La seconde vie des batteries de véhicules électriques

17 mai 2022

 

Les voitures électriques circulent en France depuis 10 ans. Aujourd’hui, les ventes de ces voitures explosent et leur autonomie fait preuve de progrès, séduisant davantage d’automobilistes. 220 000 VE ou hybrides sont en circulation et leur nombre ne fait qu’augmenter. La fin de vie des batteries lithium-ion aux alentours de 10 ans questionne les constructeurs, car les premières batteries deviennent hors d’usage. 

Une voiture électrique est écologique, en effet, elle n’émet ni de gaz à effet de serre, ni de particules fines, mais son cycle de vie dans sa globalité peut être optimisé. La réutilisation des batteries lithium-ion de voitures électriques est un élément-clé afin de mettre en place une économie circulaire et réduire leur impact environnemental. Ainsi, accroître la durée de vie des batteries lithium-ion permet d’économiser les ressources mondiales. 

 

La durée de vie d’une batterie de voiture électrique

Les véhicules électriques sont dotés en majorité de la technologie lithium-ion en raison de leur densité énergétique élevée. En comparaison, avec une batterie au plomb, une batterie Li-ion possède une densité de stockage dix fois plus élevée de l’ordre de 300 à 500 Wh/kg. La durée de vie d’une batterie lithium-ion se compte en terme de cycle de charge-décharge. Une batterie lithium-ion de voiture électrique supporte en moyenne entre 1000 et 1500 cycles. Cela correspond à environ 10 ans d’utilisation, sachant que la qualité et les conditions d’utilisation impactent les performances de la batterie lithium-ion, notamment les températures trop élevées.

Les batteries lithium-ion qui propulsent les VE sont utilisables jusqu’à 70% de leur capacité. Ensuite, les performances de stockage ne sont plus suffisantes pour profiter d’une bonne autonomie, elles doivent donc être remplacées. Mais ces batteries possèdent encore 70% de leur capacité énergétique, elles peuvent donc être opérationnelles pour d’autres applications.

 

La réutilisation des batteries

Lorsque les batteries lithium-ion des voitures électriques sont considérées comme usagées, une alternative au recyclage peut être mise en place : la réutilisation ou le reconditionnement. 

Cette économie circulaire est déjà pratiquée depuis quelques années dans le domaine des mobilités vertes tels que les vélos à assistance électrique et les trottinettes électriques. 

Ces batteries lithium-ion possèdent encore une capacité satisfaisante pour répondre aux besoins de certaines applications moins gourmandes en énergie. Elles sont donc réutilisées et bénéficient d’une seconde vie qui retarde leur recyclage. Durant ce laps de temps, les techniques de recyclage des batteries lithium-ion peuvent alors être améliorées.

Les batteries lithium-ion sont par la suite exploitées pour des applications embarquées ou stationnaires. Elles peuvent notamment permettre de stocker l’énergie produite par des panneaux solaires. Un exemple d’un des plus grand système de stockage d’énergie en Europe : le stade d’Amsterdam Johan Cruijff ArenA. Il est alimenté par des batteries neuves mais aussi usagées pour ses panneaux solaires. La capacité de stockage de ces batteries peuvent également convenir pour les habitations individuelles. Des recherches sont en cours pour évaluer le potentiel de déploiement des batteries en seconde vie. 

Cette réutilisation présente un intérêt écologique pour la préservation des ressources minières et également un intérêt économique, grâce à la vente des batteries en fin de vie pour les véhicules électriques. Ces batteries lithium-ion réemployées sont fonctionnelles jusqu’à 50% de leur capacité initiale. Après ce seuil, le risque de dégradation est élevé, elles sont alors recyclées.