Batteries Tesla : LFP contre NCA contre NMC

Que vaut la nouvelle batterie LFP de Tesla ? Et quelle est la durée de vie d'une batterie Tesla ?

Depuis que les voitures électriques ont conquis le marché, l'élément le plus important d'une voiture n'est plus le « moteur », mais la « batterie ». Le dispositif de stockage d'énergie représente une part importante du prix total du véhicule et détermine son poids, son autonomie et ses performances – en bref, sa compétitivité.

Donc Des sommes considérables sont investies dans la recherche sur les batteries, mais les caractéristiques techniques exactes d'un pack de batteries sont souvent tenues secrètes. Cependant, certaines informations sont connues et nous souhaitons vous les présenter ici.

Dans cet article, nous découvrons quelles batteries utilisent le constructeur automobile américain et quelles sont leurs différences.

Batterie LFP Tesla : les batteries sont asiatiques

La production en série de batteries est une entreprise extrêmement complexe que seuls quelques fabricants dans le monde, principalement en Asie, maîtrisent. C'est pourquoi même Tesla s'approvisionne en batteries, un composant aussi crucial pour la plupart de ses véhicules, en Extrême-Orient.

Le fabricant américain est approvisionné par les grands noms du secteur : Panasonic, qui fournissait déjà les cellules de batterie pour le Roadster d’origine, LG Chem et CATL. Le constructeur automobile américain propose différentes batteries.

Ces dernières années, Tesla a tenté d'établir sa propre production de batteries dans des Gigafactories américaines et, à l'avenir, également à Grünheide, mais ce projet progresse lentement. Compte tenu de la forte croissance de la marque Tesla, l'entreprise restera donc dépendante des spécialistes asiatiques pendant encore de nombreuses années.

Durée de vie des batteries Tesla : tout est une question de chimie

En matière de chimie des cellules, Tesla utilise trois solutions différentes dans ses véhicules : NCA, NMC et LFP. Ce sont toutes des batteries lithium-ion – l’industrie n’ayant pas encore trouvé d’alternative viable – mais avec des propriétés chimiques différentes. Cette chimie détermine les caractéristiques essentielles du véhicule ainsi que la durée de vie de la batterie, et chacune présente naturellement ses avantages et ses inconvénients.

Batterie NCA Tesla

La chimie de batterie la plus ancienne utilisée par Tesla depuis le Roadster est la batterie NCA. NCA signifie nickel-cobalt-aluminiumCe document décrit la composition chimique de la batterie. Les cellules Tesla NCA présentent une densité énergétique élevée de 322 Wh/kg et une puissance de sortie élevée. Elles sont donc parfaitement adaptées aux modèles à grande autonomie et performants.

Les inconvénients de la technologie NCA incluent l'utilisation de cobalt coûteux, extrait dans des conditions discutables, ainsi qu'un risque d'explosion relativement élevé en cas de dommages importants. De plus, pour une durée de vie optimale, les cellules NCA doivent toujours être chargées entre 20 et 90 %.

Cela correspond à environ 3 000 cycles de charge, après quoi il ne reste généralement que 70 % de la capacité initiale. Cependant, en supposant une autonomie de 200 kilomètres par cycle de charge, ce qui est réaliste même avec 70 % de capacité, une durée de vie totale de 600 000 kilomètres reste possible. Cette durée de vie est naturellement atteinte plus rapidement si la batterie est moins souvent rechargée. Compresseur ou d'autres chargeurs rapides.

Batterie NMC Tesla

La seconde technologie utilisée par Tesla est la NMC, acronyme de nickel-manganèse-cobalt. Cette technologie partage de nombreuses propriétés avec la cellule NCA, bien que sa densité énergétique (230–250 Wh/kg) et sa durée de vie (2 000 cycles) soient inférieures.

La cellule NMC utilise également du cobalt, mais présente l'avantage de pouvoir en réduire considérablement la proportion par l'ajout d'aluminium (cellule NCMA). Tesla utilise cette variante. également depuis 2021.

Batterie LFP Tesla

La batterie LFP (lithium fer phosphate) peut se passer totalement de cobalt. Le compromis : une clarté une densité énergétique plus faible (actuellement de 130 à un maximum de 190 Wh/kg), une une puissance de sortie plus faible et des performances inférieures à basse température par rapport aux technologies mentionnées ci-dessus.

