Différences entre les batteries au lithium (LiFePO4), AGM et gel pour bateaux et camping

• Poids et contenu énergétique : une batterie au lithium stocke beaucoup plus d'énergie par kilogramme. Elle ne pèse souvent qu'un tiers d'une batterie AGM comparable. Cela permet de gagner du poids dans le camping-car/bateau et d'obtenir plus de capacité dans le même espace.
• Capacité utilisable : le lithium (LiFePO4) peut être utilisé à environ 80-100 % de sa capacité sans être endommagé. Les batteries AGM/gel, en revanche, ne doivent généralement être déchargées qu'à 50 % afin de préserver leur durée de vie. Concrètement, cela signifie qu'une batterie au lithium fournit environ deux fois plus d'énergie utilisable qu'une batterie AGM/gel de même taille.
• Durée de vie (cycles) : les batteries au lithium peuvent atteindre des milliers de cycles de charge (souvent 2 000 à 5 000 ou plus, selon leur qualité et leur utilisation). Les batteries AGM ont généralement une durée de vie de quelques centaines de cycles (par exemple 300 à 500), les batteries gel parfois un peu plus. Les batteries gel longue durée de haute qualité peuvent atteindre jusqu'à ~2 500 cycles (@50 % DoD), tandis que les supercycles AGM atteignent environ 1 000 cycles – le lithium est encore supérieur avec ~3 000 cycles.
• Temps de charge et efficacité : le lithium se charge plus rapidement. Il peut absorber des courants élevés sans longues phases d'absorption et atteint une efficacité de charge d'environ 95 %. Une batterie au lithium se recharge en moyenne jusqu'à 3 fois plus vite qu'une batterie AGM. Les batteries AGM et gel ont besoin de plus de temps (les 20 % de charge restants prennent notamment beaucoup plus de temps avec les batteries au plomb).
• Coûts : Achat : les batteries au lithium sont nettement plus chères (jusqu'à 4 fois plus chères que les batteries AGM de même capacité). À long terme, cela est relativisé par leur durée de vie plus longue : par cycle d'utilisation, les batteries au lithium sont souvent même moins chères. Les batteries AGM sont les moins chères à l'achat, les batteries gel sont généralement un peu plus chères que les batteries AGM.

AGM signifie « Absorbent Glass Mat » (mat de verre absorbant). L'électrolyte liquide est ici lié dans un séparateur en mat de verre – la batterie est scellée (VRLA) et étanche. Les batteries AGM sont une évolution de la batterie plomb-acide classique et sont largement utilisées dans les camping-cars, les bateaux et les installations solaires. Elles sont considérées comme robustes et nécessitant peu d'entretien, car il n'est pas nécessaire de les remplir d'eau et elles ne dégagent pratiquement pas de gaz en fonctionnement normal.

• Économiques et éprouvées : les batteries AGM sont relativement peu coûteuses à l'achat et faciles à trouver. Elles offrent un bon compromis entre performances et coût. Elles constituent souvent le premier choix des personnes soucieuses du prix et ayant des besoins énergétiques modérés.
• Sans entretien et indépendantes de la position : comme les batteries au gel, les batteries AGM ne nécessitent aucun entretien et ne doivent pas être remplies d'eau. Elles sont entièrement fermées et étanches, et peuvent également être installées sur le côté, ce qui est important par exemple pour les bateaux (pas de fuite d'acide en cas de gîte). De plus, elles ne dégagent pratiquement pas de gaz en fonctionnement normal, mais un espace de ventilation est recommandé en cas de surcharge.
• Meilleure capacité de courant élevé : les batteries AGM ont une résistance interne plus faible que les batteries humides classiques et peuvent donc fournir et absorber des courants plus élevés. Cela signifie qu'elles supportent mieux les charges élevées (par exemple, démarreurs, treuils, onduleurs) que les batteries au gel. La charge avec des alternateurs puissants ne pose généralement pas de problème pour les bonnes batteries AGM.
• Tolérance au froid : les batteries AGM sont considérées comme un peu moins sensibles au froid que les batteries gel. Elles fournissent encore des courants acceptables même à basse température et peuvent être chargées même en cas de gel (avec une légère restriction), contrairement aux batteries LiFePO4, qui ne doivent pas être chargées à des températures inférieures à 0 °C. Les batteries AGM peuvent donc être avantageuses pour les campeurs hivernaux qui n'ont pas de chauffage de batterie.
• Durée de vie solide avec un entretien approprié : les batteries AGM Deep Cycle de haute qualité atteignent environ 500 à 1000 cycles à 50 % de décharge. Certaines batteries AGM spéciales (appelées Super Cycle) sont conçues pour des décharges profondes occasionnelles jusqu'à ~80 % et atteignent ~1000 cycles. Dans des conditions d'utilisation normales (cycles partiels, recharge complète régulière), les batteries AGM ont souvent une durée de vie de 3 à 5 ans.

