Bientôt, la révolution des batteries solides

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Chez Fisker, le Tesla néerlandais, on prétend que la Emotion pourra assurer 800 km d'autonomie pour un temps de charge... d'une minute !
Chez Fisker, le Tesla néerlandais, on prétend que la Emotion pourra assurer 800 km d'autonomie pour un temps de charge... d'une minute ! (Crédits : Fisker)
Les constructeurs automobiles se sont lancés tous azimuts sur les voitures électriques, mais l'autonomie et le temps de charge restent les principaux freins. Une nouvelle technologie, celle de la batterie solide, est sur le point d'émerger et pourrait rendre la voiture électrique plus compétitive que n'importe quelle autre motorisation. Certaines marques ont déjà programmé sa commercialisation.

Et si la voiture électrique n'en était qu'à sa préhistoire ? Jusqu'ici, il faut bien le rappeler, cette technologie souffrait de tous les maux : autonomie réduite, temps de charge trop long, infrastructure insuffisante, coût prohibitif, risque d'explosion... Les efforts de ces dernières années ont permis d'atténuer quelques inconvénients, mais il n'en reste pas moins que ces contraintes persistantes ne permettront pas à la voiture électrique de s'imposer face aux technologies thermiques.

Mais une nouvelle révolution pourrait changer la donne : les industriels travaillent sur une autre technologie appelée la batterie à électrolyte solide. Il s'agit de remplacer le solvant qui assurait l'électrolyte [substance conductrice de l'électricité, ndlr] par une plaque de verre. Cette technique permet de réduire le risque d'explosion de la batterie... Un risque avéré et qui a, à plusieurs reprises, fait la une des journaux : le Samsung Galaxy Note 7, désormais interdit dans tous les avions, le 787 Dreamliner et même la Tesla Model S...

Une densité énergétique multipliée par 5

En outre, cette batterie solide promet des performances hors du commun pour une technologie électrique. On parle d'une autonomie de plus de 600 km, soit autant qu'un plein de carburant. Mieux encore, le temps de recharge pourrait être réduit à quelques minutes seulement. L'efficacité de ces batteries tient à la densité énergétique qui passerait de 150 Wh/kg [wattheure par kilogramme, ndlr] pour une batterie lithium-ion classique, à près de 800 Wh/kg, voire même 1000 Wh/kg.

Pour Jean-Patrick Teyssaire, président d'Electric-Road, un forum sur la voiture électrique, « la batterie solide est la technologie la plus prometteuse de ces prochaines années. Nous sommes en fin de cycle de recherche fondamentale, la batterie solide arrivera sur le marché dans trois ans », s'enthousiasme-t-il. Chez Fisker, on prétend que la Emotion pourra assurer 800 km d'autonomie pour un temps de charge... d'une minute ! De son côté, Toyota promet un premier modèle fondé sur cette technologie à l'horizon 2025.

Il faut ajouter une durée de vie significativement rallongée et une plage de température nettement plus large : les températures entre lesquelles la batterie fonctionne de façon optimale passeraient d'une plage de 15 à 35 °C à une plage de - 20 à 100 °C.

Avantage aux industriels japonais

Chez les industriels, c'est le branle-bas de combat pour ne pas rater la marche. Les Asiatiques sont évidemment sur les dents et Panasonic aurait déjà acquis de solides positions sur la maîtrise de cette technologie. C'est d'ailleurs lui qui fournira Toyota pour le modèle prévu en 2025. Pour consolider leur leadership, les japonais ont annoncé en mai une grande alliance pour s'imposer sur cette technologie. Toyota, Nissan et Honda s'associent à Panasonic, GS Yuasa (deux fabricants de batteries) et au gouvernement japonais pour renforcer le laboratoire de recherche Libtec, qui travaille sur cette technologie et vise une autonomie de 525 km en 2025 et de 800 km en 2030.

