Quels sont les différents types de batteries électriques?

Par Laurent F.
5 minutes de lecture

Les types de batteries de voiture électrique sont un élément crucial dans le développement et l’adoption des véhicules électriques. De quoi se compose une batterie de voiture électrique et existe-t-il plusieurs types ? On fait le point.

Quel est le principe d’une batterie électrique, et de quoi se compose-t-elle? 

L’association AVERE France l’explique simplement : une batterie électrique est « un accumulateur qui transforme de l’énergie chimique en énergie électrique. L’énergie chimique est transformée en énergie électrique lors des phases de décharge, et pour une petite partie en chaleur ». Elle se compose de cellules, elles-mêmes composées d’une cathode, d’une anode, d’un séparateur et d’un électrolyte qui est soit liquide, soit solide, soit semi-solide.

Type de batterie voiture électrique

Parmi les différents types de batteries pour voitures électriques, 99,9% des véhicules abritent aujourd’hui des batteries lithium-ion. Leur principe repose « sur l’échange réversible de l’ion lithium entre une électrode positive et une électrode négative pour créer et stocker de l’électricité ». Pour autant, certaines batteries n’utilisent pas les mêmes matériaux pour les électrodes positives. Trois variantes sont à distinguer : le lithium-fer-phosphate (LFP), le nickel-manganèse-cobalt (NMC) et le nickel-cobalt-aluminium (NCA).

Types de batteries de voiture électrique : Lithium-ion NMC et NCA

Comme leurs noms l’indiquent, les batteries faisant appel au NMC et au NCA utilisent donc toutes du cobalt et du nickel, deux matériaux rares. Le cobalt permet d’obtenir une grande densité énergétique. Sur ce type de batteries, c’est 250 Wh/kg au niveau de la cellule, et 700 Wh/litre. Conséquence, elles délivrent une plus grande autonomie, mais elles sont aussi plus chères. En cause, les cours du nickel et du cobalt qui ne cessent d’augmenter.

Types de batteries de voiture électrique : Lithium-ion LFP

Type de Batterie LFP

Les batteries LFP représentent une alternative intéressante parmi les types de batteries pour véhicules électriques, offrant un bon compromis entre coût et performance. Comme leurs noms l’indiquent, les batteries faisant appel au NMC et au NCA utilisent donc toutes du cobalt et du nickel, deux matériaux rares. Le cobalt permet d’obtenir une grande densité énergétique. Sur ce type de batteries, c’est 250 Wh/kg au niveau de la cellule, et 700 Wh/litre. Conséquence, elles délivrent une plus grande autonomie, mais elles sont aussi plus chères. En cause, les cours du nickel et du cobalt qui ne cessent d’augmenter.

Y a-t-il des différences à la recharge?

Les méthodes de recharge peuvent varier légèrement selon les types de batteries de voiture électrique utilisées. Quoi qu’il en soit, de manière générale, selon l’ensemble des experts, il faut éviter de recharger trop souvent une batterie lithium-ion à 100%. Mieux vaut privilégier un niveau de charge entre 20 et 80%. Ceci, même si, sur une batterie LFP, un chargement excessif aura moins d’impact sur sa durée de vie qu’avec les autres chimies existantes.

D’autres technologies bientôt sur le marché?

Les recherches sur de nouveaux types de batteries pour voitures électriques sont nombreuses, avec des technologies prometteuses comme les batteries sodium-ion et LMFP. Impossible de citer toutes les innovations en cours, mais des véhicules fonctionnant sous batteries sodium-ion ont récemment été commercialisés en Chine. Une solution qui, si elle se démocratise, présente un bel avantage : le sodium n’est pas un matériau rare contrairement au cobalt et au nickel ; il est donc forcément moins coûteux. Un inconvénient toutefois : les batteries sodium-ion offrent des performances plutôt modestes. Elles pourraient s’avérer intéressantes sur les trottinettes ou sur les vélos électriques, c‘est moins certain pour les voitures électriques ! Autre piste explorée, le LMFP (lithium-manganèse-fer-phosphate) où le fer est remplacé par le manganèse. Là encore, ni nickel, ni cobalt, et les performances semblent (à ce stade) très convenables. À suivre donc… 

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