• Capacité utile limitée : comme toutes les batteries au plomb, les batteries AGM ne doivent être déchargées qu'à environ 50 %. Des cycles plus profonds réduisent considérablement leur durée de vie. En réalité, il faut donc une capacité deux fois plus importante pour disposer de la même réserve d'électricité utilisable qu'avec le lithium.
• Plus grandes et plus lourdes : les batteries AGM n'ont qu'environ 1/3 de la densité énergétique du lithium. Elles sont lourdes et encombrantes, ce qui pèse sur la charge utile des camping-cars et sur la limite de poids des bateaux. Par exemple, un banc AGM de 200 Ah pèse environ 60 kg, tandis qu'un banc LiFePO4 de 200 Ah pèse environ 20 kg.
• Temps de charge plus longs : les batteries AGM se chargent plus lentement que les batteries au lithium. Elles n'acceptent généralement que des courants de charge allant jusqu'à environ 0,2-0,3 C. Elles nécessitent également une phase d'absorption plus longue : les 20 % de charge restants ne peuvent être atteints qu'avec un faible courant, ce qui n'est souvent pas possible avec les systèmes solaires. Si vous ne disposez que de courtes durées de fonctionnement du moteur ou d'heures d'ensoleillement limitées, il se peut que vous ne puissiez pas recharger complètement votre AGM tous les jours.
• Sensibilité à la charge partielle : les AGM n'aiment pas être chargées de manière incomplète pendant une longue période. Si la batterie reste longtemps à un niveau de charge inférieur à ~80 %, la sulfatation commence (le sulfate de plomb cristallise et réduit la capacité). Il convient de recharger complètement les batteries AGM régulièrement et, si nécessaire, de les équilibrer avec une tension plus élevée (pour de nombreuses batteries AGM, ~14,8 V) afin de « faire disparaître » la sulfatation. Le lithium ne présente pas ce problème.
• Durée de vie plus courte que le lithium : malgré leurs bonnes performances, les batteries AGM doivent être remplacées beaucoup plus souvent que les batteries au lithium en cas d'utilisation intensive. Dans les applications cycliques (par exemple, cycle solaire quotidien hors réseau), les AGM sont souvent hors d'usage après quelques années, tandis qu'une batterie LiFePO4 peut durer plus de 10 ans. Ce remplacement plus fréquent entraîne également des coûts et des efforts supplémentaires (installation, élimination) qui doivent être pris en compte.

Particularités : les batteries AGM sont souvent très polyvalentes. Il est important de choisir un profil de charge adapté : les batteries AGM nécessitent généralement une tension de charge finale d'environ 14,4 à 14,7 V et une tension de maintien d'environ 13,5 V. De nombreux chargeurs disposent aujourd'hui d'un mode AGM. Dans les véhicules, l'avantage est que les batteries AGM supportent bien la tension de l'alternateur, tandis que les batteries gel sont souvent plus sensibles. Cependant, tout comme les batteries gel, les batteries AGM ne doivent pas être exposées en permanence à une chaleur intense (compartiment moteur), car la chaleur réduit leur durée de vie.

