Batterie lithium LFP ou batterie gel : comment trancher

La batterie plomb-acide étanche, sous ses variantes gel et AGM, équipe le stockage solaire depuis des décennies. Le lithium fer phosphate — LiFePO4, abrégé LFP — s'est imposé plus récemment sur le stationnaire. Les deux stockent de l'électricité ; tout le reste diffère, à commencer par la manière dont il faut les comparer.

Un prix rapporté au kilowattheure nominal ne dit presque rien, parce que les deux familles n'exploitent pas la même part de leur capacité, ne durent pas le même nombre de cycles et ne restituent pas la même proportion de ce qu'on leur confie. La seule comparaison qui tienne rapporte le coût total à l'énergie effectivement restituée sur toute la durée de vie. Reprenons les critères un par un.

Une batterie plomb ne se vide pas complètement sans conséquence. Descendre régulièrement sous la moitié de sa capacité abrège nettement sa vie ; les installateurs travaillent donc couramment sur 50 % de la capacité annoncée, parfois moins sur un usage quotidien.

Le LFP ne connaît pas cette contrainte dans les mêmes proportions. Sur les 51 références de notre catalogue qui publient une profondeur de décharge, les valeurs relevées sont de 90 %, 95 %, 98 % et 100 %.

La conséquence est directe : une batterie gel de 10 kWh nominaux met environ 5 kWh à votre disposition, quand une LFP de 10 kWh annoncée à 95 % en met 9,5. À capacité affichée identique, l'écart approche le facteur deux — avant même d'avoir parlé de longévité.

Un cycle correspond à une charge suivie d'une décharge. En usage solaire domestique, on en compte grossièrement un par jour.

Les fabricants de batteries plomb-gel annoncent typiquement de quelques centaines à un peu plus d'un millier de cycles, et toujours pour une profondeur de décharge donnée : un même modèle affiche beaucoup plus de cycles à 30 % de décharge qu'à 80 %. Ces ordres de grandeur relèvent de la documentation générale du plomb, technologie que nous ne distribuons pas.

Du côté LFP, les 36 références de notre catalogue qui publient ce chiffre s'échelonnent de 3 000 à 10 000 cycles. À raison d'un cycle par jour, 3 000 cycles couvrent un peu plus de huit ans, et 10 000 près de vingt-sept.

Toute énergie confiée à une batterie n'en ressort pas intégralement : une part se dissipe en chaleur, à la charge comme à la décharge. Le rendement aller-retour mesure ce qui survit au trajet.

Le plomb se situe généralement autour de 80 à 85 %. Le LFP dépasse couramment 95 % : sur les 12 fiches de notre catalogue où cette valeur est renseignée, 11 l'annoncent supérieure ou égale à 95 %.

Dix à quinze points de rendement, sur un cycle quotidien, représentent plusieurs semaines de production annuelle parties en chaleur. C'est le critère le moins visible, et l'un des plus lourds sur la durée.

À énergie utile égale, une installation plomb pèse et occupe plusieurs fois ce que réclame son équivalent LFP, puisqu'il faut à peu près doubler la capacité nominale pour compenser la profondeur de décharge. Sur un mur de garage ou dans un local technique déjà encombré, l'arbitrage se règle souvent là.

S'y ajoute la question du local. Les batteries plomb ouvertes dégagent de l'hydrogène en fin de charge et imposent une ventilation ; les versions gel et AGM, étanches, sont moins exigeantes mais restent sensibles à leur environnement. Les modules LFP de notre catalogue affichent quant à eux des indices de protection allant de IP20, réservé à un local fermé, à IP66, qui tolère les jets d'eau.

La température est l'ennemi commun des deux familles, mais elles n'y réagissent pas de la même façon. Sur le plomb, une règle empirique bien établie veut que la durée de vie soit divisée par deux à chaque dizaine de degrés au-dessus de 25 °C. Un local non ventilé sous toiture, en été, atteint sans peine des valeurs qui amputent sévèrement la longévité réelle.

Le LFP encaisse mieux, sans être insensible. Ce qui change surtout, c'est la présence d'un BMS : il surveille tension et température module par module et coupe avant d'atteindre une valeur destructrice, là où une batterie plomb ne dispose d'aucune protection propre et subit ce que son local lui impose. Une plage de décharge publiée jusqu'à +55 °C indique jusqu'où cette surveillance autorise le fonctionnement, pas la température à laquelle la batterie vieillira le mieux.

Il serait malhonnête d'en conclure que le plomb n'a plus d'usage. Trois situations le justifient encore.

• Un budget d'achat serré et bloquant, quand l'investissement initial prime sur le coût étalé sur dix ans.
• Un usage occasionnel — résidence secondaire, cabane, système sollicité quelques semaines par an. Le lithium se rentabilise par le cyclage : sans cycles, son principal avantage ne joue pas.
• Un remplacement à l'identique dans une installation ancienne, dont le régulateur et le câblage sont dimensionnés pour du plomb et qu'il faudrait entièrement reprendre.

Hors de ces cas, et particulièrement dès qu'une batterie est sollicitée quotidiennement, la comparaison sur la durée penche nettement du même côté.

Une troisième chimie circule dans le débat : le NMC, pour nickel-manganèse-cobalt, qui domine l'automobile. Sa densité d'énergie est supérieure, ce qui compte dans un véhicule où chaque kilogramme se paie. Dans un local technique, ce critère perd l'essentiel de son intérêt.

Ce qui en garde : le NMC contient du cobalt, tolère moins bien les cycles nombreux et se montre moins stable thermiquement en cas de défaut. Notre catalogue n'en compte aucune référence — toutes les chimies déclarées par les fabricants y sont du LiFePO4.