La batterie de véhicule électrique n’est plus simplement un composant devant démontrer sa sécurité électrique et en cas de choc avant la réception du véhicule. Elle devient l’un des systèmes les plus étroitement réglementés tout au long du cycle de vie du véhicule.
La conformité des batteries de véhicules électriques s’étend désormais à plusieurs domaines interconnectés : sécurité des systèmes rechargeables de stockage de l’énergie électrique, homologation du véhicule, durabilité de la batterie, surveillance de l’état de santé, maintien des performances, empreinte carbone, informations sur les matériaux, traçabilité et, de plus en plus, passeport numérique de batterie.
Cela crée un environnement de conformité fondamentalement différent. Les fabricants doivent pouvoir démontrer non seulement que la batterie est sûre lors de la réception du véhicule, mais aussi comment elle fonctionne, se dégrade, est identifiée et parcourt finalement son cycle de vie plus large.
La batterie de véhicule électrique n’est plus un simple composant du véhicule
La batterie de traction se situe au croisement de la réglementation automobile, de la sécurité électrique, de la réglementation environnementale, de la conformité des produits et des exigences d’économie circulaire.
Différents cadres réglementaires peuvent donc traiter différents aspects d’une même batterie.
La sécurité électrique, mécanique, thermique et après choc de la batterie fait partie de l’homologation du véhicule.
Les cadres réglementaires évaluent de plus en plus la dégradation des performances de la batterie pendant l’utilisation du véhicule.
L’empreinte carbone, les matériaux et les impacts du cycle de vie influencent de plus en plus la conformité des batteries.
L’identité et les informations de cycle de vie de la batterie doivent rester reliées à la batterie physique.
La réutilisation, la réaffectation et le remanufacturage créent des exigences de conformité au-delà de la première utilisation dans le véhicule.
La collecte, le recyclage et la récupération des matériaux complètent le cycle de vie réglementaire.
Le fondement de l’homologation des batteries de véhicules électriques
Le règlement ONU no 100 est l’un des principaux règlements internationaux régissant la sécurité des chaînes de traction électriques et des systèmes rechargeables de stockage de l’énergie électrique, REESS, utilisés dans les véhicules routiers.
Son rôle est fondamentalement axé sur la sécurité. L’objectif réglementaire est de garantir que les systèmes de propulsion à haute tension et de stockage rechargeable d’énergie offrent une protection appropriée contre les dangers électriques, mécaniques et thermiques.
Le véhicule complet doit satisfaire aux exigences de protection contre les chocs électriques et les autres dangers de haute tension.
Le système rechargeable de stockage d’énergie est soumis à des évaluations définies de sécurité portant sur les contraintes prévisibles mécaniques, électriques et thermiques.
La conformité au niveau du véhicule dépend de l’architecture complète du REESS, comprenant les cellules, modules, boîtier, protections électriques, gestion thermique, gestion de la batterie et intégration au véhicule.
À quoi une batterie de véhicule électrique doit-elle résister ?
L’homologation de la batterie nécessite une évaluation dans diverses conditions destinées à démontrer que le REESS reste sûr à un niveau acceptable lorsqu’il est soumis à des contraintes prévisibles du véhicule et à des événements anormaux.
Évalue l’aptitude du système de batterie à résister aux vibrations mécaniques associées au fonctionnement du véhicule.
Évalue l’intégrité de la batterie dans des conditions définies d’accélération mécanique et d’impact.
Évalue la réponse du REESS à une charge mécanique représentative d’événements sévères du véhicule.
Évalue le comportement du système de batterie lorsqu’il est exposé à des conditions définies de feu extérieur.
Évalue la protection contre les conséquences dangereuses d’un court-circuit électrique externe.
Vérifie que le système de batterie peut gérer en sécurité des conditions anormales de charge.
Évalue les protections contre une décharge excessive de la batterie.
Évalue l’efficacité des systèmes de protection lorsque la température de la batterie dépasse les conditions prévues de fonctionnement.
La sécurité au premier jour ne dit pas comment la batterie vieillira
La dégradation de la batterie est inévitable. Les cycles de charge et de décharge, la température, les conditions de fonctionnement, les habitudes de recharge, le vieillissement calendaire et la chimie influencent tous la quantité d’énergie utilisable disponible à mesure que le véhicule vieillit.
