SOH d’une batterie de voiture électrique : comment connaître son véritable état de santé ?

Avec le développement du marché des voitures électriques d’occasion, une nouvelle donnée prend progressivement autant d’importance que le kilométrage : le SOH de la batterie. Cet acronyme signifie State of Health, que l’on peut traduire par état de santé de la batterie.

Exprimé généralement en pourcentage, le SOH permet d’estimer la capacité actuelle d’une batterie par rapport à son état lorsqu’elle était neuve. Une voiture affichant un SOH de 90 % possède donc, en simplifiant, une batterie capable de stocker environ 90 % de l’énergie utilisable qu’elle pouvait stocker à l’origine.

Cette donnée paraît simple. Dans la pratique, elle est beaucoup plus complexe qu’il n’y paraît. Il existe différentes méthodes pour déterminer le SOH, les constructeurs ne le calculent pas tous de la même manière et une simple valeur récupérée dans le calculateur du véhicule ne possède pas nécessairement la même signification qu’un véritable test de batterie.

Qu’est-ce que le SOH d’une batterie ?

Le SOH (State of Health) est un indicateur permettant de représenter l’état de vieillissement d’une batterie.

Une batterie neuve est généralement considérée comme possédant un état de santé proche de 100 %. Au fil des années, des kilomètres et des cycles de recharge, sa capacité à stocker de l’énergie diminue progressivement.

Prenons l’exemple simplifié d’une voiture disposant lorsqu’elle est neuve de 75 kWh de capacité réellement utilisable.

Si plusieurs années plus tard sa batterie ne peut plus restituer que 67,5 kWh dans des conditions comparables :

67,5 / 75 × 100 = 90 %

Son SOH énergétique serait donc d’environ 90 %.

Cette formule permet de comprendre le principe, mais les méthodes réellement utilisées sont plus sophistiquées. Température, vitesse de décharge, fonctionnement du BMS et caractéristiques propres à chaque batterie doivent notamment être pris en compte. Certains tests indépendants corrigent par exemple leurs mesures afin de rendre les résultats comparables malgré les différences de température ou de conditions d’utilisation.

SOH et niveau de charge : deux notions à ne pas confondre

Le SOH ne doit surtout pas être confondu avec le SOC, ou State of Charge.

Le SOC correspond simplement au niveau de charge actuel de la batterie. Lorsque votre voiture indique 60 % sur son tableau de bord, il s’agit du SOC.

Le SOH représente au contraire son état de vieillissement.

Une voiture peut donc parfaitement afficher :

SOC : 100 %
SOH : 85 %

La batterie est alors complètement chargée, mais sa capacité maximale est devenue inférieure à celle qu’elle possédait lorsqu’elle était neuve.

Pourquoi le SOH devient essentiel pour acheter une voiture électrique d’occasion

Deux voitures électriques identiques affichant le même âge et le même kilométrage peuvent avoir des batteries dans des états sensiblement différents.

La dégradation dépend notamment de la chimie de la batterie, de sa gestion thermique, du nombre de cycles, du climat dans lequel le véhicule a circulé, des habitudes de recharge, du temps passé à des niveaux de charge très élevés ou très faibles et de l’utilisation plus ou moins fréquente de la recharge rapide.

Le kilométrage ne suffit donc plus à lui seul pour évaluer l’usure d’une voiture électrique.

Une voiture de 120 000 km correctement utilisée peut dans certains cas conserver une batterie en excellent état alors qu’un véhicule moins kilométré peut avoir subi une dégradation plus importante.

C’est précisément ce qui rend le SOH particulièrement intéressant sur le marché de l’occasion.

Toutes les voitures électriques ne vieillissent pas de la même manière

Comparer uniquement le SOH de deux voitures sans tenir compte de leur technologie peut néanmoins être trompeur.

Les constructeurs utilisent différentes chimies de cellules, différentes architectures de batteries et surtout différentes stratégies de gestion.

Les batteries peuvent notamment utiliser des cellules NMC, NCA ou LFP, avec des caractéristiques différentes en matière de densité énergétique, de recharge et de vieillissement.

