Aspects techniques
La batterie de traction contient l'énergie embarquée du véhicule. Sa capacité varie de 15 à 30 kW.h environs, ce qui correspond à une autonomie de 100 à 250 km selon le véhicule et le cycle de conduite effectué. Sa masse, qui est de l'ordre de 300kg, permet de d'abaisser le centre de gravité du véhicule et d'améliorer ainsi sa tenue de route. Sa forme est adaptée au châssis (Cf. Chevrolet Volt).
En cas de court-circuit suite à un incident, la batterie est susceptible causer un incident comparable à l'explosion d'un réservoir de carburant. Certes, 30kW.h ne correspondent qu'à une énergie de 3l d'essence (PCI), mais susceptibles de se libérer instantanément en cas de court-circuit par exemple.
L'énergie massique en kW.h caractérise la capacité d'une batterie à embarquer de l'énergie par unité de masse. Le tableau comparatif ci-contre permet de comparer les différentes technologies de batterie. La technologie Li-ion (et ses variantes) possède une énergie massique 3 à 4 fois supérieure à celle des batteries plomb-acide. De plus cette technologie autorise un grand nombre de cycle de charge / décharge, et n'a pas "d'effet mémoire" (qui caractérise la technologie Ni-Cd ou plomb).
Il existe un fort potentiel d'amélioration : le CEA développe en laboratoire la technologie Li-Air : 2500 kW.h / kg... presque autant qu'un litre d'essence (2600kW.h / kg en tenant compte du rendement moteur. A terme, d'autres travaux de recherche se focalisent sur les batterie sans lithium : Al-Air, Zn-Air par exemple, qui allieront performance et coût (matières premières abondantes)
Durée de vie.
Les constructeurs visent une durée de vie de 10 ans (1000 - 2000 cycles et plus), malgré une garantie de 5 ans pour les modèles du marché. On définit une utilisation nominale pour une utilisation VE lorsque la quantité d'énergie excède 80% de sa valeur initiale. Elles seront ensuite réutilisées pour faire du stockage d'énergie stationnaire, un élément clé du réseau intelligent.
Aspects économiques.
L'un des soucis auquel sont confrontés les constructeurs est le coût des batteries. A 690$ le kW.h embarqué (début 2012), ce coût est reste important, mais en baisse constante. Dans le cas de la Peugeot-Ion, les 16 kW.h de batterie représentent un coût de 9000€ HT, ce qui rend improbable un prix de vente public inférieur à 20000€ (hors bonus) à court terme.
En revanche, Renault annonce une FLUENCE ZE à un prix de l'ordre de 18000€ proche de celui du modèle thermique... mais avec la batterie de 22 kW.h en location et un bonus de 7000€. En effet, le prix de celles-ci est proche de 17000€ en 2010. Le prix de vente total de la voiture de 37000€ la hypothèquerait probablement un succès commercial. En revanche, dès 2017, si les prédictions de baisse du coût des batteries sont avérées, une offre commerciale viable incluant les batteries sera possible rapidement sans bonus.
En intégrant
- la baisse annoncée du prix des batteries
- la baisse du prix véhicule hors batteries (-10% en 2015) due à la simplification de l'architecture : remplacement moteur + injection, boite,
embrayage, échappement, catalyseurs.....
Le graphique ci-contre montre l'évolution du prix véhicule + batterie de 2010 à 2030. Dès 2015, on peut espérer que le prix du V.E. soit ramené à celui
du modèle thermique équivalent (hypothèse 20000€). Toute chose étant égales par ailleurs, ce prix est amené à tendre vers 16000€ en 2030.