Les constructeurs de voitures électriques plébiscitent plus que jamais les batteries LFP (lithium-ferrophosphate), au détriment des batteries NCM (nickel-cobalt-manganèse) qui se sont imposées comme les plus utilisées ces dernières années. Bien qu’elles aient une densité énergétique plus faible et offrent donc moins d’autonomie, leurs avantages ont convaincu l’industrie.
D’une part, elles sont moins chères à produire, ce qui se traduit en fin de compte par une amélioration du prix pour le consommateur final. D’autre part, elles sont plus sûres, offrant moins de risque d’incendie, et ont une durée de vie plus longue. Contrairement aux MNC, les fabricants ont toujours recommandé de charger complètement la batterie LFP régulièrement, au moins une fois par semaine, comme le recommande Tesla, qui équipe les modèles d’entrée de gamme Model 3 et Model Y de ce type de batterie.
Cette recommandation repose sur l’idée qu’une charge aussi régulière permet de mieux préserver la santé de la batterie, d’éviter une réduction des performances et de calibrer l’ensemble de la batterie de sorte que l’autonomie réaliste affichée par le véhicule soit plus précise. Dans le cas des MNC, on dit souvent que la charge devrait être limitée à 80-90 %, car plus l’état de charge est élevé, plus la température et la tension sont élevées, ce qui accélère la dégradation.
L’étude qui contredit les batteries LFP
Une étude a récemment été publiée dans le Journal of Electrochemical Society, dont l’un des auteurs est le Dr Jeff Dahn, directeur du laboratoire de recherche du même nom financé par Tesla. Le centre, qui a aidé l’entreprise américaine à développer ses batteries NCM, a contredit les idées reçues sur la charge complète des batteries LFP.
L’étude en question affirme que plus une batterie au lithium-ferrophosphate subit de cycles de charge répétés à un niveau de charge élevé, plus ses cellules peuvent être endommagées au fil du temps. La raison ? Ce type de batterie, lorsqu’elle est entièrement chargée, génère des composés nocifs en raison de la tension et de la chaleur déposées sur l’électrode négative, ce qui entraîne une dégradation.
Plus précisément, l’étude fait savoir que «le cyclage à proximité de la limite supérieure de charge (75-100 %) est préjudiciable aux cellules LFP/graphite. Nos résultats montrent une corrélation entre l’état de charge moyen de la batterie et le taux de perte de capacité, ce qui signifie que plus l’état de charge moyen est bas, plus la durée de vie est longue. Il est donc essentiel de réduire au minimum le temps passé à cycler à des états de charge élevés».
Toutefois, ces résultats n’ont pas pris en compte d’autres détails importants dans le fonctionnement quotidien d’une voiture électrique, tels que son utilisation sur de longs trajets, la commodité de chargement de la batterie, les facteurs climatiques externes susceptibles d’affecter ses performances, etc.
Se déplacer quotidiennement dans un état de charge “idéal” de 0 à 25 %, comme l’affirme l’étude, même si cela peut prolonger la durée de vie de la batterie, n’est ni le plus confortable ni le plus pratique pour le conducteur, et constituerait un gaspillage de la capacité offerte par les batteries.
Source : IOPScience (document PDF)