La gestion thermique joue également un rôle majeur. Les véhicules équipés d’un système sophistiqué de refroidissement ou de chauffage de la batterie peuvent mieux contrôler sa température pendant la conduite et la recharge.

L’évolution technologique est donc importante : une voiture électrique récente n’est pas nécessairement comparable à un modèle lancé dix ans auparavant.

Le SOH peut également varier entre deux générations d’un même modèle

L’année du véhicule doit également être prise en compte.

Un constructeur peut conserver le même nom commercial tout en modifiant la chimie des cellules, leur fournisseur, la capacité brute de la batterie, la capacité utilisable, le système de refroidissement ou encore le logiciel du BMS.

Deux versions d’un même modèle produites à plusieurs années d’intervalle peuvent donc présenter des comportements de vieillissement différents.

C’est particulièrement important lorsqu’on analyse une voiture électrique d’occasion : âge, génération, type de batterie et SOH doivent être étudiés ensemble.

Comment les constructeurs calculent-ils le SOH ?

Une voiture électrique possède un BMS – Battery Management System. Ce calculateur surveille en permanence la batterie.

Il analyse notamment les tensions, températures, courants de charge et de décharge, niveaux de charge et différents paramètres nécessaires au fonctionnement du pack.

À partir de ces informations, le constructeur peut estimer son état de santé.

Mais il existe une difficulté importante : les constructeurs n’utilisent pas tous les mêmes algorithmes.

Le SOH communiqué par le BMS est donc une estimation calculée selon une méthode propre au constructeur. Deux véhicules peuvent ainsi afficher des valeurs difficilement comparables.

Des spécialistes indépendants comme AVILOO soulignent d’ailleurs qu’une simple lecture du SOH enregistré dans le BMS et une mesure indépendante de la batterie constituent deux approches différentes.

Il existe donc plusieurs « SOH »

Lorsque l’on parle du SOH d’une voiture électrique, il faut demander de quel SOH il s’agit.

On peut notamment rencontrer le SOH constructeur, calculé par le BMS du véhicule.

Certains outils de diagnostic se contentent de lire cette valeur enregistrée dans les calculateurs.

D’autres systèmes effectuent au contraire une analyse indépendante des données de la batterie.

Enfin, certains protocoles mesurent l’énergie réellement disponible pendant une décharge importante de la batterie afin d’évaluer sa capacité effective.

Dire qu’une voiture possède « 92 % de SOH » sans préciser comment ce chiffre a été obtenu est donc une information incomplète.

Comment réaliser un véritable test de SOH ?

La méthode la plus complète consiste à observer la batterie pendant une décharge contrôlée ou suffisamment importante.

Le test AVILOO PREMIUM constitue un exemple intéressant de cette méthode.

Une interface est connectée au véhicule. La batterie est chargée à 100 %, puis le véhicule est utilisé normalement jusqu’à environ 10 %. Les données de fonctionnement de la batterie sont enregistrées pendant cette période avant d’être analysées. Le conducteur dispose actuellement de sept jours pour effectuer cette phase.

L’énergie disponible peut ensuite être comparée aux caractéristiques de référence du véhicule neuf, tout en appliquant des corrections permettant notamment de tenir compte de la température et des conditions de décharge.

Combien de temps faut-il pour mesurer le SOH ?

Tout dépend donc du type de test.

Une simple lecture électronique peut prendre seulement quelques minutes.

Certains diagnostics indépendants rapides analysent eux aussi la batterie en quelques minutes. Le FLASH Test d’AVILOO, par exemple, annonce une analyse réalisée en environ trois minutes, sans essai routier.

Un test basé sur un cycle de décharge est naturellement beaucoup plus long puisqu’il nécessite de rouler avec le véhicule. Le PREMIUM Test demande par exemple de passer de 100 à environ 10 % de charge, avec jusqu’à sept jours pour réaliser le parcours.

Il faut donc distinguer rapidité et profondeur de l’analyse.

Que regarde-t-on en dehors du simple pourcentage de SOH ?

C’est probablement l’un des points les plus importants.

Une batterie est composée d’un très grand nombre de cellules regroupées en modules. Un pourcentage global ne permet pas toujours de détecter une cellule ou un groupe de cellules présentant un comportement anormal.

