Ch02 – Stockage électrochimique | Terminale ERA | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 4 juin 2026
Un atelier menuiserie a 30 kWc de panneaux solaires. Le midi il produit 25 kWh excédentaires qu'il revend 0,08 €/kWh. Le soir il achète 8 kWh à 0,21 €/kWh. Faut-il une batterie ?
Calcul de l'écart de prix : achat 0,21 - revente 0,08 = 0,13 €/kWh différence.
Si une batterie stocke les 25 kWh midi pour les utiliser le soir : économie 25 × 0,13 = 3,25 € par jour, soit ~ 1 200 € par an.
Mais la batterie coûte 8 000-15 000 € et perd 5-10 % au stockage. Le ROI brut = 8 000 / 1 200 = ~ 7 ans, mais avec dégradation ~ 10-12 ans en pratique.
En 2026, la batterie domestique pure est rarement rentable en France (ROI > durée de vie). Sauf cas particuliers : autoconsommation > 80 % requise, île, microcoupures.
L'idéal aujourd'hui : autoconsommation directe sans batterie + revente du surplus.
Cécile, gérante chez ÉcoMenuiserie 44 Nantes (entreprise écolo certifiée RGE + Label Engagé), a installé 30 kWc de panneaux solaires en 2024. Aujourd'hui elle envisage d'ajouter une batterie. Elle veut un avis chiffré.
| Critère | LFP 10 kWh | NMC 10 kWh |
|---|---|---|
| Marque | BYD Battery-Box LV5.0 | Tesla Powerwall 3 |
| Capacité utile | 10 kWh (DOD 100 %) | 9 kWh (DOD 90 %) |
| Rendement aller-retour | 92 % | 95 % |
| Cycles garantis | 6 000 cycles (16 ans, 1/jour) | 4 000 cycles (11 ans) |
| Durée de vie utile | 10-15 ans | 8-12 ans |
| Prix matériel | 8 500 € HT | 11 500 € HT |
| Pose + onduleur hybride | 2 000 € | 1 500 € (intégré) |
| Sécurité incendie | Excellente (pas d'emballement) | Modérée (NMC inflammable) |
Énergie utile décharge journalière LFP 10 kWh.
Capacité utile : 10 kWh (DOD 100 %).
Énergie restituée avec rendement 92 % : 10 × 0,92 = 9,2 kWh utiles.
Soit l'équivalent d'1 soirée + nuit d'un atelier en veille + éclairage.
Économie annuelle attendue avec batterie LFP 10 kWh.
Hypothèse : 80 % des jours, on peut charger la batterie en surplus PV (mi-mars à mi-octobre).
Jours utiles : 0,80 × 365 = 292 jours/an.
Stockage et restitution : 9,2 kWh × 292 = 2 686 kWh/an déplacés du midi (surplus revendu 0,082) vers le soir (acheté 0,21).
Économie : 2 686 × (0,21 - 0,082) = 344 €/an.
ROI batterie LFP. Investissement total 10 500 €.
ROI brut = 10 500 / 344 = 30 ans.
Durée de vie batterie : 10-15 ans. Pas rentable sur la seule économie.
Pourquoi ce ROI si long ? Les écarts de prix HC/HP sont trop faibles en France. En Allemagne (0,40 €/kWh achat, 0,08 € revente), ROI < 10 ans. En France, le différentiel est insuffisant.
Cas où une batterie devient pertinente : ajout d'un VE qu'on recharge le jour quand PV produit.
Si Cécile achète un utilitaire électrique (15 kWh/100 km) qu'elle recharge sur place midi (PV directe) :
Recharge 12 kWh/jour × 220 j = 2 640 kWh/an d'élec PV utilisée gratuitement.
Économie vs achat 2 640 kWh × 0,21 = 555 €/an d'élec PV au lieu d'achat réseau.
+ économie carburant diesel : 4 000 km × 8 L/100 × 1,70 €/L = 543 €/an.
Total économies VE : 1 100 €/an. ROI VE 35 k€ (vs Diesel 22 k€) → 12 ans. Plus pertinent que batterie pure.
Conclusion : préférer investissement productif (VE qui fait gagner du temps + économie) plutôt que batterie qui ne stocke que.
Pourquoi le LFP est-il préféré au NMC pour le stationnaire ?
| Critère | LFP gagne | NMC gagne |
|---|---|---|
| Sécurité incendie | ✓ (pas de O₂ libéré en surchauffe) | |
| Durée de vie cycles | ✓ (6 000 vs 4 000) | |
| Tenue thermique chaude | ✓ (jusqu'à 60 °C OK) | |
| Densité énergétique | ✓ (200 Wh/kg vs 120) | |
| Coût matière première | ✓ (pas de cobalt) | |
| Encombrement | ✓ (50 % moins de volume) |
En stationnaire (maison, atelier, container), encombrement et poids ne sont pas critiques. Sécurité et durée de vie prioritaires → LFP gagne.
En VE, le poids/volume sont critiques (autonomie kilométrique) → NMC ou NMC + Si gagne... pour l'instant. LFP arrive aussi en VE entrée de gamme (Tesla Model 3 LFP en Chine).
Bilan carbone : fabriquer une batterie LFP 10 kWh émet ~ 800 kg CO₂. Sur 10 ans, économie CO₂ ?
Électricité française : 60 g CO₂/kWh.
Stockage à la place de la conso réseau : 2 686 kWh/an × 60 g = 161 kg CO₂/an.
Sur 10 ans : 1 610 kg CO₂ économisés.
Fabrication batterie : 800 kg CO₂.
Bilan net : 1 610 − 800 = +810 kg CO₂ économisés sur 10 ans.
Mais en France l'électricité est déjà très décarbonée (nucléaire). En Allemagne (350 g/kWh), le bilan serait beaucoup plus favorable.
Conclusion EDD : la batterie domestique en France est plutôt neutre en CO₂. Bénéfice surtout économique (faible) et indépendance énergétique. Pertinent en zone insulaire.
Recommandation pour Cécile.
Compte tenu des chiffres :
Recommandation Cécile :
Note de Cécile à son comptable.
Décision projet batterie stockage — Cécile (ÉcoMenuiserie 44 Nantes)
Après étude approfondie :
• Batterie LFP 10 kWh = 10 500 € investissement, économie 344 €/an, ROI 30 ans.
• Non rentable au prix actuel élec et avec revente surplus (1 230 €/an conservés).
• Bilan CO₂ quasi neutre en France (élec déjà décarbonée).
• Décision : pas de batterie en 2026.
• Plan alternatif : VE utilitaire (ROI 12 ans + image écolo) + réévaluation 2030.
Le sodium-ion (Na-ion) arrive sur le marché en 2024-2025. CATL, BYD, HiNa Battery, Faradion proposent les premières batteries commerciales.
Caractéristiques typiques :
Inconvénient unique : densité moindre → batterie plus volumineuse pour même capacité. Disqualifié pour VE haute autonomie. Idéal pour stationnaire.
Tendance 2027-2030 : batterie stationnaire 10 kWh à 3 000 € avec sodium-ion. ROI batterie autoconso devient 5-10 ans → généralisation domestique.
Sur internet : marques comme Hopt, CATL, déjà disponibles. Faradion (UK) et HiNa (Chine) leaders sur le segment résidentiel.
📚 §4 (densité énergie) + §9 (applications) de la leçon Ch02.