C’est l’objectif du cadre de la CEE-ONU sur la durabilité des batteries embarquées.
Établit un cadre harmonisé de durabilité des batteries embarquées pour les véhicules légers électrifiés concernés.
Étend le cadre international de durabilité des batteries aux applications des véhicules lourds électrifiés.
La préoccupation réglementaire porte de plus en plus sur la capacité de la batterie de traction à continuer de fournir une proportion acceptable de ses capacités d’origine à mesure que le véhicule prend de l’âge et accumule du kilométrage.
La durabilité des batteries devient une exigence d’homologation du véhicule
Euro 7 intègre directement la durabilité des batteries de traction au cadre européen de performance environnementale des véhicules électriques à batterie et hybrides rechargeables de l’extérieur concernés.
Voitures particulières — M1
La batterie de traction concernée doit conserver la proportion minimale définie de sa capacité énergétique d’origine.
Un seuil minimal supplémentaire de performance s’applique pendant la période ultérieure définie de durabilité.
Véhicules utilitaires légers — N1
Les véhicules utilitaires légers électriques à batterie et hybrides rechargeables de l’extérieur concernés sont soumis au seuil initial défini de durabilité.
La performance énergétique minimale requise de la batterie se poursuit pendant la période ultérieure de durabilité.
Quelle part de la batterie d’origine reste disponible ?
L’état de santé, ou SoH, devient l’un des concepts les plus importants reliant l’ingénierie des batteries, l’homologation des véhicules, l’information des consommateurs et la gestion du cycle de vie.
En termes simples, il décrit l’état d’une batterie vieillissante par rapport à une référence appropriée, telle que sa capacité énergétique utilisable d’origine.
Établir la performance initiale de référence de la batterie et les paramètres pertinents.
Les systèmes de gestion de batterie observent les paramètres associés à la charge, à la décharge, à la température et à l’utilisation de la batterie.
L’énergie utilisable et d’autres caractéristiques de performance évoluent à mesure que la batterie vieillit.
Les performances restantes de la batterie sont évaluées selon la référence applicable et la méthodologie réglementaire.
Des informations fiables de santé de batterie peuvent influencer la conformité réglementaire, l’évaluation de garantie, la valeur d’un véhicule électrique d’occasion, l’aptitude à une seconde vie et, à terme, l’enregistrement numérique du cycle de vie de la batterie.
De la conformité du produit à la réglementation du cycle de vie
Le règlement (UE) 2023/1542 élargit fondamentalement le traitement réglementaire des batteries mises sur le marché européen.
Pour les batteries de véhicules électriques, ce cadre relie progressivement la performance technique aux informations environnementales, à l’approvisionnement responsable en matériaux, à l’empreinte carbone, au contenu recyclé, à l’étiquetage, à l’évaluation de conformité, à la traçabilité et à la gestion de fin de vie.
La conformité se concentre fortement sur la sécurité du produit, la performance électrique et l’adéquation à l’application prévue.
La conformité suit de plus en plus la batterie depuis les matériaux et la fabrication jusqu’à l’utilisation, aux performances, à la seconde vie et au recyclage.
Le coût environnemental de fabrication de la batterie devient mesurable
Les véhicules électriques éliminent les émissions à l’échappement en fonctionnement électrique, mais produire une batterie de traction nécessite de l’énergie et des matériaux. Le règlement européen sur les batteries introduit donc un cadre progressif d’empreinte carbone pour les batteries de véhicules électriques.
Le calcul du cycle de vie considère l’impact environnemental de la batterie à travers des étapes définies plutôt que les seules émissions du fonctionnement du véhicule.
L’extraction, la transformation et la préparation des matériaux de batterie contribuent à la performance carbone du cycle de vie.
La production des cellules, des modules et de la batterie, y compris l’énergie utilisée à l’usine, affecte l’empreinte déclarée.
Les étapes d’approvisionnement et de transport contribuent à l’évaluation du cycle de vie de la batterie.
Les processus de recyclage et de récupération des matériaux font partie du cadre plus large du cycle de vie.
La chimie, l’origine des matériaux, le lieu de fabrication, le mix électrique et l’efficacité de production peuvent tous influencer la performance carbone du cycle de vie.
