Les batteries domestiques au banc d’essai

Un organisme indépendant d’Australie, le Lithium Ion Battery Test Centre, met à l’épreuve depuis deux ans 18 batteries conçues pour le stockage domestique. Ses essais démontrent qu’en dépit de progrès, cette industrie est encore loin d’être arrivée à maturité. Plusieurs batteries se sont avérées difficiles, voire impossibles à installer et plusieurs unités ont dû être remplacées sous garantie ou ont montré des signes d’usure prématurée. Sans parler des fournisseurs qui ont fait faillite en cours de route.

Les essais ont commencé par une première vague de batteries de fabricants variés en juin 2016. Dix autres batteries se sont ajoutées en juin 2017. La plupart sont des batteries au lithium, mais on trouve aussi quelques batteries au plomb et une batterie au sodium. Les essais consistent à les soumettre à trois cycles de charge/décharge de six heures chaque jour, ce qui simule trois ans d’usure par année d’essai. Les tests se font aussi à des températures pouvant aller jusqu’à 35 degrés, ce qui simule les effets de l’été australien sur des batteries généralement installées à l’extérieur.

Premier constat : beaucoup de produits n’ont pas été assez testés avant d’être mis sur le marché. Les batteries sont souvent livrées avec des mois de retard. Elles sont physiquement difficiles à installer et à connecter. Plusieurs pièces difficiles à trouver sur le marché ne sont pas incluses. Les directives sont souvent inexactes ou inexistantes. Il est parfois difficile d’établir le lien entre les batteries et l’onduleur. Et beaucoup de batteries présentent une perte de capacité plus rapide que prévu.

En fait, deux batteries n’ont pas pu être testées du tout : Aquion a fait faillite avant que l’on puisse installer sa batterie à l’eau salée et le Powerwall 2 de Tesla n’a pas les fonctionnalités de décharge qui permettraient un essai (bien que ceci n’affecte pas son rendement en utilisation domestique normale). Sur la deuxième vague de 10 batteries, deux fournisseurs ont fait faillite en moins d’un an, ce qui augure mal pour le respect des garanties.

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Dégradation plus rapide que prévu

Il est normal que des batteries soumises à de fréquents cycles de charge-décharge perdent environ 1 % de leur capacité de stockage par année. Mais l’étude australienne a montré une dégradation variant de 5 à 20 % pour les batteries de la phase 1 (qui représente à peu près cinq ans de vie en conditions réelles) et de 3 à 18 % pour les batteries de phase deux (moins de trois ans d’utilisation simulée). Il se peut que ces résultats décevants soient liés aux essais en température réelle, plutôt qu’en laboratoire.

efficiency

Les chercheurs ont aussi mesuré le taux d’énergie restituée sur la quantité d’énergie stockée et ce, avant les pertes reliées à la conversion dans l’onduleur. Une bonne partie des batteries ont donné des résultats si erratiques que l’étude a préféré ne pas en tenir compte. Sur les huit batteries donnant des résultats cohérents d’un essai à l’autre, quatre ont montré des pertes supérieures à 10 %, atteignant même 35 % dans un cas. On s’explique mal ce résultat.

Les batteries au plomb ont mal traversé l’épreuve : l’une a dû être remplacée sous garantie et l’autre présente des problèmes incontrôlables de sulfatation, un problème courant dans ce genre de batterie (pensez à la poudre jaunâtre qui s’accumule sur les bornes des vieilles batteries d’auto). Dans l’ensemble, les batteries au lithium paraissent beaucoup mieux adaptées aux cycles de charge-décharge rapides caractéristiques de l’autoproduction d’électricité.

percentages

Au final, les chercheurs concluent que si 94 % des batteries ont « fonctionné », seulement 56 % d’entre elles ont fonctionné « sans problème ». Cette catégorie inclut les batteries qui se sont dégradées, mais pas au-delà des normes jugées acceptables selon la garantie du fabricant. Un bon nombre de batteries ont nécessité un entretien professionnel ou un remplacement et pas moins de 22 % se dégradent si rapidement qu’elles devront probablement être remplacées avant la fin de la garantie.

Dans l’ensemble, ces résultats sont désastreux : on imagine mal une autre catégorie de produits de consommation répondant aussi mal aux attentes. On a même vu un cas où le système de gestion de la charge était si mal conçu qu’il a endommagé la batterie! Le centre de recherche recommande que les fabricants portent plus d’attention aux onduleurs. Certains d’entre eux ne sont pas 100 % compatibles avec les batteries auxquelles ils sont associés. De plus, les protocoles de communication ne sont pas normalisés, ce qui constitue le principal reproche des chercheurs.

Les chercheurs recommandent aussi la normalisation du câblage – un peu comme les câbles HDMI qui permettent de relier entre eux divers équipements vidéo. Des câbles normalisés permettraient de réduire les coûts, de faciliter la communication entre la batterie et l’équipement de contrôle et d’augmenter le choix d’onduleurs compatibles avec chaque batterie.

 

Source :

Lithium Ion Battery Test Centre

 

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