Quels sont les critères pour choisir une batterie de vélo électrique ?

La batterie joue en quelque sorte le rôle de réservoir énergétique de votre vélo. En bonne association avec le moteur, elle détermine votre capacité à aller loin ou à rouler longtemps. Autonomie, mais aussi durée de vie, temps de recharge, poids, format sont logiquement à l’origine de questionnements multiples pour choisir votre vélo électrique. Voici nos réponses aux interrogations les plus fréquentes concernant le choix de ce composant emblématique du vélo à assistance électrique qui ne cesse d’évoluer.

Choisir une batterie de VAE selon sa technologie

Les premiers vélos à assistance électrique ont d’abord embarqué de lourdes batteries au plomb, puis au nickel. C’est désormais de l’histoire ancienne. Tous les constructeurs reconnus (Bosch, Yamaha, Panasonic, Shimano, Fazua, Bafang…) utilisent désormais des accumulateurs au lithium.

Quelles sont les avantages des batteries Lithium ?

  • Une densité énergétique importante
  • Une durée de vie élevée
  • Et surtout, pas d’effet mémoire (cette contrainte qui oblige à attendre qu’une batterie soit totalement vide pour la recharger).

Notons qu’il existe sur le marché plusieurs types de batterie au lithium :

  • Les batteries lithium polymère (Li-Po)
  • Les batteries lithium fer phosphate (LiFePO4)
  • Les batteries lithium-ion (Li-ion)

La technologie Li-ion est actuellement privilégiée par les principaux acteurs du monde du cycle car elle offre la capacité de stockage la plus élevée tout en affichant un poids et un volume modestes ainsi qu’une excellente durée de vie.

Attention, même à capacité égale, toutes les batteries Li-ion ne se valent pas. La qualité des cellules employées se révélera déterminante.

Pour éviter les mauvaises surprises, il est conseillé d’opter pour des batteries fabriquées par des constructeurs clairement identifiés. Ceux-ci sélectionnent les accumulateurs les plus performants du marchés signés LG, Samsung, Panasonic ou Sony. A l’inverse, la méfiance est de mise face à des offres trop alléchantes ou d’origine inconnue.

A la pointe aujourd’hui, la technologie Li-ion NMC (nickel manganèse cobalt) pourrait dans l’avenir laisser place à d’autres procédés moins coûteux, moins polluants, plus légers et encore plus performants. La recherche est particulièrement active dans le domaine. Des avancées prometteuses concernant les batteries lithium-métal ont été réalisées récemment. Des tests sont également menés sur des batteries lithium-air.

Deux mains opèrent un retrait d'une batterie de vélo électrique

Choisir sa batterie de VAE selon sa capacité

Plusieurs unités de mesures électriques sont généralement mentionnées sur les batteries :

  • La tension (U) exprimée en volt. Celle-ci doit être indexée sur la tension du moteur au risque de lui faire subir des dommages irréversibles ainsi qu’à la carte électronique ou BMS (Battery management system). Sur les VAE, on trouve le plus fréquemment des valeurs de 24V, 36V ou 48V.
  • La capacité exprimée en ampère-heure (Ah). Dans le cadre d’un parallèle avec la voiture, on peut comparer cette donnée à la contenance du réservoir. Ainsi, plus elle est élevée plus l’autonomie de votre batterie sera importante, du moins en théorie.
  • Les watts-heure (Wh). Cette mesure exprime avec plus de précision la quantité d’énergie disponible dans la batterie. On l’obtient facilement en multipliant la tension en volt et la capacité en ampère-heure. Il s’agit de la valeur à privilégier pour comparer deux batteries le plus fidèlement possible. Par exemple, un modèle affichant 36V et 17Ah (36X17=612Wh) contiendra davantage d’énergie qu’un autre de 48V et 8Ah (48X8=384Wh).
    Attention à ne pas confondre cette donnée avec la puissance nominale du moteur exprimée en watt (W) et légalement limitée en Europe à 250W.

Quelle est la capacité maximum d’une batterie ?

S’il est impératif de veiller à la cohérence des tensions entre moteur et batterie, il n’existe aucune limite concernant la capacité énergétique.

