’exploitation. En mesurant l’état de santé des batteries de véhicules électriques, cet indicateur permet d’anticiper les pertes d’autonomie avant qu’elles n’impactent les trajets quotidiens ou la satisfaction des utilisateurs.

Un véhicule électrique dont le SOH chute sous un certain seuil (par exemple après 160 000 km) voit son autonomie diminuer, ce qui complique la planification de recharge et peut générer des interruptions non prévues. En intégrant le SOH dans un système de gestion ou une plateforme de gestion télématique, les responsables de flotte peuvent :

• Identifier les batteries à surveiller ou à remplacer ;
• Planifier la maintenance préventive des voitures électriques et hybrides ;
• Éviter des recharges trop fréquentes ou inefficaces ;
• Optimiser l’affectation des véhicules selon leur autonomie réelle.

Le SOH s’avère aussi précieux pour le reporting énergétique ou dans le cadre d’objectifs environnementaux liés aux politiques RSE, en assurant une exploitation durable et raisonnée de la flotte.

Conclusion

Le SOH s’impose comme un indicateur important pour évaluer la performance et la durabilité d’une batterie de voiture électrique. En renseignant sur la perte de capacité au fil du temps, il permet de suivre l’évolution des accumulateurs, d’optimiser la recharge des batteries et d’ajuster l’utilisation des batteries en fonction de leur état réel.

Que ce soit pour un particulier qui achète un véhicule électrique d’occasion ou un gestionnaire de flotte, surveiller le cycle de vie de la batterie contribue à garantir l’efficacité des véhicules tout électriques et en prolongeant leur autonomie. C’est aussi un levier important pour préserver les bénéfices liés à la garantie constructeur, améliorer le stockage d’énergie et renforcer la fiabilité d’une voiture propre sur le long terme.