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Comment la recharge rapide des véhicules électriques affecte-t-elle la santé des batteries ?

2024-06-27

Les recharges rapides et fréquentes des véhicules électriques peuvent entraîner un vieillissement de la batterie. Sur la base d'expériences en laboratoire et d'une compréhension approfondie du vieillissement des batteries lithium-ion, les scientifiques savent depuis longtemps que des recharges fréquentes à haute tension accélèrent la dégradation de la batterie et la perte d'autonomie. Mais comment traduire la science de laboratoire en batteries lithium-ion pour véhicules électriques ?


Recurrent a étudié la recharge rapide de 13 000 Tesla sur les routes américaines et s'attend à constater que, statistiquement, la plupart des voitures à recharge rapide ont une autonomie plus courte et une dégradation plus importante que les voitures qui ne se rechargent pas souvent rapidement.


Nous pensons que nous verrons quelque chose comme ça.

Au lieu de cela, à notre grande surprise, notre analyse de plus de 160 000 points de données n’a révélé aucune différence statistiquement significative dans la diminution de l’autonomie entre la charge rapide plus de 70 % du temps et la charge rapide moins de 30 % du temps. Au moins pas encore.


Dans le graphique ci-dessous, la courbe bleue montre la plage d'observation pour les voitures avec un temps de charge rapide inférieur à 30 %, un écart type au-dessus de la moyenne et un écart type en dessous de la moyenne. La courbe orange montre la même chose mais pour les voitures avec au moins 70 % de charge rapide. La charge rapide n’a pas eu l’impact négatif auquel nous nous attendions.

Le vieillissement des batteries des véhicules électriques est-il un facteur ?


Nos données portent sur les années modèles de 2012 à 2023, mais 90 % des véhicules datent de 2018 ou après et 57 % de 2021 ou après. Les données sont fortement biaisées en faveur des voitures neuves. Nous étudions l’effet d’une charge rapide sur 5 à 6 ans. Nous ne savons pas s'il y aura un effet cumulatif dans le futur de ces batteries.


De plus, nous ne disposons pas de données historiques sur la recharge des voitures plus anciennes, nous ne savons donc pas si leur autonomie a été affectée.

Une chose que nous constatons est qu’avec le temps, l’autonomie de toutes les batteries Tesla – rapides et non rapides – diminue. Et c'est bon ! Les batteries lithium-ion se dégradent avec le temps et l'utilisation. Dans le graphique ci-dessous, vous pouvez voir des degrés similaires de perte de portée pour deux valeurs différentes :


1. L'étendue du tableau de bord, ou ce que le conducteur voit dans sa voiture


2. True Range, une valeur cyclique basée sur des observations, prenant en compte des facteurs tels que le terrain et la météo.


Tout comme le graphique ci-dessus, une bande d’écart type plus grande de la plage réelle indique une plus grande variabilité du nombre. Nous nous attendions à cela car Tesla contrôle généralement étroitement la portée du tableau de bord pour offrir une expérience cohérente au conducteur.

Alors, faut-il recharger rapidement et sans soucis ?


Gardez à l’esprit que les véhicules que nous observons sont relativement jeunes et que nous ne savons pas comment ces batteries à charge rapide continueront de vieillir. Si vous envisagez d’utiliser un véhicule électrique à long terme, vous souhaiterez peut-être conserver la recharge haute tension pour les déplacements en voiture. D'autres bonnes idées ? Essayez d'éviter la recharge rapide lorsque la batterie de votre voiture est très chaude, très froide ou dans un état de charge extrême (par exemple 5 % ou 90 %). Toutes ces situations peuvent exercer une pression supplémentaire sur la batterie et le BMS.


Charge rapide DC : réalité ou idée fausse ?


Malentendu

Fait

Une charge rapide de 0 à 100 % est généralement possible.

Presque tous les véhicules électriques disposent d’un logiciel capable de limiter la vitesse de recharge rapide à plus de 80 % de la charge. Un chargeur de niveau 2 est généralement recommandé pour les derniers 20 % de la charge, car il peut être tout aussi rapide, voire plus rapide. Les chargeurs de niveau 2, même les chargeurs publics, sont généralement moins chers.

La puissance nominale en kilowatts (kW) d’un chargeur rapide contrôle la vitesse de charge d’un véhicule électrique.

Dans chaque modèle de véhicule électrique, les limitations du logiciel et de la batterie déterminent la rapidité avec laquelle la voiture peut être chargée, en fonction de la température, de l'état de charge et même de la durée de vie de la batterie.

Toute charge rapide peut causer des dommages permanents à la batterie.

Il est encore difficile de quantifier avec précision les effets à long terme d’une recharge rapide régulière sur la santé de la batterie (5, 10, 20 ans), mais une recharge à petite dose est acceptable.

Une charge rapide à basse température peut entraîner une évolution du lithium.

Les batteries des véhicules électriques disposent de nombreux logiciels et matériels pour les protéger et garantir qu’elles sont à la bonne température avant de recevoir une haute tension afin d’éviter la précipitation du lithium.

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