Ainsi, rien n’empêche de disposer à la fois d’un « petit moteur » et d’un « gros réservoir ». En pratique, la capacité n’est évidemment pas extensible à l’infini pour une question de poids et d’encombrement.

Actuellement, l’énergie disponible au sein des batteries les plus endurantes dépasse les 600 Wh. Elle atteint, par exemple, 625 Wh sur les modèles Power Tubes haut de gamme de chez Bosch, l’un des leaders du marché.

La capacité d’une batterie détermine-t-elle son autonomie ?

Comme évoqué précédemment, en théorie, plus une batterie dispose d’une capacité énergétique élevée plus son autonomie sera grande. Mais en pratique d’autres éléments doivent être pris en considération.

La qualité de fabrication des composants joue un rôle non négligeable, celui des cellules et de la carte électronique (BMS) en particulier. Ainsi deux batteries affichant la même capacité pourront, sur le terrain, offrir des performances différentes.

Choisir la batterie de son VAE selon son autonomie

Comment calcule-t-on l’autonomie d’une batterie ?

Combien de kilomètres vais-je pouvoir parcourir avec une batterie chargée ? Même si les constructeurs avancent parfois des chiffres, ceux-ci restent théoriques. De nombreux facteurs extérieurs peuvent influer sur cette donnée :

  • La force du vent. 
  • La température : la capacité d’une batterie est optimale entre 15 et 25°c.
  • Le relief du parcours. 
  • La qualité du revêtement : une route récemment goudronnée se révélera plus favorable qu’un sentier cahoteux.
  • Le poids du vélo et du cycliste ainsi que sa position en selle.
  • La qualité des pneus, le niveau de gonflage et l’état général du vélo.
  • La façon de pédaler et le niveau d’assistance utilisé. 

Le contrôleur ou ordinateur de bord de votre vélo vous fournira en temps réel une estimation de l’autonomie de votre batterie. Les modèles les plus perfectionnés analysent les conditions des derniers kilomètres parcourus pour calculer au plus juste la distance restante.

Le constructeur Bosch dispose, par ailleurs, d’un calculateur permettant d’évaluer, avant sa sortie, le kilométrage maximum envisageable, selon sa batterie, son moteur et les conditions de parcours.

Quelle est l’autonomie maximale d’une batterie de VAE ?

L’autonomie théorique des batteries haut de gamme peuvent dépasser 200 km.

Il s’agit d’estimations obtenus dans des conditions favorables qui ne correspondront peut-être pas à votre réalité d’utilisateur de VAE.

De quelle autonomie ai-je besoin ?

Naturellement qui peut le plus peut le moins. Inutile toutefois d’opter pour une batterie ultra endurante, plus lourde et plus chère, si votre usage ne le justifie pas.

Combien de kilomètres parcourez-vous chaque jour ? Sur quel type de terrain ? A quelle fréquence avez-vous besoin de recharger ? Voici les questions qui vous aideront à cibler au mieux le modèle de batterie adapté à vos besoins. Dans le doute, n’hésitez pas à demander un essai pour vérifier que l’autonomie soit suffisante.

Un habitué du vélotaf rentrant chez lui chaque soir avec une dizaine de kilomètres au compteur pourra se contenter d’une batterie à l’endurance limitée. A l’inverse, un adepte du voyage ou des randonnées sur terrain vallonné choisira une batterie haut de gamme fournissant un large rayon d’action.

Ne sous-estimez pas votre kilométrage. Il est courant que les heureux possesseurs de vélos électriques les utilisent pour des trajets plus longs que ceux que vous imaginiez initialement.

Cycliste soulevant le cache de la batterie de son VTTAE après une sortie

Comment augmenter l’autonomie de mon vélo à assistance électrique ?