En Europe, Saft, filiale de Total, a fondé une alliance afin de parer à une offensive hégémonique venue d'Asie. L'entreprise s'est entendue avec Manz, Solvay et Siemens pour accélérer la recherche sur la batterie solide et être en capacité de proposer une solution viable.

« Ce programme a pour ambition de créer la batterie du futur et, dès que le développement de la technologie "tout solide" aura abouti, l'industrialisation de blocs évolutifs d'une capacité de 1 GWh sera lancée », explique Ghislain Lescuyer, le directeur général de Saft, dans un communiqué. Cette alliance se donne toutefois sept ans pour faire aboutir leur projet.

Les poids-lourds moins concernés

La batterie solide, si elle tient ses promesses, pourrait révolutionner le monde de l'automobile, puisqu'elle serait aussi compétitive en coûts et en performances que les solutions thermiques. Elle pourrait également neutraliser la technologie de l'hydrogène, au moins sur les petits véhicules. « Sur un camion de 40 tonnes, il n'est pas pertinent de transporter 8 tonnes de batteries électriques, l'hydrogène sera probablement préférable », nuance toutefois Jean-Patrick Teyssaire.

Ce qui est certain, c'est que la batterie solide intéressera d'autres secteurs que l'automobile, comme l'électronique grand public (ordinateur et téléphone portables...). Ce pourrait être un avantage décisif pour l'Asie, qui pourrait s'appuyer sur ce secteur qu'elle contrôle en grande partie pour amortir sa recherche...

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a écrit le 12/08/2018 à 15:50 :
Vous vous souvenez du buzz des véhicules fonctionnant au bio-carburant, les ministres inauguraient chaque jour de nouvelles stations, cela sera un peu la même chose avec l’électrique, car de nombreux constructeurs travaillent discrètement sur entre autres l’hydrogène, comme l’écrit @bernard_jomard, l’électrique c’est le cheval de Troie des constructeurs Chinois à lire sur https://bernard-jomard.com/2017/10/29/voitures-electriques-electrochocs-a-venir/
Réponse de le 18/09/2018 à 13:25 :
Les voitures dites hydrogene, ce sont des voitures électrique...
a écrit le 15/06/2018 à 18:44 :
fare la voiture electric!! qui se recharge d elle meme c est facile !!!! mais voila le frein c est la rentabilite pognon comme dans d autres domaines!!!
a écrit le 10/06/2018 à 13:55 :
L’hydrogène sera probablement restreint aux transports collectifs et au stockage stationnaire, mais il faut bien sur développer la technologie.

A noter que les batteries sèches existent depuis longtemps, invention des batteries vers 1800, à l’époque de Napoléon (https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_battery) et des capacités bien avant, par Benjamin Franklin 1749.
Il semblerait que les batteries et les capacités se rejoignent à nouveau, en ce que l’on pourrait les comparer à des super-condensateurs, l’autonomie en plus.

Malgré l’urgence les Européens ont longtemps hésité sur le sujet, après le projet « d’Airbus des batteries » qui a avorté, chacun mènera ses propres développements.