C’est pourquoi leur utilisation dans les voitures électriques a longtemps été impossible. Toutefois, les progrès réalisés en matière de batteries, de logiciels et de rendement des moteurs ont permis, depuis 2020, l’installation de batteries LFP dans les modèles d’entrée de gamme à autonomie limitée. Cette évolution présente de nombreux avantages : les batteries LFP sont moins chères, présentent un risque d’explosion moindre en cas de dommage et ont une durée de vie nettement supérieure.

Selon le constructeur, la batterie LFP des véhicules Tesla a une durée de vie pouvant atteindre 10 000 cycles de charge. De plus, la recharge de la batterie LFP Tesla est plus simple, car elle peut être chargée à 100 % en continu et sans problème. Ici Cliquez ici pour consulter notre guide « Comment charger correctement une batterie LFP Tesla ».

Batterie Tesla : Le format

Tesla utilise différentes solutions, non seulement en matière de chimie des cellules, mais aussi en termes de format : quatre, pour être précis. La première est la cellule 1865 (13 millimètres de diamètre, 65 millimètres de hauteur), fournie par Panasonic avec la chimie NCA.

Il est également important de mentionner la cellule 2170 (même signification des chiffres), que Panasonic fabrique aux États-Unis avec Tesla en utilisant la chimie NCA, mais que LG Chem fournit également en utilisant la chimie NCM(A).

Depuis plusieurs années, Tesla développe également sa propre cellule au format 4680 et utilisant la chimie NCM, dont la production augmente progressivement. Les batteries 4680 sont installées directement dans la carrosserie du véhicule, ce que Tesla appelle un « pack batterie structurel ». Les cellules LFP, fournies par CATL, sont uniques en leur genre : elles ne sont pas cylindriques, mais de forme prismatique.

Qu'y a-t-il à l'intérieur, et où ?

Passons maintenant à la question passionnante : quelle batterie est installée dans quel modèle Tesla ?

Batterie LFP de la Tesla Model 3 en version de base

À son lancement, toutes les versions de la Model 3 étaient disponibles avec des cellules 2170, toujours utilisées aujourd'hui par les versions Long Range et Performance. Toutefois, depuis 2020, Tesla installe la batterie LFP sur la version de base, ce qui améliore encore l'autonomie déjà satisfaisante de la batterie de la Tesla Model 3 d'entrée de gamme.

Les utilisateurs de la batterie LFP de la Tesla Model 3 signalent souvent des difficultés à la charger à 100 %. Dans ce cas, le calibrage de la batterie (une charge très lente jusqu'à pleine charge) peut s'avérer utile.

La Tesla Model Y utilise également une batterie LFP dans sa version de base.

À l'instar de la Model 3, la version d'entrée de gamme de la Model Y utilise également des cellules LFP, ce qui contribue à prolonger la durée de vie moyenne de la batterie. Par ailleurs, vous pouvez aussi optimiser la durée de vie de votre Tesla grâce à des accessoires de protection adaptés de la marque [nom de la marque manquant]. Teslas – ça vaut le coup !

Les autres variantes du Model Y utilisent les cellules 2170, tandis que celles produites à la Gigafactory Texas sont déjà équipées des nouvelles cellules 4680. Ce changement est également prévu pour les Model Y allemands produits à Grünheide.

Tesla Model S/X : Une technologie éprouvée et testée

La toute première Model S, sortie des chaînes de production en 2012, utilisait déjà les cellules 1865 à chimie NCA. Lors de son lancement, la Model X était également équipée de ces batteries. Aujourd'hui encore, le constructeur de voitures électriques mise sur cette technologie éprouvée pour ses modèles phares, ce qui n'a rien d'étonnant.

En définitive, la technologie NCA offre actuellement de loin les meilleures performances en termes d'autonomie et de puissance, et le prix élevé de la Cobalt est sans aucun doute justifié par les prix de vente élevés des voitures de luxe.

Lequel Expériences Avez-vous déjà travaillé avec des batteries Tesla ? Écrivez-le dans les commentaires ci-dessous.

Source de l'image mise en avant : Sung Wang via Unsplash