Pas simple d’y voir clair dans la jungle des batteries de vélos électriques.

Voici les questions (techniques) à se poser lors du remplacement de votre batterie.

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Tout sur les batteries de vélo à assistance électrique

Avant de rentrer dans le vifs, que diriez-vous de revoir les bases ?

De quoi est composée une batterie ?

  • des cellules assemblées entre elles, c’est-à-dire des accumulateurs qui emmagasinent l’énergie
  • un boitier, généralement un assemblage résineux scellé qui protège la batterie des chocs
  • du câblage
  • une carte mère, ou battery management system, qui va gérer et réguler l’assistance de manière intelligente

Prêt à passer aux choses sérieuses ?

C’est parti pour les conseils techniques !

Comment choisir sa batterie de VAE ?

Plomb, nickel ou lithium ?

Il faut savoir qu’il existe plusieurs familles de batteries, que l’on répartit ainsi :

  • les batteries au plomb
  • les batteries au nickel
  • les batteries au lithium

Nous allons le voir, ce sont ces dernières qui font référence et supplantent peu à peu les autres technologies.

Les batteries au plomb présentent plusieurs avantages, et notamment leur prix. De plus, elles ne sont pas, ou très peu, sensibles à l’effet mémoire. Mais si, vous savez, ce phénomène qui grève la performance de certaines batteries si on les recharge avant qu’elles soient totalement déchargées. Les modèles au plomb craignent en revanche le froid, sont plus volumineuses et, surtout, plus lourdes.

Parmi les batteries au nickel, on retrouve essentiellement celles au nickel hydrure métallique (Ni-Mh). Contrairement à une idée reçue, elles souffrent bel et bien de l’effet mémoire ainsi que de l’auto-décharge. Plus légères que celles au plomb, elles accumulent aussi plus de puissance pour un prix évidemment plus élevé. Mais leur durée de vie limitée tend à les faire disparaître au profit de leurs petites soeurs qui tournent au lithium.

Si les batteries au lithium dominent à présent le marché, c’est en raison de leur efficacité. Avec 2 à 3 kgs sur la balance, la batterie lithium présente un rapport poids / performances sans commune mesure avec son alter ego au plomb. Cette technologie est éprouvée puisqu’elle est aussi utilisée sur les smartphones, les ordinateurs portables, etc. et présente la meilleure durée de vie (entre 700 et 1000 cycles de charge / décharge).

Un autre chiffre éloquent : le rendement d’une batterie lithium peut atteindre les 90 % : c’est-à-dire que lors d’une charge, pour 100 Wh d’électricité entrant dans la batterie, 90 sont effectivement emmagasinés.

Parmi les types de batteries lithium, le LiFePO4 (lithium fer phosphate) s’impose doucement. Et ce, pour trois raisons :

  • sa durée de vie : on peut dépasser les 3000 cycles de charge / décharge
  • sa sécurité élevée : risque quasi nul d’incendie ou d’explosion
  • son côté “green” : le phosphate de fer lithié est peu toxique

Seul bémol, la densité énergétique d’une batterie LiFePO4 demeure moins élevée qu’une lithium-ion. Pour une même puissance, le poids d’une LiFePO4 sera donc plus élevé.

L’avenir ? Il passe peut-être par le sodium (symbole Na), une ressource moins rare que le lithium. À Amiens, la startup Tiamat (qui vient de lever 3,6 millions d’euros) a développé des cellules Na-ion optimisées pour 4000 cycles de charge / décharge et un temps de recharge ultra rapide, de l’ordre de quelques minutes. Testée avec succès par l’entreprise sur une trottinette, la batterie au sodium pourrait bien équiper nos vélos électriques d’ici 2 ou 3 ans…

À ce stade, vous devriez déjà y voir un peu plus clair, n’est-ce pas ?

Ne nous arrêtons pas en si bon chemin et penchons-nous sur les autres caractéristiques qu’il vous faudra prendre en compte pour remplacer la batterie pour votre vélo électrique.

Vers quelle marque se tourner ?