Peu importe, le sujet est stratégique en raison de tous les usages que l’on fait de l’électricité, donc concurrentiel, ce qui laisse entrevoir les niveaux d’investissement nécessaires à la R&D.
Entre les scientifiques seniors tels John Goodenough (94 ans) et son équipe de chercheurs et les divers groupes privés disposant de moyens financiers importants (Volkswagen investirait 20 Milliards d’Euros dans le VE et les batteries - article Usine Nouvelle), on peut aussi avoir un aperçu de la « multilatéralité et de l’approche collaborative» sur l‘Open Science platform : https://www.frontiersin.org/journals/energy-research/sections/energy-storage#
Tout cela devrait probablement déboucher sur plusieurs technologies viables. Après tout on a bien de véhicules qui roulent au gasoil, d’autres à l’essence ou au GPL et même à l’huile de friture.
a écrit le 09/06/2018 à 15:21 :
Quand les journalistes prendront ils des cours d'électricité? Ils réfléchiront à deux fois avant d'écrire n'importe quoi. Savent ils ce qu'est une prise 32 ampères et la taille qu'il faut pour le supporter?
a écrit le 09/06/2018 à 10:02 :
Il s'agit toujours de la technologie lithium ion mais avec une anode silicone, genre le verre qui est la base des semi-conducteurs. L'optimisation de cette technologie va prendre plusieurs années, mais dès 2019 des batteries Li-ion avec une capacité augmentée de 40% pour le même volume vont arriver sur le marché. Rien de révolutionnaire. Quant au temps de charge, les chiffres annoncés par l'article ne sont pas supportable par la réseau électrique tel qu'il est, comme le démontrent les commentaires.
a écrit le 08/06/2018 à 16:24 :
L'avenir c'est l'hydrogène....la batterie électrique bête et méchante est un concept dépassé.....
Réponse de le 11/06/2018 à 18:10 :
Ben voilà : c'est clair c'est net. Rien à rajouter. Prévenez les constructeurs quand même, ils ne sont peut être pas au courant.
a écrit le 08/06/2018 à 12:19 :
800 km à 10 kWh aux 100km, à charger en 1mn, ça fait une prise de 4800 kW.
Si la batterie fait 48 volts, ça fait un courant de 100 Ampères pendant 1mn.
Bonjour la taille de la prise et du câble de recharge.
Faudra fournir une station de recharge de plus de 19,2 Megawatts pour 4 véhicules chargés simultanément.
Totalement irréaliste.
Réponse de le 08/06/2018 à 22:35 :
Vous êtes très loin du compte.
Pour charger 10KW/h , il faut une puissance de 10.000 watts pendant une heure. Pour les 800km, il faudra donc 80KW/h soit 80.000 watts pendant 1h.

En sachant que I = P/U, ça nous fait 80000/48 = 1666 ampères.
Donc pour charger une batterie de 80KW/H en 48v en une heure, vous avez besoin d'un courant de 1666 A.
Pour la charger en une minute, multipliez ce courant par 60.
C'est là que vous comprenez que charger cette batterie en une minute, c'est de la foutaise assez phénoménale.
a écrit le 08/06/2018 à 12:12 :
Rien que la recharge en 1 min, si elle est avérée est susceptible de changer la donne en matière de transport puisqu'elle rend secondaire la question de l'autonomie (à condition que la densité des stations de recharges soit suffisante).

Je pense que beaucoup de monde est disposé à faire la sacrifice de 150 kg de batteries et de 350 km d'autonomie s'il est convaincu de pouvoir déjà faire 350 km avec un une charge et de pouvoir facilement et rapidement refaire le plein sur le chemin des vacances.

Il est clair que la technologie des batteries n'a pas fini d'évoluer, ce qui ne résout pas le problème de base.

Où trouvera t'on l'énergie primaire pour fabriquer de l’électricité?
a écrit le 08/06/2018 à 8:46 :
A l’attn de Minaccia,
En fait, votre position relative à votre appréciation Tesla Versus Zoë doit plutôt s’inscrire dans une approche statutaire du Genevois. En effet, étant suisse et habitant en Suisse allemande, je peux observer les différentes caractéristiques sociologiques des postures d’achat automobile selon les régions linguistiques suisses. Par exemple, il ne c’est jamais vendu autant d’Audi (Diesel) en suisse romande depuis le scandale VW (le statutaire est plus fort que tout) alors qu’en suisse allemande les ventes s’effondrent! Dans le cas de la voiture électrique, le différentiel est encore plus grand ! À Zürich, Lucerne, Saint Gall et même Lugano, la Zoë et la Leaf sont les petites reines, vient ensuite les i3. À Genève (socialo vert) les voitures électriques sont anecdotiques et lorsque vous en croisez, cela est souvent une Tesla ou une Zoë d’immatriculation française ! Le problème de la Zoë à Genève se retrouve non pas par sa performance, mais par le déficit d’image de Renault à Genève et la posture anti-français du genevois......
Bonne journée à tous



