TCO et la durée de vie d'une machine électrique

Le coût total de possession (TCO) reste un élément clé lors de l'achat d'un nouveau véhicule industriel ou d'une machine de travail mobile. Il est encore plus important lors de l'achat d'un véhicule électrique ou hybride, en particulier lorsque la machine représente une part essentielle des revenus du propriétaire.

Le coût de base est une préoccupation majeure, mais le calcul du coût total de possession peut mettre en évidence la manière dont l’investissement dans une nouvelle machine doit être évalué au-delà du prix d’achat initial.

Dans la majeure partie de l'Union européenne, l'adoption de technologies plus durables s'inscrit dans le cadre d'un changement de politique visant à soutenir les objectifs de protection de l'environnement (comme dans le Pacte vert 2050 de l'UE). Dans ces domaines, les fabricants d'engins tout-terrain et de véhicules industriels devront gérer la conformité à ces nouvelles réglementations en choisissant soit un véhicule hybride (moteur thermique/groupe motopropulseur électrique à batterie), soit un véhicule 100 % électrique.

Batteries lithium-ion produites par Flash Battery. (Photo : Flash Battery)

Le fabricant italien de batteries lithium-ion Flash Battery a réalisé une analyse du coût total de possession (TCO) en matière d'électrification de machines de travail mobiles ou de véhicules industriels afin d'offrir à l'acheteur potentiel un scénario plus clair des dépenses futures.

Les fabricants ayant utilisé soit des batteries plomb-acide conventionnelles, soit la chimie au lithium plus efficace, l'évaluation de Flash Battery compare un véhicule ICE avec des modèles équivalents utilisant des batteries plomb-acide et un autre utilisant une solution de batterie au lithium.

Actuellement, la principale différence de prix entre un véhicule à batterie lithium et un modèle à moteur thermique ou au plomb réside dans le coût de la batterie lithium. Une analyse complète du coût total de possession permet de déterminer les véritables avantages financiers du choix des batteries lithium.

Selon Flash Battery, un TCO précis repose sur certains facteurs cruciaux, notamment les dépenses fixes et variables, qui doivent être pris en compte :

• prix d'achat
• coûts d'entretien
• carburant
• impact des bonus et du financement pour la conversion à l'électrique

calcul du TCO

Au cours des 12 années pendant lesquelles Flash Battery a produit des batteries au lithium industrielles, la société a travaillé avec de nombreux OEM de différents secteurs alors qu'ils passaient au lithium.

« Le coût total de possession restera un outil essentiel pour accélérer la transition vers l'énergie électrique. » Marco Righi, fondateur et PDG de Flash Battery (Photo : Flash Battery)

Sur la base d'un exemple concret de collaboration avec un client du secteur des véhicules électriques industriels, où Flash Battery a guidé le client tout au long du processus de modernisation de ses véhicules alimentés par batterie au plomb avec des packs de lithium, l'entreprise a analysé le scénario de cas en détail.

L'analyse du coût total de possession (CTP) pour un même véhicule alimenté au diesel, au plomb ou au lithium est présentée dans le graphique correspondant. Les informations couvrent une période de 10 ans et incluent le coût initial du véhicule, les coûts d'entretien et le bilan énergétique/les coûts de carburant.

Ce qui suit donne plus de détails sur les éléments de coûts individuels :

Prix d'achat

Le prix d’achat est l’investissement initial que le client doit dépenser lorsqu’il prend la décision d’acheter le véhicule.

Bien qu'un véhicule alimenté par une batterie au lithium ait un coût initial plus élevé, le graphique indique que lorsque les coûts d'entretien et de carburant/bilan énergétique sont pris en compte, l'investissement initial est récupéré dans le délai imparti.

Entretien

Le montant que l’entretien ajoute au coût total de possession est évident : les véhicules utilisant des batteries au lithium ont des coûts d’exploitation considérablement inférieurs.

Selon Flash Battery, la complexité technique moindre d'un groupe motopropulseur électrique simplifie la maintenance et évite le remplacement régulier d'un ensemble complet de composants dans un véhicule ICE en raison de l'usure.

Dans le cas des batteries au plomb, l'entretien courant (remplissages d'eau, entretien du circuit de remplissage, protection des pièces et des bornes contre la corrosion) représente l'un des coûts les plus élevés. L'utilisation de batteries au plomb implique également d'autres facteurs, comme le coût des installations de recharge en intérieur. Celles-ci nécessitent un espace dédié en raison des gaz libérés lors de la charge, avec des coûts supplémentaires pour l'extraction et l'élimination de ces gaz. Les batteries au plomb doivent également être alimentées en eau déminéralisée, ce qui nécessite un système de déminéralisation.

Source : Batterie Flash

Bilan énergétique/carburant

L'électricité est actuellement considérée comme plus économique que le diesel. Les véhicules électriques sont plus économes en énergie que leurs homologues à moteur à combustion interne (80 % contre 30 %), tandis que les prix de l'électricité sont généralement moins volatils que ceux du pétrole et de ses dérivés.

Plomb contre lithium

La durée de vie d'une batterie au plomb est environ quatre fois plus courte que celle d'une batterie au lithium (1 000 cycles de charge contre 3 500 cycles). Les batteries au plomb présentent également un faible rendement de charge, avec un taux d'environ 75 % contre 96 % pour les batteries au lithium.

Les batteries au plomb nécessitent également six à huit heures pour une charge complète. En revanche, les batteries au lithium supportent la charge partielle et rapide, ce qui permet de les recharger plusieurs fois par jour et sur une durée plus courte. Une batterie plomb-acide déchargée doit être remplacée et laissée dans une pièce dédiée pour être rechargée après huit heures d'utilisation.

Analyse du coût total de possession (CTP) d'un tracteur industriel sur une période de 10 ans, avec un ou deux cycles de service par jour. Source : Flash Battery

Les batteries au plomb sont également plus grandes et plus lourdes que les modèles au lithium. Cela peut avoir un impact significatif sur la logistique, compte tenu du temps de remplacement et des risques pour les travailleurs. Toutes ces variables s'ajoutent aux coûts d'exploitation totaux.

Selon Flash Battery, la comparaison montre que l'électrification des machines industrielles ou des véhicules avec des batteries au lithium est un choix financièrement judicieux. Malgré un investissement initial plus important, l'analyse du coût total de possession révèle un résultat net plus avantageux à long terme.

« Le coût total de possession (CTP) devient un levier important et restera un outil essentiel pour accélérer la transition vers l'énergie électrique pour un nombre croissant d'industries », a déclaré Marco Righi, fondateur et PDG de Flash Battery. « En offrant une vision claire et transparente des avantages financiers du passage à l'électrique, l'analyse du CTP constitue un outil stratégique permettant aux producteurs de prendre des décisions éclairées, permettant ainsi une migration plus rapide vers des solutions plus durables et à impact environnemental réduit. »

Chiffre d'affaires record de Flash Battery en 2023 Flash Battery a enregistré un chiffre d'affaires de 34 millions d'euros en 2023, soit une hausse de 54% par rapport à 2022. Effectifs en hausse de 36,7%.

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