On peut bien entendu jeter son dévolu sur les batteries les plus performantes. Mais il existe quelques astuces permettant d’accroître son kilométrage indépendamment de la capacité du modèle utilisé :

  • Mieux gérer les niveaux d’assistance : pour améliorer votre rayon d’action, mieux vaut jouer la carte de l’économie en la matière. Modérez votre vitesse et réservez l’assistance la plus forte aux situations délicates comme les montées les plus pentues, par exemple. Sur le plat, en particulier si le vent vous est favorable, limitez le recours au moteur au maximum.
  • Optimiser son pédalage et les changements de vitesses : comme en voiture, une conduite souple et le choix d’un rapport adapté, réduira sensiblement votre consommation énergétique. Evitez les à-coups ou le pédalage en force.
  • Gonfler correctement ses pneus : veillez à toujours conserver une pression suffisante. Si elle est inférieure au plus bas chiffre mentionné sur la tranche de vos pneus, un coup de pompe s’impose.
  • Repenser son itinéraire : parfois, mieux vaut un léger détour qu’une pente trop abrupte. Quitte à augmenter un peu le kilométrage, tenez-vous, autant que possible, à l’écart des montées brutales ou des axes généralement en proie à un vent défavorable. De même, privilégiez les trajets réputés pour leur fluidité et ne vous imposant pas de redémarrages intempestifs.
  • Opter pour une seconde batterie : en dernier recours, vous pouvez investir dans une batterie de secours que vous connecterez une fois la vôtre vidée. Naturellement, cette option impose quelques contraintes en termes de transport. Une batterie supplémentaire occupera en effet une place assez considérable dans un sac à dos. Il existe toutefois des technologies comme le Dual Battery, mis au point par Bosch, permettant de combiner simultanément sur le vélo deux batteries et ainsi disposer d’une réserve d’énergie allant jusqu’à 1250 Wh. Une solution pour la randonnée au long cours ou le transport de charges lourdes.

Choisir sa batterie de VAE selon sa durabilité

Quelle durée de vie pour une batterie de VAE ?

La durée de vie d’une batterie s’exprime en cycles de charge. Elle varie selon les modèles et le degré de sollicitation imposé à la batterie, mais aussi selon le type de moteur qui lui est associé.

La longévité a tendance à s’amenuiser en présence d’un moteur roue alors qu’elle est optimale avec un moteur pédalier. Difficile donc d’avancer un chiffre précis en la matière.

Actuellement, les estimations les plus fréquentes font état d’une durée de vie moyenne d’environ 600 cycles ce qui correspond à 5 à 6 ans d’usage quotidien. Au-delà, moins de 60% de la capacité d’origine reste généralement disponible. Notons qu’une batterie au lithium, même si elle n’est pas utilisée, s’use avec le temps et perd progressivement ses propriétés de stockage.

Privilégier une batterie de 500 Wh plutôt que 400 Wh, c’est permettre d’avoir une belle autonomie qui sera toujours disponible dans 3 ans.

Comment améliorer la durée de vie de sa batterie ?

Ces quelques précautions permettent d’optimiser la longévité d’une batterie :

  • Respectez l’éventuelle période de rodage conseillée par le constructeur.
  • Retirez la batterie du vélo lorsqu’il n’est pas utilisé, afin que la carte électronique ne consomme pas d’énergie. Vous éviterez ainsi le phénomène de décharge profonde.
  • Stockez et chargez la batterie à température ambiante entre 15 et 25 °c à l’abri de toute humidité. Le froid leur étant défavorable.
  • Stockez la batterie avec un niveau de charge compris entre 30 et 60 %. En cas de non-utilisation prolongée, rechargez-là une vingtaine de minutes par mois pour réactiver les cellules.
  • A l’extérieur, stationnez votre VAE à l’abri des rayons du soleil.
  • N’utilisez que les chargeurs fournis par le fabriquant de votre batterie. Un chargeur inadapté réduira sa durée de vie et peut vous exposer à des problèmes de sécurité. 

Choisir sa batterie de VAE selon la vitesse de recharge ?

Combien de temps faut-il pour recharger une batterie ?

La capacité énergétique de la batterie aura naturellement une incidence sur le temps de charge. Les batteries les plus endurantes devront rester branchées plus longuement pour retrouver leur autonomie maximum.

L’ampérage du chargeur fera également considérablement varier le temps de charge. Bosch propose par exemple trois modèles de chargeur compatibles secteur : 2A, 4A et 6A.

A titre d’exemple, voici le temps de charge moyen d’une batterie de 500 Wh avec les trois chargeurs cités précédemment :

Compact Charger 2A Standard Charger 4A Fast Charger 6A
50 % Charge 3,5h 2h 1,2h
100 % Charge 7,5h 4,5h 3h

 Un adepte du vélotaf qui rentre chez lui chaque soir pourra se satisfaire du chargeur 2A. Une nuit de charge redonnera à sa batterie sa capacité maximum.