Une identité numérique qui accompagne la batterie
L’une des innovations les plus importantes du règlement européen sur les batteries est le passeport numérique de batterie.
À partir du 18 février 2027, chaque batterie de véhicule électrique mise sur le marché de l’UE doit disposer d’un dossier électronique répondant aux exigences applicables du passeport.
Informations identifiant la batterie, son modèle et les opérateurs économiques pertinents.
Informations pertinentes sur la capacité, les performances, la composition et la durabilité.
Les informations environnementales applicables du cycle de vie peuvent faire partie du dossier numérique de conformité de la batterie.
Les informations pertinentes de composition et de contenu recyclé favorisent la transparence et la circularité.
Les informations de santé de batterie aident à relier le produit d’origine à l’évolution de son état pendant l’utilisation.
Le passeport peut refléter si la batterie est d’origine, réutilisée, réaffectée, remanufacturée ou devenue un déchet.
Ce lien crée de nouvelles exigences de qualité des données, de traçabilité, de droits d’accès et de cohérence entre les preuves techniques et les informations associées à la batterie.
Le dossier de conformité doit suivre la batterie
La réglementation du cycle de vie des batteries dépend de l’aptitude à maintenir un lien fiable entre la batterie physique et les informations la décrivant.
La batterie fonctionne comme partie du véhicule électrique et accumule des informations de performance et d’état pendant l’utilisation.
Une batterie devenue inadaptée à la propulsion d’un véhicule peut encore conserver des capacités suffisantes pour une autre application, sous réserve des exigences techniques et réglementaires applicables.
Cela rend particulièrement importantes les informations exactes sur l’état de santé. Les décisions de poursuite d’utilisation dans le véhicule, de réparation, de revente, de remanufacturage, de réaffectation ou de recyclage dépendent de plus en plus d’informations fiables sur l’état de la batterie.
La conformité des batteries ne peut plus être gérée par un seul service
L’élargissement du champ réglementaire relie de plus en plus les équipes d’homologation aux ingénieurs batteries, aux laboratoires, aux spécialistes de durabilité, aux fournisseurs, aux fonctions qualité, aux systèmes informatiques et aux processus de gestion du cycle de vie.
Identifier les exigences de véhicule, de REESS, de produit batterie, d’environnement et d’accès au marché applicables à la batterie.
Établir le programme requis de vérification de sécurité de la batterie, du REESS et du véhicule.
Développer les preuves et la surveillance permettant de démontrer le maintien des performances de la batterie dans le temps.
Déterminer l’origine des informations requises sur la batterie, leur vérification et la façon de maintenir leur lien avec chaque batterie.
Coordonner les informations de matériaux, de composants, d’empreinte carbone et de conformité entre fournisseurs de batteries et sites de fabrication.
Construire l’infrastructure technique et de données nécessaire aux informations du passeport, à l’accès et aux mises à jour du cycle de vie.
De l’approbation du composant à la conformité sur le cycle de vie
La réglementation des batteries de véhicules électriques illustre une transformation plus large dans les essais, l’inspection, la certification et l’homologation des véhicules.
Le modèle traditionnel concentre les preuves de conformité au moment où le produit entre sur le marché. Le modèle émergent des batteries étend bien davantage l’assurance.
Démontrer que le produit satisfait aux exigences techniques applicables avant l’accès au marché.
La sécurité, les performances, les informations environnementales et l’identité de la batterie restent de plus en plus pertinentes pendant tout le cycle de vie du produit.
Au-delà de la sécurité des batteries
La première génération de réglementation des batteries de véhicules électriques s’est fortement concentrée sur un objectif essentiel : garantir l’intégration sûre des batteries à haute tension dans les véhicules routiers.
Cette exigence reste fondamentale, mais ne suffit plus à décrire l’environnement émergent de conformité.
La durabilité de la batterie, l’état de santé, l’empreinte carbone, la transparence des matériaux, la traçabilité du cycle de vie et les informations numériques sur le produit étendent progressivement l’assurance au-delà de l’essai initial d’homologation.
Si la batterie doit rester sûre, conserver ses performances, divulguer ses caractéristiques environnementales et porter une identité numérique tout au long de son cycle de vie, où s’arrête l’homologation de la batterie et où commence la conformité sur le cycle de vie ?