Une analyse approfondie peut donc examiner les différences de tension entre cellules, les températures, l’équilibrage du pack, les anomalies de fonctionnement ou encore les données remontées par les capteurs et le BMS.

Un pack affichant un SOH global apparemment satisfaisant peut malgré tout présenter une anomalie localisée.

AVILOO explique par exemple que son analyse indépendante peut rechercher des écarts de tension, problèmes d’équilibrage ou comportements inhabituels qui ne sont pas nécessairement visibles dans une simple valeur de SOH BMS.

Quel est un bon SOH pour une voiture électrique d’occasion ?

Il n’existe pas de frontière universelle applicable à toutes les voitures électriques.

À titre indicatif, on peut néanmoins considérer qu’un véhicule d’occasion affichant encore plus de 90 % de capacité possède généralement une batterie ayant conservé une grande partie de ses performances initiales.

Entre 80 et 90 %, la perte de capacité commence à devenir perceptible mais peut rester parfaitement compatible avec une utilisation normale.

Autour de 70 à 80 %, la diminution d’autonomie devient beaucoup plus significative et doit être intégrée dans la valorisation du véhicule.

Sous 70 %, une analyse plus approfondie devient particulièrement importante.

Ces niveaux ne constituent cependant pas un diagnostic universel. Un SOH de 85 % peut être remarquable sur une voiture ancienne et beaucoup moins rassurant sur un véhicule très récent.

Il faut donc comparer le résultat avec l’âge, le kilométrage, le modèle et les performances observées sur des véhicules comparables.

Un SOH de 90 % signifie-t-il exactement 10 % d’autonomie en moins ?

Pas nécessairement.

L’autonomie dépend de nombreux autres facteurs : température extérieure, vitesse, pneumatiques, chauffage, climatisation, relief et style de conduite.

La capacité réellement accessible au conducteur dépend également de la stratégie choisie par le constructeur.

Les batteries possèdent généralement une capacité brute et une capacité utilisable. Une partie de la batterie peut être conservée en réserve afin de protéger les cellules.

Le constructeur peut également modifier certains paramètres logiciels au cours de la vie du véhicule.

SOH et autonomie sont donc fortement liés, mais ils ne doivent pas être considérés comme deux valeurs strictement équivalentes.

Le SOH permet-il de prévoir combien de temps la batterie va encore fonctionner ?

Non.

Le SOH représente avant tout une photographie de l’état de la batterie au moment du test.

Une batterie affichant 90 % aujourd’hui ne possède pas nécessairement exactement 80 % dix ans plus tard. La dégradation n’est pas parfaitement linéaire.

La façon dont le véhicule sera utilisé après le test aura également une influence importante.

Même les systèmes de diagnostic avancés précisent que le résultat décrit l’état actuel de la batterie et ne constitue pas une prédiction certaine de ses performances futures.

Pourquoi les batteries perdent-elles de la capacité ?

Une batterie lithium-ion vieillit selon deux phénomènes principaux.

Le premier est le vieillissement calendaire. La batterie se dégrade progressivement avec le temps, même lorsque la voiture roule peu.

Le second est le vieillissement lié aux cycles, provoqué par les successions de charges et de décharges.

La température, les puissances utilisées et les niveaux de charge peuvent également influencer cette évolution.

Voilà pourquoi une voiture électrique peu kilométrée n’a pas automatiquement une batterie proche de son état neuf.

Peut-on ralentir la baisse du SOH ?

Il est impossible d’empêcher complètement le vieillissement d’une batterie, mais certaines habitudes peuvent contribuer à limiter les contraintes qui lui sont imposées.

Lorsque le constructeur le recommande, éviter de maintenir inutilement une batterie pendant de longues périodes à 100 % peut être pertinent. De même, laisser régulièrement le véhicule immobilisé avec une batterie presque vide n’est généralement pas idéal.

La recharge rapide n’est pas à bannir : elle constitue justement l’un des avantages majeurs d’une voiture électrique. Une utilisation intensive associée à des températures élevées peut néanmoins solliciter davantage certaines batteries.