Utilisation dans les camping-cars/caravanes : vous voyagez souvent en autonomie, vous restez plusieurs jours sans raccordement au réseau électrique ou vous utilisez des appareils gourmands en énergie (onduleur, climatisation) ? Dans ce cas, les batteries au lithium sont souvent idéales, malgré leur coût plus élevé : elles fournissent beaucoup d'énergie pour un poids réduit, se rechargent rapidement et ont une longue durée de vie. Pour les camping-caristes occasionnels qui ont une consommation modérée et un budget limité, les batteries AGM peuvent suffire : elles sont fiables et moins chères. Les batteries gel peuvent être envisagées si vous accordez une importance particulière à une longue durée de vie, si vous êtes prêt à respecter scrupuleusement la gestion de la charge et si vous ne souhaitez peut-être pas utiliser de lithium.

Utilisation sur les bateaux : les considérations sont similaires sur les yachts et les bateaux. Le lithium offre un maximum d'énergie dans un espace réduit, ce qui est intéressant lorsque l'espace est limité et que le poids est un facteur critique (par exemple pour les voiliers de course). De plus, leur capacité de charge rapide permet de réduire la durée de fonctionnement des générateurs. Les batteries AGM, en revanche, sont robustes, moins sensibles au froid et attractives en termes de prix. De nombreux plaisanciers et conducteurs de bateaux à moteur continuent de miser sur les batteries AGM comme batteries de consommation. Le gel convient lorsque le système électrique est conçu pour des tensions de charge faibles (régulateur de charge solaire avec mode gel, pas de chargeur agressif) et que l'on recherche un stockage durable pour des courants modérés. Par exemple, les gels peuvent être très utiles comme batteries de secours, car leur autodécharge est extrêmement faible et ils restent opérationnels pendant des années.

Quel que soit le type, dimensionnez la capacité de la batterie de manière généreuse et utilisez un chargeur/système de charge adapté. En tant que revendeur spécialisé Victron, nous vous conseillons volontiers sur la solution de batterie adaptée à votre application, sans nous limiter à un produit particulier. Chaque technologie a sa place : l'important est que votre système énergétique réponde de manière fiable à vos besoins.

Les batteries au lithium fer phosphate appartiennent à la famille des batteries lithium-ion et se sont fait un nom dans le domaine des camping-cars et de la marine. Elles offrent une densité énergétique élevée pour un poids relativement faible. Le LiFePO4 est considéré comme une technologie lithium sûre (pas d'emballement thermique comme avec certains lithium-ions, et des systèmes de gestion de batterie intégrés protègent contre les erreurs de manipulation).

• Densité énergétique très élevée et poids léger : les batteries LiFePO4 stockent 3 à 4 fois plus d'énergie par kg que les batteries au plomb. En pratique, une batterie au lithium de 100 Ah pèse environ 10 kg, tandis qu'une batterie AGM de 100 Ah pèse environ 30 kg. De nombreux camping-caristes et plaisanciers rapportent avec enthousiasme le gain de poids et d'espace qu'ils ont pu réaliser en passant au lithium.
• Capacité utile élevée : une batterie au lithium peut être déchargée sans problème jusqu'à 80 %, voire 100 %. On obtient ainsi presque la totalité de la capacité nominale en énergie utilisable. À titre de comparaison, une batterie AGM de 100 Ah ne dispose en réalité que d'environ 50 Ah, car des décharges plus profondes réduiraient considérablement sa durée de vie.
• Longue durée de vie : les batteries LiFePO4 peuvent atteindre des milliers de cycles de charge. Elles effectuent généralement environ 2 000 cycles à 80 % de décharge, mais beaucoup peuvent même dépasser les 3 000 cycles. Avec des profondeurs de décharge plus faibles, il est même possible d'atteindre jusqu'à ~5 000 cycles. À titre de comparaison, une batterie AGM ne supporte souvent que 500 cycles complets, voire moins. Avec le lithium, il est beaucoup moins fréquent de devoir remplacer la batterie.
• Charge rapide et haute efficacité : les batteries au lithium peuvent supporter des courants de charge et de décharge très élevés. Elles se chargent environ 2 à 3 fois plus vite que les batteries AGM/gel, car elles peuvent absorber la majeure partie de la charge en mode bulk efficace. De plus, il n'y a pratiquement aucune perte d'énergie sous forme de chaleur – les rendements de charge sont supérieurs à 95 %. C'est un avantage considérable pour les applications solaires ou les générateurs à courte durée de fonctionnement.
• Stabilité de tension : la tension de sortie reste stable pendant la majeure partie de la décharge (~12,8 V jusqu'à ce que la batterie soit presque vide). Les appareils à bord fonctionnent plus longtemps à pleine puissance sans que les lumières ne faiblissent. (Inconvénient : il est difficile de déterminer l'état de charge à partir de la tension – un moniteur de batterie est recommandé.)
• Sans entretien et sans gaz : les batteries au lithium ne nécessitent aucun entretien. Elles ne produisent pas de gaz explosif comme les batteries au plomb, même en cas de charge incorrecte. Elles ne comportent pas non plus de plaques de plomb sulfatées qui doivent être régénérées par des charges d'égalisation – l'équilibrage est effectué automatiquement par le BMS.