Pas facile de s’y retrouver tant le choix est vaste.

Ne vous laissez pas aveugler par un prix anormalement bas : des cellules de qualité, ça se paye. Nous ne saurions vous encourager à craquer pour un modèle no name, mais plutôt à faire confiance à des marques réputées : Bosch et ses fameuses Powerpack, Peugeot, Panasaonic, Yamaha

Il existe aussi d’excellents modèles de marques moins connues ; en cas de doute, les avis déposés par les utilisateurs sur les sites d’e-commerce sont une source précieuse d’informations.

Comprendre les valeurs indiquées sur la batterie

Toutes les batteries ne stockent pas la même capacité d’énergie.

Cette quantité, exprimée en Wh (watt heure), se calcule simplement en multipliant le voltage (généralement 36 V) par la capacité de la batterie, exprimée en Ah. La puissance, elle, est exprimée en Watts et ne doit pas dépasser les 250 W. À moins que vous ne circuliez sur un VAE débridé…

Toutes les batteries sont compatibles avec les VAE, à deux conditions :

  • respecter la tension. Choisissez un modèle dont le voltage est identique à votre ancienne batterie (généralement 36 V) ;
  • s’assurer que la connectique est adaptée.

Choisir une batterie avec une longue durée de vie

Petite astuce ! Si vous achetez une batterie en magasin, vérifiez sa date de fabrication.

Une batterie qui est restée stockée 2 ou 3 ans dans un entrepôt ou au fond d’un rayon aura perdu de sa capacité. Même soldée, cela ne vaut pas le “coût”. Vous devrez la changer prématurément.

Autre élément d’importance pour préserver sa batterie : un bon “casing”, le boitier qui enveloppe l’ensemble. Surtout si vous comptez l’installer sur un VTT à assistance électrique en vue d’une utilisation quelque peu sauvage ! Le casing doit assurer une protection étanche et efficace contre la poussière. La présence de l’indice IP54 (norme IEC 60529) vous rassurera, car il assure une protection contre les poussières (le chiffre 5 de la norme) et les projections d’eau de toutes directions (le chiffre 4).

Enfin, pour estimer la durée de vie d’une batterie, on raisonne en termes de nombres de cycles de charge et décharge. Orientez-vous de préférence vers les modèles offrant la valeur la plus élevée. Ce nombre n’est cependant qu’indicatif. Il dépend du stockage et de l’usage que vous faites de la batterie.

Maintenant que nous avons compris comment la choisir, reste une interrogation…

Où l’installer ?

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L’endroit où se trouve la batterie sur le cadre du vélo a une influence directe sur vos sensations de pilotage

Vous n’irez pas plus vite en plaçant la batterie sur le cadre plutôt que sur le porte-bagages, ou vice versa. En revanche le comportement du vélo, et donc vos propres sensations, peuvent s’en ressentir.

On évitera ainsi la batterie sur le porte-bagages si l’on cherche à conserver un usage sportif de son vélo, ou si l’on a un moteur sur roue arrière (question d’équilibre). Idem à l’arrière du tube de selle, déconseillé si l’on souhaite préserver une maniabilité optimale.

Il existe des batteries aux géométries étudiées qui s’adaptent aux différents cadres. Le meilleur emplacement reste celui qui rigidifie le cadre sans l’abîmer, qui ne déséquilibre pas le vélo mais préserve son agilité, et qui n’expose pas la batterie aux chocs du quotidien.

Prenez garde aussi aux contraintes liées au vélo lui-même : par exemple, un vélo tout suspendu ne vous permettra pas forcément de placer la batterie au niveau du porte-bidon.

L’opération est-elle facile ?

Remplacer sa batterie par un modèle équivalent est… TRÈS facile.

En revanche, si vous optez pour une batterie surdimensionnée ou d’une technologie différente (par exemple, passer d’une batterie NiMh à une batterie lithium), cela peut exiger un minimum de doigté et de patience.

Installer un nouveau support, préparer un nouveau câblage, voire souder les fils sur les cosses relève en effet davantage du bricolage que de la maintenance courante…

Veillez enfin à vous assurer de la compatibilité de votre chargeur avec la nouvelle batterie.

