Véhicules électriques: L’avenir passe par les batteries solides

Véhicules électriques: L’avenir passe par les batteries solides 

Ce que suggère William Boston dans un article du Wall Street Journal

Selon les dirigeants et les analystes du secteur automobile, la forme solide pourrait permettre de réduire les temps de charge et de rendre les batteries plus sûres en éliminant la solution électrolyte inflammable utilisée dans la technologie lithium-ion.

Cependant, cette nouvelle solution reste coûteuse et relativement peu éprouvée dans des situations réelles, un obstacle qui devrait prendre des années à être surmonté avant de la commercialiser pour le grand public.

Toyota poursuit le développement, en interne, des cellules de batteries solides. Au début du mois, le constructeur japonais a annoncé avoir encore besoin de temps pour implanter cette technologie dans des voitures entièrement électriques, mais il a affirmé vouloir commencer par utiliser des batteries solides de plus petites tailles dans des véhicules hybrides.

D’autres grands constructeurs automobiles, tels que Volkswagen, Ford et BMW, ont investi dans des start-up spécialisées dans les batteries solides afin de les aider à perfectionner cette technologie et à la rendre opérationnelle pour la production de masse. L’un des problèmes majeurs rencontrés avec les batteries lithium-ion est lié au fait que plus la densité d’énergie augmente, plus le risque d’incendie grandit

Selon le cabinet de conseil AlixPartners, environ 2 milliards de dollars ont été, jusqu’à présent, investis de la part des constructeurs automobiles et de financiers dans des start-up en pointe dans ce domaine. La moitié de cette somme a été perçue par QuantumScape, qui compte Bill Gates et Volkswagen parmi ses investisseurs.

La recherche sur les batteries solides reste un projet qui s’inscrit dans le long terme. M. Loehr indique que leur production en masse pourrait ne pas intervenir avant presque dix ans, mais les constructeurs automobiles investissent dès maintenant pour acquérir une expertise et adapter leurs processus de fabrication, ajoute-t-il.

 

Les progrès réalisés dans les batteries lithium-ion au cours des années 1980 et 1990 ont débouché sur la création de Tesla, le premier constructeur de voitures électriques à connaître le succès commercial. Ces batteries, qui utilisent un électrolyte liquide, ont aujourd’hui amélioré leur autonomie entre deux charges et sont nettement moins chères qu’à leurs débuts.

Mais elles présentent également des inconvénients. General Motors a récemment rappelé environ 142 000 Chevrolet Bolt électriques pour corriger un défaut de fabrication pouvant entraîner l’incendie des batteries.

L’un des problèmes majeurs rencontrés avec les batteries lithium-ion est lié au fait que plus la densité d’énergie augmente, plus le risque d’incendie grandit, observe Tim Bush, analyste de spécialiste de la technologie des batteries chez UBS Research.

« Si nous nous débarrassons de l’électrolyte et que nous le remplaçons par un matériau solide, nous éliminerons cette question de sécurité tout en ayant la possibilité de doubler la densité énergétique par rapport à la technologie actuelle », précise M. Bush.

Personne n’a encore réussi à fabriquer des batteries solides pouvant être produites en masse et installées sur des millions de voitures. Mais certaines start-up espèrent pouvoir atteindre cet objectif en s’associant à des constructeurs automobiles qui ont plus d’un siècle d’expérience dans la production en grande série.

En décembre, QuantumScape, jeune pousse de la Silicon Valley, a annoncé avoir réussi une avancée importante après avoir testé avec succès des batteries utilisant son matériau solide.

En mars, Volkswagen a déclaré que ses scientifiques spécialisés dans les batteries avaient vérifié de manière indépendante les tests de QuantumScape dans leur propre laboratoire. L’entreprise a alors accepté de remettre 100 millions de dollars dans la start-up, portant ainsi son investissement total à 300 millions de dollars. QuantumScape est aujourd’hui valorisé à environ 10,5 milliards de dollars.

 

On  sceptique sur la possibilité de l’utiliser rapidement pour une production de masse, en raison d’inconnues sur les coûts de fabrication et sur sa capacité à fonctionner en toute sécurité sous des climats extrêmement chauds ou froids.

« Ce qui n’est pas encore résolu, c’est le coût, a-t-il prévenu. Une voiture électrique et sa batterie doivent pouvoir marcher sur un très large éventail de températures. »

L’année dernière, Toyota a construit un prototype de véhicule utilisant des batteries solides et l’a soumis à une série de tests. Masahiko Maeda, directeur de la technologie du constructeur japonais, a déclaré ce mois-ci que les résultats montrent que ces batteries ont un rendement plus élevé que celles à lithium-ion classiques, mais aussi que leur durée de vie est plus courte.

« Pour résoudre ce problème et d’autres, nous devons poursuivre le travail sur cette technologie, et en particulier sur les matériaux d’électrolyte solide », a fait savoir M. Maeda aux journalistes lors du grand raout de l’entreprise consacré à la technologie.