Les recommandations du constructeur restent prioritaires, notamment parce que les comportements optimaux peuvent varier selon la chimie utilisée. Une batterie LFP, par exemple, ne se gère pas nécessairement exactement comme une batterie NMC.

Qui peut mesurer le SOH d’une voiture électrique ?

Plusieurs solutions existent.

Le réseau du constructeur peut disposer de ses propres outils de diagnostic. Des ateliers spécialisés dans les véhicules électriques peuvent également effectuer des contrôles de batterie.

Des entreprises indépendantes proposent désormais des diagnostics et certificats spécifiques.

C’est notamment le cas d’AVILOO, dont les solutions permettent de tester des voitures électriques mais également certains véhicules hybrides rechargeables.

Cette indépendance peut présenter un intérêt particulier lors d’une transaction puisqu’elle permet de compléter les informations fournies directement par le véhicule ou son constructeur.

Quelles sont les limites d’un test SOH ?

Même un test sophistiqué possède des limites.

Il décrit principalement l’état de la batterie au moment où elle est analysée. Il ne garantit pas qu’une panne ne se produira jamais.

Les diagnostics reposant sur les informations accessibles électroniquement sont également tributaires des données disponibles dans le véhicule. Certains dommages physiques ou phénomènes non transmis par l’interface de diagnostic peuvent donc rester invisibles.

Enfin, un SOH global élevé ne doit pas faire oublier les autres paramètres : équilibre des cellules, erreurs enregistrées, comportement en charge, température, puissance de recharge ou anomalies du BMS peuvent apporter des informations complémentaires.

Le SOH pourrait-il devenir aussi important que le kilométrage ?

C’est probablement l’évolution la plus intéressante du marché de la voiture électrique d’occasion.

Sur une voiture thermique, le kilométrage constitue depuis longtemps l’un des principaux critères permettant d’estimer l’usure et la valeur.

Pour une voiture électrique, le kilométrage reste important, mais il ne renseigne que très imparfaitement sur l’état de son composant le plus coûteux : la batterie de traction.

Deux véhicules de 100 000 km peuvent avoir des batteries sensiblement différentes.

À terme, il est donc probable que les annonces de voitures électriques d’occasion indiquent de plus en plus souvent simultanément :

kilométrage + SOH + capacité de batterie + autonomie réelle.

Le certificat de batterie, futur « contrôle technique » de l’électrique d’occasion ?

Pour un acheteur, disposer d’un certificat indépendant peut réduire l’incertitude concernant la batterie.

Pour un vendeur, un bon résultat peut au contraire devenir un argument permettant de différencier son véhicule d’un modèle identique dont l’état réel de la batterie reste inconnu.

Les systèmes les plus avancés commencent d’ailleurs à comparer le résultat d’un véhicule avec celui de voitures similaires afin de déterminer si son vieillissement est inférieur, conforme ou supérieur à la moyenne.

Cette évolution pourrait progressivement modifier la manière dont sont valorisées les voitures électriques d’occasion.

Acheter une voiture électrique d’occasion : pourquoi demander le SOH ?

Lors de l’achat d’un véhicule électrique d’occasion, connaître uniquement son kilométrage, son année et son autonomie WLTP ne suffit plus.

Le SOH apporte une information supplémentaire particulièrement précieuse : la quantité de capacité que la batterie a réellement conservée depuis sa mise en circulation.

Il faut cependant toujours vérifier comment cette valeur a été obtenue.

Une simple lecture du SOH constructeur, un diagnostic rapide et une mesure indépendante réalisée sur un cycle de décharge ne fournissent pas exactement le même niveau d’information.

Plus que le chiffre lui-même, la méthode utilisée pour l’obtenir est donc essentielle.

SOH : ce qu’il faut retenir

Le SOH devrait progressivement devenir l’un des indicateurs majeurs du marché des voitures électriques d’occasion.

Il permet de mieux apprécier la dégradation de la batterie, mais il doit toujours être interprété en fonction du véhicule concerné.

Un résultat pertinent doit prendre en compte la marque, le modèle, la génération, l’âge, le kilométrage, la technologie de batterie et la méthode de mesure utilisée.

Pour comparer deux voitures électriques d’occasion, demander « quel est le SOH ? » est donc une excellente première question.