Un cyclotouriste ou un voyageur privilégiera le chargeur 6A (attention, tous les modèles ne sont pas compatibles) pour pouvoir rebooster sa batterie le temps d’une pause déjeuner, par exemple.

Batterie de vélo électrique qui charge dans une maison

Choisir la batterie de son VAE selon son emplacement sur le vélo

Où la batterie est-elle installée sur un VAE ?

Comme le moteur, le positionnement de la batterie peut varier.

Les trois positions les plus fréquentes sont :

  • Sur le tube oblique du cadre, proche du centre de gravité du vélo pour conserver une maniabilité optimale et une stabilité accrue. Les modèles les plus récents, très compacts, s’intègrent totalement dans le cadre du vélo. C’est le cas notamment des dispositifs conçus par le fabricant allemand Bosch qui disparaissent quasi-intégralement à l’intérieur du tube oblique évitant ainsi de dénaturer le design général du vélo. On parle de batteries intégrées.
  • Sur le porte-bagage, une solution souvent utilisée avec les cadres à enjambement bas ne permettant pas d’accueillir la batterie sur leur tube oblique.
  • Derrière le tube de selle, une option qui rallonge le vélo. Un gain en stabilité, mais une maniabilité moindre.

La batterie d’un VAE est-elle amovible ?

Même s’il existe encore des batteries fixes, la majorité des batteries de VAE se retirent pour pouvoir être rechargées plus facilement. De nombreuses marques permettent d’utiliser la même clé pour l’antivol de cadre, lorsque le vélo en est pourvu, et la batterie, ce qui permet de faciliter son retrait.

Chez Fazua, batterie et moteur, intégrés dans un même bloc, peuvent être retirés en un seul geste. Le vélo peut alors être utilisé sans contrainte comme un vélo traditionnel démuni d’assistance. Une trappe permet de refermer le logement laissé vide dans le tube oblique du cadre.

Cycliste qui enlève la batterie d'un vélo électrique

Choisir la batterie de son VAE selon son poids

Combien pèse une batterie de VAE ?

Le poids, sauf exception, ne constitue pas un critère de choix déterminant.

Actuellement, en moyenne, une batterie pèse entre 2 et 4 kg. Les différences de poids sont liées principalement à sa capacité, mais aussi à la nature du boîtier qui la protège, plus ou moins lourd et robuste selon les modèles.

Rapportés au poids total d’un VAE, les quelques centaines de grammes qui séparent deux batteries de même capacité restent assez anecdotiques. Il peut toutefois être pris en considération si vous êtes amené à transporter régulièrement votre batterie à la main ou dans un sac à dos.

De manière générale, la tendance et à la miniaturisation des batteries, qui sans perdre leurs capacités, bien au contraire, affichent sur la balance un poids toujours plus réduit.

 

Choisir la batterie de son VAE selon sa robustesse et sa fiabilité

Une batterie de VAE est-elle dangereuse ?

Les batteries au lithium présentent effectivement un risque d’explosion ou d’incendie. Elles sont d’ailleurs classées matière dangereuse UN 3480 classe 9. Il est impossible notamment de les emporter en soute ou en cabine lors d’un voyage en avion, par exemple. Pour limiter les risques de surchauffe et sécuriser le dispositif, les batteries embarquent un régulateur électronique connu sous le nom de BMS (Battery management system). Là encore, opter pour un fabricant reconnu s’avère la meilleure garantie pour limiter le danger. Les marques réputées respectent des règles strictes en la matière et misent sur des composants très fiables et performants.

Une batterie de VAE peut-elle être utilisée sous la pluie ?

Pour être utilisées par tous les temps, les batteries doivent être conformes à la norme IP54 garantissant une étanchéité aux projections d’eau et à la poussière. La qualité du boîtier externe détermine également la capacité de résistance aux chocs de la batterie.

Un critère à ne pas prendre à la légère en particulier pour les adeptes du VTTAE !

Dans tous les cas, ces normes sont respectées par les constructeurs renommés.