Comment préserver l’autonomie de ma batterie ?

Voici quelques bons réflexes simples à adopter pour économiser votre batterie et prolonger sa durée de vie :

  • la stocker à température ambiante, entre 10 et 25 degrés. Le froid est un ennemi des batteries ! Il réduit la tension et perturbe les réactions chimiques à l’origine de la production d’énergie ;
  • la retirer du vélo, car la carte “tire” imperceptiblement, mais sûrement, de l’énergie ;
  • ne pas la stocker complètement déchargée (idéalement entre 40 et 60 % de sa charge) ;
  • la charger légèrement au moins une fois tous les 2 mois ;
  • l’utiliser régulièrement ! C’est encore le moyen le plus simple pour qu’elle garde la pêche.

Pour autant, deux batteries identiques et stockées dans des conditions similaires ne fourniront pas nécessairement le même rendement. En effet, les performances d’une batterie sont aussi liées aux paramètres liés au coureur, à ses courses et au vélo lui-même, par exemple :

  • le poids du coureur ;
  • sa fréquence de pédalage ;
  • le profil du parcours (nombre et raideur des côtes, force du vent, type de revêtement…) ;
  • nombre d’arrêts et de redémarrages ;
  • pression des pneus ;
  • présence d’un appareil branché en USB sur la batterie…

Peut-on recharger sa batterie en roulant ?

Hélas, non. Du moins pas encore.

N’espérez pas regagner quelques pourcents d’autonomie dans les descentes, en décélérant ou pourquoi pas en pédalant à l’envers…

Pourtant ça n’est peut-être qu’une question d’années avant de voir débarquer une telle invention sur nos VAE. Certains fabricants travaillent en effet bel et bien sur la question, comme ThirtyOne ou Sanyo.

Mais pour l’heure, le gain en autonomie est trop faible. Le système BionX permet bien de récupérer de l’énergie, mais il faut sélectionner manuellement le mode régénératif et, là encore, le gain en termes de recharge est maigre.

Néanmoins, là où il y a un marché, il y a de l’innovation, et gageons que les pôles recherche et développement des entreprises spécialisées sauront produire une modèle efficace à court terme ! En attendant, pas le choix : il faut la recharger sur secteur en 220 V.

Et question recyclage ?

Les batteries de VAE sont généralement garanties entre 6 mois et 2 ans. Passé ce délai, une fois celle-ci en fin de vie, une question se pose : où jeter cet encombrant déchet ?

Attention spoiler : pas dans la poubelle jaune. Et encore moins dans le composteur du voisin, ni vu ni connu #THUGLIFE !!!

Mais vous pouvez en fait très facilement vous en débarrasser, soit :

  • en déchetterie, tout simplement, où des bacs sont prévus à cet effet.
  • chez un revendeur de vélos électriques. C’est une obligation pour eux de prendre en charge la collecte des batteries usagées.
  • auprès d’une entreprise spécialisée dans le reconditionnement. Les cellules fatiguées sont remplacées et votre batterie repart pour un tour, ou plutôt quelques milliers de tours.
  • enfin, certains spécialistes proposent de… racheter votre vieille batterie !

Les points de collecte ne manquent pas et le recyclage est de plus en plus efficient. On estime que les éléments d’une batterie au plomb sont réutilisables à 90 %. Quant aux batteries au lithium, si elles présentent une meilleure durée de vie, on ne trouve pas de chiffre fiable concernant leur recyclage. Il faut dire que le processus est rendu complexe par la présence de métaux comme le cobalt, le manganèse ou le nickel.

Une chose est sûre : la recherche progresse, et avec elle la capacité à réutiliser les batteries usagées. Une nécessité, compte tenu notamment des ambitions de Tesla. Le constructeur de voitures électriques a bâti pas moins de 3 Gigafactory pour fournir des batteries à un demi-million de véhicules par an…

Allez, rêvons, avec toutes ces avancées, bientôt une batterie 100 % recyclable ?