[Tendances technologiques automobiles] Pourquoi les batteries diffèrent-elles d’une voiture à l’autre ? Partie 2 : Approfondissement Dans l’article précédent, nous avons établi que les batteries varient d’un véhicule à l’autre. Dans cet article, nous examinons les grandes batteries utilisées dans les véhicules électriques. Les deux types déjà commercialisés sont les LFP et les NMC. Leur différence ne réside pas dans leur mode de fabrication, mais dans leurs priorités respectives. En outre, les batteries à état solide sont encore en développement. Pourquoi les grandes batteries des véhicules électriques sont-elles spécifiquement au lithium-ion ? Parce qu’elles offrent une densité énergétique plusieurs fois supérieure à celle des batteries au plomb-acide, ce qui permet de stocker suffisamment d’électricité pour faire avancer la voiture. À l’intérieur de cette catégorie, deux sous-types se distinguent : les LFP privilégient le coût et la durée de vie, tandis que les NMC sont conçues pour les trajets longue distance. Les deux sont déjà produites en série. Les LFP (Lithium Iron Phosphate) utilisent du fer et du phosphate à la place du nickel et du cobalt dans l’électrode positive. Selon l’Agence internationale de l’énergie (IEA), plus de la moitié des batteries de véhicules électriques installées dans le monde en 2025 étaient des LFP, avec un coût moyen inférieur de plus de 40 % par kWh par rapport aux NMC. Leur durée de vie est également plus longue : la durée de vie des cellules se situe généralement entre 3 000 et 5 000 cycles, contre 1 000 à 2 500 pour les NMC. Même un chargement quotidien à 100 % génère moins de stress, et la température à laquelle elles commencent à s’enflammer est plus élevée — environ 270 °C pour les LFP contre 150 à 210 °C pour les NMC. Cela ne signifie pas qu’un incendie est impossible, mais qu’il est beaucoup plus difficile à déclencher. Des modèles comme la Tesla Model 3 et Model Y en version d’entrée de gamme, la Ford Mustang Mach-E Standard Range (73 kWh) et la Chevrolet Bolt 2027 (65 kWh) utilisent des batteries LFP. Les NMC (Nickel Manganese Cobalt) présentent une densité énergétique supérieure à celle des LFP, ce qui permet de parcourir une plus grande distance avec le même poids. La densité énergétique par cellule s’élève à environ 90 à 205 Wh/kg pour les LFP et à environ 150 à 300 Wh/kg pour les NMC. Toutefois, elles sont plus coûteuses, ont une durée de vie plus courte et se dégradent plus rapidement si elles sont régulièrement chargées à 100 %. C’est pourquoi les véhicules équipés de batteries NMC recommandent généralement un chargement quotidien à 80 %. C’est la raison pour laquelle les versions longue autonomie utilisent des NMC. Les points faibles des LFP sont leur poids et leur sensibilité au froid. Pour parcourir la même distance, le pack doit être plus lourd ou plus volumineux. Ce désavantage s’accentue par temps froid : en dessous de zéro, les LFP peuvent perdre plus de 30 % de leur autonomie, tandis que les NMC en perdent entre 15 % et 25 %. Dans des régions comme le Michigan, où l’hiver est long, la préchauffage de la batterie et la gestion thermique avant chargement sont aussi cruciaux que l’autonomie elle-même. Les véhicules dotés d’une fonction de préchauffage avant chargement affichent une vitesse de chargement bien supérieure en hiver que ceux qui n’en disposent pas. Du point de vue du diagnostic, la courbe de tension plate des cellules LFP est essentielle. Pendant la plage de charge comprise entre 20 % et 80 %, la tension des cellules LFP reste stable autour de 3,2 V à 3,3 V. La méthode consistant à estimer la charge restante uniquement à partir de la tension devient pratiquement inopérante dans cette plage. Le système de gestion de batterie (BMS) doit donc combiner la méthode de comptage coulombique (mesure intégrée du courant) avec un modèle cellulaire, tout en effectuant des corrections aux extrêmes de charge et de décharge. Pour évaluer l’état de santé de la batterie, il ne faut pas se fier uniquement à la tension, mais aussi examiner conjointement l’état de charge (SOC), l’état de santé (SOH), la température et les écarts entre cellules. Si la tension est normale mais que l’autonomie est réduite, il convient d’abord d’examiner le SOC, le SOH et les écarts entre cellules. Les batteries à état solide constituent la prochaine étape : elles remplacent l’électrolyte liquide par un électrolyte solide. CATL a déjà développé des cellules au sulfure jusqu’à un prototype de 20 Ah et vise une densité énergétique de 500 Wh/kg — ce qui reste un objectif, pas une spécification actuelle. CATL vise une production pilote en 2027 et une production de masse vers 2030, mais évalue cette technologie au niveau 4 sur une échelle de maturité de 9 niveaux. Greater Bay Technology (GBT), basée à Guangzhou, a annoncé le 13 octobre 2026 le démarrage de la production en série de cellules à état solide sur une ligne d’un GWh ; toutefois, aucun modèle automobile n’a encore été désigné pour les intégrer, et les prix, la durée de vie et la vitesse de charge des premières générations n’ont pas été divulgués. Les batteries à état solide restent une technologie en cours de développement et doivent être surveillées avec attention.En résumé, dans les batteries de propulsion, le LFP est aujourd’hui le standard, et pour aller plus loin, il faut observer d’abord le NMC, puis les batteries à état solide. La question sur les batteries ne se pose donc plus comme « Quelle batterie est la meilleure ? », mais comme « À quoi voulez-vous utiliser la batterie ? » : pour les véhicules principalement utilisés en ville, le LFP est idéal ; pour ceux qui parcourent de longues distances, le NMC est plus adapté ; les batteries à état solide restent une technologie dont le prix n’est pas encore défini. Termes explicatifs LFP (phosphate de fer et de lithium) : batterie lithium-ion dont la cathode utilise du fer et du phosphate. Elle est peu coûteuse, durable et résistante à la chaleur, mais présente une faible densité énergétique. NMC (nickel-manganèse-cobalt) : batterie lithium-ion dont la cathode utilise du nickel, du manganèse et du cobalt. Elle offre une haute densité énergétique, mais est plus chère et a une durée de vie plus courte. Batterie à état solide : batterie utilisant un électrolyte solide au lieu d’un électrolyte liquide. Elle n’est pas encore à un stade de production de masse. Densité énergétique : quantité d’électricité stockée par unité de poids ou de volume, exprimée en Wh/kg. BMS (Battery Management System, système de gestion de batterie) : dispositif qui surveille la tension, le courant et la température des cellules, et contrôle la charge et la décharge. SOC (State of Charge, état de charge) : pourcentage de la capacité restante dans la batterie. SOH (State of Health, état de santé) : mesure de la performance actuelle de la batterie par rapport à sa capacité initiale lorsqu’elle était neuve. Coulomb counting (méthode d’intégration du courant) : méthode consistant à intégrer le courant dans le temps pour estimer la quantité de charge. IEA (International Energy Agency, Agence internationale de l’énergie) : organisation internationale qui étudie les politiques énergétiques et publie des statistiques. Photo : Cellule prismatique LFP de CATL Photo : Aeroid, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0