Évaluation techno-économique et environnementale de stations de recharge hybrides PV avec batteries en seconde vie pour une mobilité électrique durable dans les régions tropicales

Pourquoi une recharge plus propre compte

Les voitures électriques promettent des rues plus calmes et un air plus pur, mais la façon dont nous les rechargeons dépend encore souvent de centrales alimentées par des combustibles fossiles. Cet article explore comment des pays tropicaux ensoleillés peuvent transformer d’anciennes batteries de voitures électriques et des panneaux solaires sur toits en stations de recharge à faible coût et à faible empreinte carbone. En prenant la Malaisie comme exemple concret, les chercheurs montrent que la réutilisation de batteries usées pour stocker l’énergie solaire diurne peut réduire les coûts, alléger la pression sur le réseau et diminuer la pollution climatique, tout en offrant à ces batteries une deuxième vie utile.

Transformer les anciennes batteries de voiture en ressource

Lorsque la batterie d’une voiture électrique ne fournit plus la puissance nécessaire pour la conduite, elle conserve généralement encore environ les trois quarts de sa capacité d’origine. Plutôt que d’envoyer ces blocs directement au recyclage, l’équipe propose de les reconfigurer pour un usage stationnaire, où le poids et la taille importent moins. Dans leur conception, environ 290 modules lithium-ion en seconde vie sont combinés pour former une unité de stockage de 50 kilowattheures. Cette batterie est installée à côté d’un champ solaire de 15 kilowatts et de deux chargeurs AC, créant une station de quartier compacte capable de recharger environ 15 à 20 voitures par jour en s’appuyant principalement sur l’énergie solaire.

Tester les performances sous la chaleur tropicale

Les régions tropicales offrent un ensoleillement abondant mais aussi des températures élevées et une forte humidité, qui peuvent accélérer l’usure des batteries. Pour évaluer la capacité des batteries reconditionnées à y faire face, les chercheurs ont testé en laboratoire de véritables modules fournis par un fabricant commercial. À l’aide de cycles de charge–décharge contrôlés, ils ont mesuré la capacité et l’état de santé sur 100 cycles. Les batteries n’ont perdu qu’environ 3 à 4 % de leur capacité et ont montré un comportement très similaire d’un pack à l’autre, suggérant un vieillissement prévisible et régulier. Ces caractéristiques mesurées expérimentalement ont ensuite été intégrées à des modèles informatiques pour simuler le fonctionnement quotidien dans une ville malaisienne, en capturant le comportement électrique et thermique.

Comment la station solaire–batterie fonctionne réellement

Des simulations informatiques utilisant des outils du secteur ont tracé les flux d’énergie heure par heure sur plusieurs années. Les panneaux solaires produisent le plus d’électricité autour de midi, alors que la plupart des conducteurs branchent leur véhicule en fin d’après‑midi et le soir. La batterie en seconde vie absorbe l’excédent d’énergie de midi puis la restitue plus tard, lissant ce décalage. En moyenne, le système fournit environ 90 à 120 kilowattheures d’électricité d’origine solaire par jour, avec environ 78 % des besoins de recharge couverts par l’énergie renouvelable locale plutôt que par le réseau national. Les modèles montrent également que la batterie est utilisée régulièrement mais sans contraintes excessives, ce qui contribue à prolonger sa durée de vie utile dans ce rôle moins exigeant.

Coûts, réductions de carbone et risques clés

Comme les batteries en seconde vie sont beaucoup moins chères que des blocs neufs, l’investissement global pour la station solaire-plus-stockage est sensiblement plus faible. L’étude indique que le coût du stockage d’énergie diminue d’environ 40 % comparé à l’utilisation de batteries neuves, ramenant le coût du stockage à approximativement huit cents par kilowattheure. Chaque station peut éviter environ 1,2 tonne d’émissions de dioxyde de carbone par an en remplaçant l’électricité du réseau, même en tenant compte de l’incertitude météorologique et du vieillissement des batteries dans des milliers de scénarios simulés. Parallèlement, les auteurs signalent des défis importants : maintenir l’état de santé des batteries au‑dessus d’environ 70 % pour garantir la fiabilité, gérer la chaleur de façon sûre avec principalement un refroidissement passif, et établir des règles et des normes de sécurité claires pour les packs réutilisés.

Ce que cela signifie pour des déplacements plus propres

Pour un non‑spécialiste, le message est simple : dans les villes ensoleillées et en croissance, les batteries de voitures d’hier peuvent devenir les bornes de carburant propres de demain. En associant panneaux solaires et packs de batteries reconditionnés, les stations proposées offrent une recharge fiable à moindre coût, réduisent la pression sur le réseau électrique et coupent les émissions climatiques, tout en maximisant la valeur de matériaux qui auraient autrement été jetés. Si elles sont soutenues par des commandes intelligentes, un meilleur refroidissement et une réglementation adaptée, ces solutions pourraient aider les pays tropicaux à développer les véhicules électriques sans attendre la construction de grandes centrales — apportant un air plus pur et une mobilité plus durable à portée de main.

Citation: Sarker, M.T., Hossen, M.S., Ramasamy, G. et al. Techno economic and environmental evaluation of second life battery PV hybrid charging stations for sustainable e-mobility in tropical regions. Sci Rep 16, 8195 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39034-0

Mots-clés: recharge de véhicules électriques, énergie solaire, batteries en seconde vie, stockage d'énergie, villes tropicales