• Prix d'achat élevé : le principal inconvénient est le prix. Les batteries LiFePO4 coûtent plusieurs fois plus cher que les batteries rechargeables classiques. Cependant, les prix ont tendance à baisser et l'investissement est souvent relativisé par la durée de vie.
• Sensibilité au froid : la recharge en dessous de 0 °C est interdite pour le lithium, car cela endommage les cellules. Un bon BMS empêche automatiquement la charge en cas de gel. En hiver, la batterie doit donc être chauffée ou placée à l'intérieur du véhicule si nécessaire. La décharge est possible par temps froid (le LiFePO4 fournit encore du courant jusqu'à environ -10 à -20 °C, avec seulement une légère perte de capacité), mais la recharge n'est possible qu'au-dessus de 0 °C. Dans les régions très froides, les batteries AGM présentent ici un avantage, car elles peuvent être chargées même en dessous de 0 °C (mais avec une puissance réduite).
• Compatibilité des chargeurs : lors du passage au lithium, il convient de vérifier si le chargeur, le régulateur solaire et l'alternateur sont compatibles. De nombreux chargeurs modernes disposent de profils lithium qui offrent des tensions de fin de charge adaptées (~14,2 V en charge rapide, 13,5 V en charge lente). Des tensions de charge trop élevées ou des chargeurs mal réglés peuvent endommager les batteries au lithium si le BMS n'intervient pas. Un chargeur B2B (booster) pour l'alternateur peut être nécessaire pour contrôler les courants de charge.
• Pas de solution miracle : dans certains cas particuliers (par exemple, températures extrêmes inférieures à -20 °C ou supérieures à +60 °C de manière permanente, ou système très simple à petit budget), les batteries au plomb sont plus robustes et moins chères. Le lithium implique une certaine complexité électronique (BMS, équilibrage). Néanmoins, pour la plupart des applications courantes dans les camping-cars et les bateaux, les avantages l'emportent clairement.

Conseil pratique : de nombreux campeurs expérimentés affirment que le passage au lithium a été le plus grand avantage pour leur alimentation électrique hors réseau, malgré le coût. L'alimentation électrique est plus fiable, l'énergie utilisable est plus importante et le poids est considérablement réduit.

Les batteries gel sont également des batteries plomb-acide scellées (VRLA), mais l'électrolyte y est épaissi à l'aide d'acide silicique pour former un gel. Les batteries gel sont ainsi totalement étanches et particulièrement résistantes aux chocs, une caractéristique intéressante pour les bateaux et les camping-cars tout-terrain. La technologie gel existe depuis des décennies ; Sonnenschein est l'une des marques les plus connues.

