Les voitures électriques révolutionnent le transport en fournissant une alternative durable aux véhicules à essence. Leur opération repose sur les batteries, la composante centrale de ces merveilles modernes. Cet article explore les types de batteries utilisées dans les voitures électriques, leurs capacités et leur longévité.
Types de batteries utilisées dans les voitures électriques
La technologie des batteries a considérablement progressé au cours des 40 dernières années. En mettant l'accent sur l'énergie durable, nous sommes allés au-delà des batteries au plomb. Voici les deux types de batterie les plus courants utilisés dans les véhicules électriques aujourd'hui.
Batteries au lithium-ion
La plupart des voitures électriques utilisent des batteries au lithium-ion en raison de leur rapport puissance / poids élevé et de leur densité d'énergie.
Il y a Six types principaux de la chimie de la batterie au lithium. Actuellement, NMC, NCA et LFP dominent le marché des batteries EV. En 2023, NMC détenait plus de 50% de la part dans les voitures particulières, suivie de LFP à environ 40% et NCA à environ 7%.
Depuis les années 2010, les oxydes de cobalt de manganèse au nickel au lithium (NMC) ont été la norme globale de la production de véhicules électriques de batterie (BEV) en raison de leurs performances élevées. Cependant, l'extraction de ces minéraux soulève des préoccupations environnementales. Les batteries NMC traditionnelles sont sensibles à la température, ont de mauvaises performances à basse température et se dégradent avec le temps. De plus, les batteries au lithium-ion standard comportent des risques d'incendie à partir d'électrolytes organiques volatils et d'instabilité thermique dans la couche d'anode SEI s'ils étaient perforés ou mal chargés. Les premiers modèles ont eu du mal à se charger d'un froid extrême, mais peuvent être réchauffés avec des radiateurs dans certains climats.
Les batteries au phosphate de fer au lithium (LFP) sont moins chères, plus sûres et plus durables que les batteries NMC mais ont une portée plus courte. Ils ne nécessitent pas de minéraux critiques comme le manganèse et le cobalt. Depuis 2023, LFP a mené sur le marché chinois, bien qu'il détient moins de 10% de parts de marché en Europe et en Amérique du Nord. LFP est également le type de batterie principal pour le stockage d'énergie du réseau.
Batteries hybrides en nickel-metal
Les batteries de nickel-métal-hydrure (NIMH) sont principalement utilisées dans les véhicules hybrides, qui combinent des moteurs à essence avec des moteurs électriques. Ces voitures rechargent la batterie intégrée à l'aide de l'essence.
Les batteries NIMH durent généralement plus longtemps que les batteries au lithium-ion et sont en sécurité. Cependant, ils sont coûteux à produire, génèrent une chaleur significative à des températures élevées et ont un taux de décharge élevé. La plupart des hybrides modernes sont passés à des batteries lithium-ion plus légères et plus compactes pour de meilleures performances.
Quelle est la capacité d'une batterie de voiture électrique?
La capacité énergétique d'une batterie de voiture électrique varie en fonction du type de batterie et de la voiture. Mesurés en kilowattheures (kWh), des capacités plus élevées permettent une plus grande kilométrage sans recharge.
En 2023, les capacités moyennes de la batterie EV variaient de 21,3 à 123 kWh, avec une moyenne de 72,2 kWh. La populaire Tesla Model Y a un 75 kWh batterie qui fournit une portée de 257 miles, tandis que la Nissan Leaf E + dispose d'un 59 kWh batterie avec une portée de 211 miles.
Combien de temps dure une batterie de voiture électrique?
Si vous envisagez un véhicule économique, vous vous demandez peut-être combien de temps dure la batterie.
Généralement, les batteries lithium-ion dans les voitures durent 100 000 à 200 000 miles ou 15-20 ans.
Cependant, la durée de vie de la batterie dépend des cycles de traitement, de charge et de décharge et des températures de fonctionnement. De nombreuses voitures utilisent des systèmes avancés de gestion et de chauffage / refroidissement des batteries pour optimiser les performances et prolonger la durée de vie de la batterie.
Comment les batteries EV sont-elles éliminées?
Lorsque les batteries de véhicules électriques échouent, où vont-ils?
Idéalement, les fabricants les recycleraient dans de nouvelles batteries en les déchiquetant et en les décomposant avec de la chaleur ou des produits chimiques pour extraire des matériaux précieux.
Cependant, seul un petit pourcentage de batteries au lithium-ion est recyclé en raison de la logistique de main-d'œuvre et d'expédition. L'expédition de ces batteries nécessite plus de main-d'œuvre et de ressources que d'extraire de nouveaux matériaux, ce qui entraîne un manque de rentabilité. Ce problème est résolu à mesure que les batteries au lithium deviennent la principale source d'alimentation des véhicules.
Y a-t-il une nouvelle technologie dans les batteries EV?
Les progrès des batteries EV progressent et pourraient résoudre les problèmes de recyclage. Les améliorations se poursuivent dans la densité énergétique, les coûts de production et la sécurité. Les principaux objectifs sont de maximiser la capacité énergétique, la longévité et la sécurité.