Réponse de le 08/06/2018 à 11:37 :
C'est triste ce que vous dites , la suisse est un très grand marché de l'automobile , on s'en remettra pas .
a écrit le 08/06/2018 à 8:19 :
Les Modules de 1GWh ??? C'est 1000MWh ! Si 1000MWh pèsent 5 Tonnes avec les meilleures batteries du camion Tesla aujourd'hui alors un module de 1GWh peserait 5000 Tonnes ! Celà ne me paraît pas très réaliste !
Déjà il est espéré mais peu probable que Tesla sorte un PowerPack3 de 1MWh et 5 Tonnes dérivé de la batterie de son camion, car vu comme peu pratique comparé aux PP2 de 210kWh 50kW et 1.6Tones actuels déjà très imposants. .
a écrit le 08/06/2018 à 8:11 :
Le Semi de Tesla haut de gamme, prévu pour 500 miles # 800km en charge nominale, est attendu avec 800kWh à 1000 kWh # 1 MWh de batterie qui devrait peser au maxi 5 Tones, et pas 8T ! Cela change l'équation.
Les batteries à électrolyte solide existent déjà dans les Autolib de Bolloré. Petit problème elles chargent seulement à 4kW pour 30kWh contre 120kW pour les Tesla actuelles avec 100kWh de batterie.
C'est bien de promettre le saint Graal mais va falloir le délivrer et qu'on comprenne pourquois Tesla qui est le partenaire historique de Panasonic indique ne pas compter là dessus dans les années à venir.
a écrit le 07/06/2018 à 18:19 :
Titre accrocheur et mensonger :
2025 ce n'est pas bientot .
Ce n'est pas la 1ère fois que la tribune tente de cloner closer ou autres . Pas sérieux et vous décrédibilise .
a écrit le 07/06/2018 à 18:07 :
Et le prix ? L'article n'en parle pas. C'est un critère important, sans doute pas pour les chercheurs et les ingénieurs mais pour les entreprises et leurs clients, certainement. Si le prix de cette batterie est abordable, alors il ne reste plus que 10 ans aux pétroliers pour se diversifier dans l'énergie renouvelable. Investir dans la recherche de nouveaux gisements, toujours plus profond et plus chers va devenir plus risqué. Les entreprises de ce secteur vont devoir également se consolider.
a écrit le 07/06/2018 à 13:47 :
Je comprend maintenant mieux le rachat de Saft par Total.
a écrit le 07/06/2018 à 13:06 :
Tout progrès est bon à prendre quand il arrive ... La batterie n'à pas de solution à sa masse , sa capacité , son temps de recharge , sa signature écologique , ses dangers d'explosion ... les lobbies poussent une technologie morte née . Le seul stockage d'avenir est l'hydrogène . Il est partout pour tous avec l'eau et le soleil !
Réponse de le 07/06/2018 à 13:45 :
Avez vous lu l'article ? On en doute.
Réponse de le 07/06/2018 à 15:39 :
Bien au contraire, l'ensemble de ces problèmes sont gérés - et se sont des problèmes de forme, alors que l'H2 a des problèmes de fond indépassable : énorme perte de rendement (60 !) , énorme ratio volume/énergie, pallié par des pressions de plus en plus folles (350 pui 700 et maintenant 900 bars !)

L'hydrogène a beau être partout, c'est un vecteur limité, dangereux, trop faiblement dense mais surtout, qui gaspille trop d'énergie en amont, face à une batterie qui frise les 95%
Dans un monde ou l'énergie est précieuse, ce gaspillage n'a aucun avenir et les industriels l'ont bien compris.