• Résistance à la décharge profonde : les batteries gel sont considérées comme très résistantes aux cycles et supportent également un peu mieux les décharges profondes que les batteries AGM. De nombreuses batteries gel peuvent être déchargées jusqu'à 80 %. Elles se sulfatent plus lentement, car leur composition chimique réagit de manière un peu plus lente. Les batteries gel peuvent être particulièrement robustes pour les cycles très profonds ou une utilisation irrégulière. Dans les applications en veille (alimentation de secours), les batteries gel de haute qualité peuvent atteindre une durée de vie de plus de 10 ans si elles sont bien entretenues.
• Faible autodécharge : les batteries gel de haute qualité ont souvent un taux d'autodécharge très faible (parfois <3 %/mois). Cela les rend idéales lorsque le camping-car ou le bateau reste inutilisé pendant une longue période : la batterie reste pleine sans avoir à être rechargée en permanence.
• Résistantes aux vibrations et indépendantes de la position : grâce au gel solide, ces batteries sont insensibles aux vibrations et aux changements de position. Sur les voiliers, par exemple, qui s'inclinent, les gels ont fait leurs preuves depuis longtemps. Aucun électrolyte ne se déverse. Dans le domaine tout-terrain (véhicules d'expédition 4x4), certains apprécient également leur construction robuste.
• Sans entretien et sûres : comme les batteries AGM, les batteries gel ne nécessitent aucun entretien (pas de remplissage) et ne dégagent normalement pas de gaz. Elles peuvent également être utilisées à l'intérieur. Avec une courbe de charge correcte, il n'y a pratiquement pas de dégagement de gaz et aucune stratification de l'acide ne se produit.

• Charge sensible : les batteries gel imposent des exigences élevées au chargeur. La tension de charge doit rester limitée (généralement max. ~14,1–14,4 V), sinon des bulles de gaz se forment dans le gel et isolent durablement la plaque (« écailles de plomb »). Une surcharge supérieure à 14,4 V endommage les cellules gel en peu de temps. C'est pourquoi les alternateurs avec régulateur 14,8 V+ sont critiques pour les gels et il ne faut pas effectuer de charges d'égalisation >14,4 V – la sulfatation est alors difficile à inverser. Dans les systèmes exclusivement solaires ou équipés de bons chargeurs, cela reste maîtrisable, mais cela demande de la discipline.
• Absorption de charge plus lente : les gels ne peuvent pas absorber des courants très élevés comme les AGM. La charge et la décharge prennent plus de temps, car le gel inhibe quelque peu le transport des ions. En cas de charges élevées (par exemple, de grands pics d'onduleur), la tension peut chuter plus fortement qu'avec les AGM. Les gels sont moins adaptés aux applications de charge rapide ou aux courants forts de courte durée.
• Prix vs. performances : les batteries au gel sont souvent un peu plus chères que les AGM comparables. Les AGM étant désormais très performantes, la question se pose de savoir si le supplément de prix en vaut la peine. Elles offrent certes un nombre de cycles plus élevé, mais il faut respecter des conditions de charge parfaites pour atteindre cette durée de vie. De nombreux utilisateurs optent donc plutôt pour les AGM ou directement pour le lithium, sauf dans des cas particuliers.
• Pas idéales dans toutes les conditions : par temps froid, les batteries gel se comportent de manière similaire aux autres batteries au plomb : leur capacité diminue, mais elles peuvent être chargées et utilisées. Les batteries gel supportent encore moins bien les courants de décharge extrêmement élevés (supérieurs à ~0,3-0,5 C) que les batteries AGM. Elles ne conviennent pas aux batteries de démarrage ou aux treuils. Le gel montre plutôt ses atouts avec des profils de décharge réguliers et en tant que batterie tampon.

Conclusion sur le gel : les batteries au gel ont longtemps été appréciées dans le domaine maritime, car elles peuvent être robustes et durables. Cependant, leur entretien nécessite un certain savoir-faire. Si vous respectez scrupuleusement les consignes de charge (chargeur adapté, pas de charges partielles permanentes sans cycles complets), vous pouvez obtenir une durée de vie relativement longue avec le gel. Victron annonce par exemple environ 2 500 cycles à 50 % pour sa série Long Life Gel, soit presque autant que le lithium. Dans la pratique, cependant, de nombreux utilisateurs préfèrent désormais les batteries AGM (plus faciles à manipuler) ou au lithium (plus performantes), car elles sont plus tolérantes ou plus puissantes.