Les nouvelles batteries qui feront de vous un adepte de la voiture électrique


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    Une autonomie plus longue, une charge plus rapide, moins de dégradation de l’autonomie et un prix d’achat inférieur : c’est tout ce que les nouvelles technologies de batterie doivent apporter aux voitures électriques. Et tandis que, sur une base pratique, je reste plus enthousiaste à propos des développements de charge comme la récente expansion de GM avec Pilot et EVgo ou Les superchargeurs Tesla embrassent le mondevoici quelques nouvelles technologies de batterie qui rivalisent fortement avec mon enthousiasme.

    Le lithium-ion est loin d’être terminé

    Sila Nanotechnologies remplace l’anode en graphite qui forme une grande partie de la masse et environ 15% du poids des batteries lithium-ion d’aujourd’hui avec une forme de silicium qui, selon elle, donnera aux cellules de la batterie une augmentation de 20 à 40 % de la densité d’énergie tout en chargeant plus rapidement. Ce changement serait à peu près analogue à un Ford F-150 obtenant 25 MPG cette année mais 35 MPG l’année prochaine, un saut sans précédent.

    Mercedes semble être le premier client à proposer la technologie Sila comme option d’élite dans le nouvel EQG électrique en 2025. La densité d’énergie est particulièrement importante dans les véhicules lourds comme l’EQG, car leur lourdeur a tendance à amplifier les lacunes des batteries actuelles qui doivent être grosses et lourdes pour déplacer quelque chose de gros et de lourd, même sur un nombre décent de kilomètres, créant un cycle non vertueux décidé.

    Sila affirme que la technologie traditionnelle des batteries lithium-ion a stagné en termes de densité d’énergie.

    Sila

    Groupe 14 est une autre entreprise à surveiller dans le mariage du silicium et du lithium, aligner Porsche comme partenaire principal. OneD poursuit une stratégie de croissance de nanofils de silicium sur l’anode en graphite d’une pile au lithium. Toutes ces approches tirent parti des bonnes performances et de la vaste acceptation des technologies de batteries au lithium pour se développer rapidement sur le marché.

    Batteries aux ions de sodium

    Au Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique ils ont récemment annoncé une percée dans la technologie des batteries sodium-ion qui promet de rire des changements de température qui tourmentent les batteries EV actuelles, se chargent plusieurs fois sans dégradation, s’éteignent naturellement et ne sont pas un mal de tête toxique. PNNL affirme avoir trouvé un moyen d’apprivoiser les aspects instables de la technologie des ions sodium, mais doit encore s’attaquer à sa densité d’énergie nettement inférieure à celle des ions lithium. En prime, les chercheurs du PNNL pensent qu’ils pourront réduire ou supprimer le cobalt de la formule, un élément controversé et toxique dans les batteries EV aujourd’hui.

    Sara Levine/Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique

    Batteries à l’état solide

    La technologie des batteries à semi-conducteurs porte bien son nom : elle fait généralement référence à des batteries constituées de matériaux durs étroitement compressés plutôt qu’au matériau légèrement pâteux et humide qui constitue une batterie au lithium typique.

    Écraser la batterie au lithium

    Les cellules de batterie d’aujourd’hui sont des affaires semi-rigides avec une solution d’électrolyte humide à l’intérieur. Les batteries à semi-conducteurs sont physiquement distinctes, ce qui signifie les matériaux qui les rendent radicalement plus prometteurs.

    Brian Cooley/Crumpe

    Le fait qu’une batterie à semi-conducteurs soit composée de matériaux durs dans un boîtier rigide n’est pas spécifiquement ce qui la rend plus performante, mais c’est une façon simple de décrire une construction qui promet de nombreux avantages :

    Une plus grande densité d’énergie. Cela pourrait donner un VE avec beaucoup plus d’autonomie à partir d’une batterie de même taille ou l’autonomie d’aujourd’hui à partir d’une batterie beaucoup plus petite et moins chère demain. Ce dernier est plus transformationnel dans mon esprit.

    Charge plus rapide. Alors que les charges complètes en moins de 30 minutes sont plutôt élitistes aujourd’hui, les batteries à semi-conducteurs ciblent cela bien sûr. Les temps de charge courts ont le potentiel de changer toute la perception des voitures électriques.

    Cycle de vie plus long. Vous avez peut-être vu mon histoire récente sur le problème des batteries EV être mis au pâturage parce qu’ils perdent une partie importante de leur capacité à cause du cycle de charge. La technologie à semi-conducteurs est un élément clé du plan de GM visant à produire un batterie d’une durée de vie d’un million de kilomètres.

    Stabilité thermique. Les conceptions à semi-conducteurs promettent peu ou pas de risque d’emballement thermique, ce qui a rendu les batteries au lithium actuelles synonymes de risque d’incendie. On dit également que les batteries au silicium comme celles mentionnées précédemment éliminent également en grande partie ce problème.

    Batterie brûlante

    La plupart des nouvelles technologies de batteries en cours de développement se vantent d’être presque insensibles à l’emballement thermique qui a rendu les batteries lithium-ion synonymes d’incendie.

    Brian Cooley/Crumpe

    Qui est en ligne pour livrer cette magie?

    Puissance solide fait la une des journaux ces derniers temps a annoncé qu’il commençait la production en petit volume avec le soutien de Ford et BMW. Notamment, la production peut se faire sur des lignes qui font aujourd’hui des batteries lithium-ion conventionnelles, un avantage industriel potentiellement énorme. La production de masse pourrait arriver dès 2024.

    L’entreprise dont on parle le plus a peut-être été QuantumScapeavec soutien de VW qui dit que la technologie n’est rien de moins que “l’approche la plus prometteuse de l’électromobilité du futur”. QuantumScape a développé un séparateur en céramique entre l’anode et la cathode qui aide ses cellules à se charger de 10% à 80% en moins de 15 minutes tout en permettant à la batterie de perdre très peu de capacité après des charges répétées.

    Nikkei a récemment rapporté que Toyota est de loin le leader mondial des brevets de batteries à semi-conducteurs et a déclaré qu’il disposera d’un véhicule de production limitée utilisant la technologie d’ici 2025.

    Le nouveau venu de Buzzy EV, Vinfast, s’est récemment engagé à investir dans le fabricant de batteries à semi-conducteurs ProLogium pour les batteries qui pourraient équiper les voitures électriques du constructeur vietnamien d’ici 2024.

    Faut-il attendre ?

    Certaines des dates cibles que j’ai évoquées ci-dessus semblent extrêmement proches, mais prenez-les avec un grain de sel : les dates de production de masse glissées pour l’une de ces technologies de batterie ne surprendraient personne. En plus de cela, l’industrie automobile a généralement un long délai entre la disponibilité technique d’une nouvelle technologie et sa large diffusion dans les voitures à prix courants. Ajoutez à cela mon aversion générale pour l’achat d’une nouvelle voiture et vous commencez à arriver à la fin plus longue de cinq à 10 ans. J’analyserais un véhicule électrique basé sur les offres d’aujourd’hui, car ces nouvelles technologies de batterie passionnantes sont probablement à un cycle complet de possession d’une voiture pour l’acheteur intelligent et soucieux de la valeur.

    Cela dit, ces technologies de batterie arriveront assez tôt dans la courbe d’adoption des VE être des contributeurs majeurs à son point de basculement.

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