Quelles sont les caractéristiques d’une batterie de voiture électrique ?
La grande majorité des véhicules tout électriques utilisent des batteries lithium-ion. Ce type de batterie rechargeable offre la meilleure densité énergétique (environ 150 Wh/kg). De plus, elles ne souffrent pas d’effet mémoire, ce qui signifie que le fait de les recharger – sans les avoir préalablement complètement vidées – n’affecte pas leurs performances. Plus efficaces et constantes, les batteries lithium-ion ne nécessitent aucun entretien.
Leur fonctionnement repose sur l’échange d’ions lithium entre deux électrodes (+ et -) appelées anodes et cathodes, généralement constituées de cobalt et de graphite. Ces échanges d’ions entre les électrodes ont lieu dans une substance chimique liquide appelée électrolyte. Une batterie au lithium est composée de plusieurs cellules gérées par un calculateur électronique : le Battery Management System (BMS). Par exemple, la batterie Z.E. 50 de la Nouvelle ZOE est composée de 192 cellules et offre une capacité de 52 kWh, pour une autonomie de 395 km (selon les normes WLTP*).
Qu’est-ce qui détermine le prix d’une batterie de véhicule électrique ?
Le prix d’une batterie de véhicule électrique est déterminé par sa capacité en kilowattheures (kWh), qui dicte son autonomie et le niveau de puissance du moteur qu’elle alimente. Selon les analystes de BloombergNEF, en 2015, le prix de la batterie d’une voiture électrique représentait plus de la moitié (57%) du coût de production du véhicule. Mais les économies d’échelle liées au développement du marché des véhicules électriques ont fait chuter le prix du kilowattheure. En 2010, le prix moyen du kilowattheure était de 1 037 euros alors qu’en 2018, il était inférieur à 160 euros. Ainsi, d’ici 2024, il pourrait passer sous la barre des 90 euros .
La baisse du coût du lithium devrait également faire baisser le prix des batteries des véhicules électriques. Depuis 2015, plusieurs nouvelles mines ont été ouvertes en prévision d’une forte demande attendue que le marché n’a pas encore absorbée. Il y a donc des baisses du prix de cette matière première qui se répercutent ensuite sur le prix des batteries.
Un autre matériau coûteux est le cobalt. Une batterie d’une capacité de 90 kWh compte environ une douzaine de cobalt. Pour répondre à la demande du marché automobile, de nouveaux filons de cobalt seront exploités, selon l’Union européenne, qui a déjà repéré quelque 240 sites potentiels. Cependant, les chercheurs tentent de réduire la teneur en cobalt des batteries et d’utiliser plutôt le nickel, plus abondant et moins cher. La création de l’Alliance européenne des batteries (EBA) en 2017 devrait également permettre de réduire les coûts de production.
Quel est le prix d’une batterie de voiture électrique ?
Si l’on se focalise uniquement sur le prix d’une batterie en fonction de sa capacité de puissance, comme le rapporte BloombergNEF en 2019, il faut s’attendre à un prix d’achat d’environ 140 euros/kWh ; un prix d’achat qui baisse année après année. Ainsi, une batterie Renault ZOE 52 kW/h seule se vend à environ 8 100 euros selon les pays.
En outre, les batteries des véhicules sont généralement conçues pour maintenir une efficacité optimale sur au moins 1 000 cycles de charge complète. Mais leur durée de vie va bien au-delà, ce qui offre une assurance de qualité considérable. Par exemple, lorsque vous achetez une batterie, Renault la garantit pendant 8 ans (ou 160 000 kilomètres).