Même pour les poids lourds il est condamné car son "plein" coûte déjà 5 fois son équivalent électrique, reste peut être certains stockage statiques, certaines applications navales - bien que là aussi tous les projets promis ont été abandonné au profit du Lithium-fer-phosphate
Réponse de le 08/06/2018 à 11:45 :
L'hydrogène vous le fabriquez comment ? Quel est son indice EROEI suivant la méthode de fabrication ?
a écrit le 07/06/2018 à 11:12 :
600Km d'autonomie avec une consommation moyenne de 20Kw/100 signifie 120KWh de batteries. Charger ça en 2mn veut dire un chargeur de 3,6MW soit 3600 A sous une tension de 1000V. Du pûr délire. Je vous explique pas la taille de la prise et les biseps de camionneur pour la brancher. C'est une évidence que c'est l'avenir mais se focaliser sur le temps de charge est ridicule. La charge sera différente que pour un vehicule thermique. Les utilisateurs n'ont pas besoin de rester à côté de la pompe.
Réponse de le 07/06/2018 à 14:29 :
Tout à fait! Et peu de journalistes soulèvent ce point, en se contentant de répéter les délires des services marketing des sociétés concernées... De plus vos calculs sont optimistes car basés sur un rendement du cycle de charge de ... 100%. La réalité est plutôt de 80% donc il faudra plus de 4000A (si on reste sur une base de 1000 Volts, c'est à dire danger plus que mortel ...)
Réponse de le 07/06/2018 à 14:29 :
Tout à fait! Et peu de journalistes soulèvent ce point, en se contentant de répéter les délires des services marketing des sociétés concernées... De plus vos calculs sont optimistes car basés sur un rendement du cycle de charge de ... 100%. La réalité est plutôt de 80% donc il faudra plus de 4000A (si on reste sur une base de 1000 Volts, c'est à dire danger plus que mortel ...)
a écrit le 07/06/2018 à 10:55 :
Une Tesla, un Jaguar i-pace font déjà allégrement 400 à 600 km selon le modèle. On parle même pas des e-tron. Et ca c'est selon le nouveau cycle européen en plus
C'est sûr que si vous regardez l'autonomie d'une Zoé...
Réponse de le 07/06/2018 à 11:30 :
Dommage pour vous ! Nous avons une Zoe qui fait un voyage quotidien de 57 km avec 3 personnes à bord et nos moyens de km réels dont entre 320 et 380 km par chargement (environ 2€ la recharge). Étant en zone de montagnes, je n’ose pas imaginer la performance dans le sud de la France. Alors plutôt que des théories, pratiquez ! Bonne journée
Réponse de le 07/06/2018 à 13:15 :
je parle de ce que je connais puisque j’ai une Model S 90, qui se vend bcp chez nous en suisse. alors merci je pratique et je confirme l’autonomie ces petites voitures type zoe est ridicule
Réponse de le 07/06/2018 à 13:37 :
Une Zoé c'est désormais 400km annoncé. On peut aujourd'hui faire 300 à 350 km sans problème avec la dernière mise à jour. Après il faut savoir conduire (je n'ai pas dit piloter). C'est sûr une Tesla fait mieux mais il faut comparer ce qui est comparable, tout le monde ne peut pas se payer une voiture de luxe...
Réponse de le 07/06/2018 à 18:23 :
J'ai un ami qui a une TESLA : impossible pour lui de faire MARSEILLE/LYON
à 130 avec autoradio et selon la saison clim ou chauffage . Et ne parlons pas de la pluie avec phares et essuie glaces .
a écrit le 07/06/2018 à 8:39 :
"On parle d'une autonomie de plus de 600 km, soit autant qu'un plein de carburant."

D'un véhicule essence étant donné que l'autonomie actuelle d'un diesel est plutôt de 1000 km.

"« Sur un camion de 40 tonnes, il n'est pas pertinent de transporter 8 tonnes de batteries électriques, l'hydrogène sera probablement préférable »"

Des promesses encore des promesses toujours des promesses alors que le secteur pétrolier exulte en ce moment...

"Pourquoi la flambée du pétrole n'effraie pas la Bourse" https://www.lerevenu.com/bourse/pourquoi-la-flambee-du-petrole-neffraie-pas-la-bourse

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