On peut y voir une certaine ironie. Les véhicules électriques à batteries, présentés comme une des solutions pour limiter les émissions de gaz à effet de serre et donc le réchauffement climatique, supportent assez difficilement les canicules. Plus particulièrement les batteries qui en cas de températures extrêmes ont besoin d’être protégées, c’est-à-dire refroidies.
Un problème chimique
Les températures élevées et même très élevées n’empêchent pas les véhicules électriques de fonctionner mais elles affectent sérieusement leurs performances et leur longévité. Les batteries sont déjà ainsi beaucoup plus sollicitées pour rafraichir les passagers et l’habitacle, ce qui réduit l’autonomie de 10 à 20%. Mais le problème se situe avant tout au niveau chimique. Lorsque les températures grimpent, les ions d’une batterie de voiture s’accélèrent. Ils ont alors souvent du mal à se fixer à l’anode ou à la cathode. La pression et la vitesse liés à la chaleur peuvent également créer de petites fissures qui ralentissent les réactions chimiques et réduisent la durée de vie de la batterie. Les batteries au Lithium-ion commencent à se dégrader à partir de 50° C. Au-delà des 70° C, leur intégrité est menacée.
La chaleur qui affecte un véhicule électrique peut aussi bien être externe, la météorologie, qu’interne, du fait de son utilisation. C’est notamment le cas lors de tout cycle de charge rapide qui génère beaucoup de chaleur. L’utilisation d’un superchargeur fait ainsi circuler les ions bien plus rapidement que le branchement sur une prise murale. C’est pourquoi de nombreux constructeurs dont Tesla recommandent aux utilisateurs lors des périodes de forte chaleur d’utiliser la recharge rapide de préférence le matin ou la nuit, à des heures plus fraîches.
Maintenir le refroidissement
Le point essentiel est celui du refroidissement de la batterie. Les jours de grande chaleur, les ions d’une batterie de véhicule électrique se déplacent rapidement même si la voiture ne roule pas ou n’est pas branchée, ce qui peut réduire son autonomie de manière irréversible. Le pire cas est celui d’une voiture qui reste exposée longtemps à des températures élevées dans un garage sans être branchée. Si elle est branchée ou conserve un niveau de charge suffisant, la voiture peut utiliser de façon autonome l’énergie dont elle dispose pour refroidir sa batterie.
Il existe deux types de refroidissement très différents, par circuit liquide et par ventilation. Le refroidissement par circuit liquide se montre bien plus efficace. On retrouve cette technologie chez plusieurs constructeurs, comme Tesla, Hyundai, Audi ou encore Kia. En revanche, certains modèles comme la Nissan Leaf ou la Renault Zoé sont équipés d’un dispositif à ventilation. Selon des chiffres cités par Engie, les véhicules dotés d’une batterie lithium-ion à refroidissement liquide perdent moins de 10% d’autonomie en 5 ans, contre 20 à 30% pour les modèles à refroidissement par ventilation.
La santé des batteries, point essentiel pour développer le marché de l’occasion
Cela doit évidemment être pris en compte sur le marché de l’occasion des véhicules électriques appelé à se développer rapidement. La santé des batteries devient alors une donnée critique. Mais l’évaluer n’est pas chose facile. Un véhicule électrique qui a traversé une poignée d’étés très chauds dans le midi de la France, par exemple, peut être plus « usé » que le même modèle avec le même kilométrage dans le nord du pays. Mais si le conducteur du midi a pris toutes les précautions nécessaires pour l’entretenir, son véhicule électrique peut être en bien meilleur état qu’une voiture équivalente dans un climat plus frais régulièrement conduite avec une batterie presque à vide puis rechargée à plein, des pratiques qui accélèrent l’usure d’une batterie lithium-ion.
Le froid a également un impact sur les batteries des véhicules électriques. Plus il fait froid, plus les réactions chimiques sont lentes et moins la batterie tient la charge. Selon une étude effectuée par l’AAA (American Automobile Association), la perte moyenne d’autonomie atteignait 41% par une température de -6 degrés Celsius avec le chauffage activé. L’AAA avait fait subir une série de tests à cinq modèles : une BMW i3, une Chevrolet Bolt, une Nissan Leaf, une Volkswagen e-Golf et une Tesla Model S. Mais ces pertes sont de courte durée. Ce qui n’est pas le cas des dégâts liés à une canicule…
