Quand on parle de voitures électriques, la charge de la batterie s’avère être un sujet complexe. Entre mythes et réalités, la pratique de la charge de votre voiture électrique à 80 % ou 100 % s’ancre profondément dans la science de sa batterie.
Comprendre la différence entre les batteries lithium fer phosphate (LFP) et nickel-manganèse-cobalt (NMC) n’est pas qu’une affaire de curiosité ; c’est une nécessité pour tout propriétaire soucieux de la longévité et de la performance de sa voiture électrique.
Pour aller plus loin
Voitures électriques : voici les différentes technologies de batteries (sodium, solides, LFP, NMC, NCA…) et leurs avantages
La science derrière les batteries LFP et NMC
La différence fondamentale entre les batteries LFP et NMC réside dans leur composition chimique, tant au niveau de la cathode qu’au niveau de l’anode, qui influencent directement leur gestion de la charge.
Tandis que les batteries LFP utilisent du phosphate de fer lithium comme matériau cathodique, les batteries NMC font appel à un alliage de nickel, manganèse et cobalt. Cette distinction n’est pas mince, car elle impacte la capacité, la durée de vie, et la résistance à la chaleur de la batterie.
Au-delà de la cathode, la composition de l’anode joue également un rôle important. Toutes deux, LFP et NMC, reposent sur le lithium, mais leur réaction chimique diffère en fonction du matériau de la cathode, influençant ainsi la densité énergétique, la stabilité thermique et la longévité.
| Technologie | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| NMC ou NCA | Puissance, vitesse de charge, densité énergétique | Sécurité, charge à 100 % fréquente non recommandée |
| LFP | Durée de vie, sécurité, charge à 100 %, coût | Sensible au froid, plus lourde, moins puissante |
| Solides ou semi-solides | Sécurité, autonomie | Coût |
| Sodium-ion | Coût, impact environnemental | Densité énergétique |
Les batteries LFP offrent une meilleure stabilité thermique et sont moins sujettes à la dégradation, tandis que les NMC, malgré une densité énergétique supérieure, requièrent plus de précautions lors de la charge à cause de leur composition plus réactive.
Pour aller plus loin
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Pour information, les batteries LFP ont une densité énergétique (kWh/kg) environ 15 % inférieure à celle des batteries NMC. Par conséquent, une batterie NMC pesant 400 kg aurait un équivalent d’environ 500 kg en version LFP pour une capacité énergétique similaire.
Pourquoi cette différence de traitement ?
Les batteries LFP, connues pour leur robustesse, sont moins susceptibles de surchauffer et ont une durée de vie plus longue. Cela leur permet de tolérer une charge complète jusqu’à 100 % sans impact significatif sur leur santé à long terme.
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En revanche, les batteries NMC, bien qu’offrant une densité énergétique supérieure — traduction : une plus grande autonomie sur une seule charge — sont plus délicates. La charge à 100 % peut accélérer leur vieillissement en raison du stress supplémentaire sur les matériaux, d’où la recommandation de s’arrêter à 80 % pour un usage quotidien.
Les différences ne s’arrêtent pas là. Le choix entre LFP et NMC influence également le poids du véhicule, sa capacité de stockage d’énergie, et même son coût.
Les LFP, avec leur moindre densité énergétique, sont souvent moins chères et ajoutent moins de poids au véhicule. Les NMC, plus onéreuses, compensent par une meilleure performance en terme d’autonomie.
La bonne pratique de charge selon l’utilisation
Pourquoi connaître la chimie de sa batterie est essentielle
Savoir si votre voiture est équipée d’une batterie LFP ou NMC vous permet de la charger de manière optimale, prolongeant ainsi sa durée de vie. Une charge quotidienne à 80 % pour une batterie NMC est idéale pour la plupart des usages. Mais attention, cette règle a ses exceptions.
Exceptions à la règle : longs trajets et stockage
Prévoyez un long trajet ? Charger votre batterie NMC à 100 % exceptionnellement est parfaitement acceptable. La nécessité d’une plus grande autonomie l’emporte sur le risque d’accélération du vieillissement de la batterie. De même, si vous envisagez de ne pas utiliser votre voiture pendant plusieurs jours, ajustez le niveau de charge en fonction du type de batterie pour éviter la dégradation.
Une durée de vie vraiment plus longue pour les batteries LFP ?
Contrairement aux idées reçues, la durée de vie des batteries LFP n’est pas nécessairement plus longue que celle des batteries NMC.
En effet, les batteries LFP sont souvent utilisées pour équiper des systèmes de plus petite capacité, tandis que les batteries NMC sont utilisées pour les systèmes de grande capacité.
Cela signifie que les batteries LFP subiront plus de cycles de charge/décharge, ce qui réduira leur durée de vie.
De plus, les batteries LFP nécessitent une charge régulière à 100 %, ce qui peut également contribuer à leur usure prématurée.
Pourquoi faut-il charger une batterie LFP à 100 % ?
On conseille de charger entièrement les voitures avec des batteries LFP pour aider le système de gestion de la batterie (BMS) à estimer plus précisément la capacité disponible.
Les batteries LFP ont des courbes de tension de charge/décharge très plates, ce qui signifie que la tension ne change significativement que lorsque la batterie est presque pleine ou vide. Cela rend plus difficile pour le BMS d’estimer correctement l’état de charge de la batterie LFP.
C’est nécessaire pour éviter de vous retrouver avec une indication faussée du niveau de charge de votre batterie.
Alors, LFP ou NMC ?
La différence entre ces batteries n’est pas à prendre à la légère lors de l’acquisition d’une voiture électrique. Opter pour un modèle équipé d’une batterie LFP ou NMC doit être une décision informée, compte tenu des avantages et inconvénients inhérents à chaque type de chimie.
Les batteries LFP, bien que moins denses, offrent une stabilité et une sécurité accrues, tandis que les batteries NMC se distinguent par leur capacité à fournir une autonomie supérieure.
D’ailleurs, les technologies de batteries coexistent ainsi d’un même modèle : prenez l’exemple d’une Tesla Model 3 ou Model Y, ou d’un Volvo EX30, il y a du LFP et du NMC.
Notez qu’il n’existe pas de « mauvais » choix en soi, mais plutôt une question d’adéquation entre les priorités de l’utilisateur, son budget évidemment et les caractéristiques de chaque type de batterie.
De plus, le manque de recul concernant la performance à long terme de ces technologies dans des contextes variés ajoute une couche de complexité à cette décision. Chaque chimie a ses forces et ses faiblesses, influençant la performance, la durée de vie, et même l’empreinte écologique du véhicule.
D’ailleurs, il existe également d’autres technologies que le LFP et le NMC. Et encore, les batteries solides arrivent et sont une avancée technologique de taille dans le monde des batteries lithium-ion, et nous avons récemment consacré un dossier complet sur ce que cela permet pour les constructeurs.
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