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Une batterie de voiture électrique a une durée de vie moyenne de huit à dix ans, ou de 1000 à 1500 cycles de charge. Si l’on considère une autonomie de 300 kilomètres par charge, cela équivaut à 450 000 kilomètres. Une fois sa capacité épuisée par les nombreuses charges et décharges, la batterie de la voiture électrique est recyclée. Ce processus permet de récupérer des matières premières essentielles comme le lithium, le cuivre ou encore le cobalt. En parallèle, il faut séparer et collecter les substances dangereuses. Découvrez les procédés utilisés pour ce faire dans l’article.
Normalement, le remplacement et le recyclage de la batterie d’une voiture électrique n’occasionnent pas de frais pour le propriétaire. En effet, bon nombre de constructeurs proposent à leur clientèle une garantie de huit à dix ans. Si la batterie présente un défaut ou une perte de capacité inhabituelle durant cette période, le constructeur la remplace gratuitement. Vous trouverez les détails dans les données du fabricant. Toutefois, il existe aussi des situations dans lesquelles la garantie ne s’applique pas. Pour s’en prémunir, mieux vaut souscrire séparément une assurance pour batterie. Chez AXA, vous pouvez souscrire ce type de contrat en complément de votre assurance pour votre voiture électrique.
Il y a aussi l’option de location de la batterie. Selon le constructeur, le modèle et le kilométrage annuel, la location de la batterie coûte entre 60 et 120 francs par mois. Dans ce cas, le remplacement et le recyclage de la batterie sont pris en charge par le loueur.
De nombreux constructeurs automobiles proposent de réparer la batterie, en fonction de sa valeur actuelle. Dans ce cas, la batterie de la voiture électrique n’est pas entièrement remplacée. Des méthodes de mesure pointues permettent d’identifier les modules de cellules responsables de la perte de capacité en vue de les remplacer par des unités neuves. Avant la mise en place, la tension de ces nouveaux modules est adaptée à celle des modules restants.
Une batterie lithium-ion éliminée de manière inadéquate sera nocive pour l’environnement. Le stockage et l’élimination (ou le recyclage) doivent être confiés exclusivement à un professionnel qualifié.
Officiellement, trois procédés sont actuellement utilisés pour recycler une batterie de voiture électrique, avec un taux de récupération maximal de 96%. Deux autres procédés présentant un taux de récupération plus élevé (jusqu’à 98%) et ayant un impact environnemental moindre sont encore à l’étude (avril 2024). Lors du processus de recyclage, l’objectif est d’atteindre un taux de récupération aussi élevé que possible sur les matériaux recyclables (idéalement 100% dans l’avenir). Il s’agit de récupérer à la fois des matériaux précieux et des substances nocives pour l’environnement. Nous avons récapitulé ci-dessous les matériaux recyclés contenus dans une batterie de voiture électrique.
Éléments précieux:
Éléments nocifs pour l’environnement:
Au-delà des composants chimiques, le processus de recyclage comprend également la récupération des métaux et des plastiques utilisés pour le boîtier de la batterie, les dispositifs de raccordement, les câbles et les composants électroniques.
Voici les matières premières importantes contenues dans le boîtier de la batterie:
Les entreprises de recyclage du monde entier redoublent d’efforts pour récupérer une part considérable de ces matériaux et les conditionner en vue de leur réutilisation. Actuellement, elles ont recours aux trois procédés suivants:
Ce procédé de recyclage permet de réutiliser environ 96% des composants d’une batterie de voiture électrique. Concrètement, la batterie est d’abord placée sous azote, puis broyée mécaniquement afin d’en extraire toutes les matières premières importantes.
Lors de ce processus de retraitement, les cellules de la batterie sont fondues par une élévation spécifique de la température, puis broyées. Ainsi, les matériaux précieux comme le cuivre, le nickel et le cobalt peuvent être extraits, avec un taux de récupération d’environ 95%. Ce procédé présente néanmoins un inconvénient majeur: il n’est pas possible de récupérer tous les composants, si bien que l’aluminium, le lithium et le graphite sont perdus.
Ce procédé se concentre sur la récupération des matériaux réutilisables sous forme de composants de batterie intacts. Durant le processus, les cellules de batterie usagées sont traitées dans un liquide traversé par des ondes de choc électriques, ce qui entraîne leur décomposition. S’ensuivent d’autres étapes pour séparer les différents éléments tels que les films d’électrodes et les matériaux actifs. Cette méthode présente un avantage évident, à savoir que les matériaux chimiquement actifs peuvent être utilisés directement pour la production de nouvelles batteries.
À l’avenir, nous devrions disposer de méthodes nettement plus écologiques pour recycler une batterie de voiture électrique, par exemple le flash joule heating (évaporation éclair), sur lequel travaille actuellement l’université Rice de Houston. Concrètement, la batterie est chauffée à plus de 1800 °C en quelques secondes. Il en résulte une masse noire et collante (également appelée masse noire), de laquelle les matières premières peuvent être extraites à l’aide d’acides inorganiques. Selon les chercheurs, le taux de récupération s’élève à 98%.
Les chercheurs de la Chalmers University (Suède) espèrent obtenir des résultats tout aussi prometteurs. En revanche, ils misent sur l’acide oxalique végétal au lieu des acides inorganiques. Un bon point pour notre environnement, avec la possibilité de récupérer la quasi-totalité des matières premières. Difficile de savoir combien de temps la recherche sur ces procédés va encore durer avant de pouvoir les utiliser.
Utilisée dans l’installation énergétique d’un ménage privé pour sa seconde vie, une batterie de voiture électrique de 20 kWh permet de stocker plus d’énergie que nécessaire en réserve.
La pratique a montré que la batterie n’est plus assez performante après 1000 à 1500 cycles de charge pour alimenter le moteur d’une voiture électrique. Toutefois, même après dix ans, sa capacité reste suffisante en utilisation stationnaire, par exemple pour stocker l’électricité produite par des cellules photovoltaïques.
Ainsi, la durée de vie de la batterie de voiture électrique est prolongée en moyenne de dix à douze ans avant un recyclage dans les règles de l’art. En d’autres termes, la batterie tient vingt ans dans des conditions normales d’utilisation. En effet, une batterie de véhicule électrique en utilisation stationnaire n’est pas soumise à des phases d’accélération et de freinage éprouvantes. Elle est sollicitée de façon bien plus régulière. Résultat: la décharge est plus lente, ce qui améliore la durée de vie de la batterie.
Géraldine Mathys est responsable thématique chez AXA. Elle recherche pour vous des sujets intéressants sur la mobilité et les start-up. Régulièrement, elle vous dévoile ses conseils et astuces.
