Enjeux et défis batteries des véhicules électriques
Une batterie peut être comparée à un sandwich dont les deux tranches de pain correspondraient aux deux électrodes, l’une positive, l’autre négative. Entre les deux se trouve l’électrolyte, une membrane généralement liquide dont la fonction est de forcer le transfert des électrons du pôle négatif vers le pôle positif, afin de générer du courant électrique.
La borne de recharge 22kW est la plus commercialisée auprès des entreprises, les particuliers optant davantage pour la 7kW
Des performances pouvant être encore améliorées
La R&D porte essentiellement sur la recherche de matériaux plus performants pour les électrodes et de produits chimiques plus efficaces pour l’électrolyte. Ces recherches s’orientent différemment selon les applications visées, et en particulier selon qu’il s’agit d’applications stationnaires ou mobiles. De même qu’il n’y a pas de vin meilleur par définition, mais simplement des vins plus ou moins adaptés aux mets qu’ils accompagnent, il n’y a pas de batterie meilleure qu’une autre, mais simplement des batteries plus ou moins adaptées à leur contexte d’utilisation.
Pour une application stationnaire, par exemple, on n’a pas besoin de se préoccuper de la résistance à l’écrasement, ou des températures minimales ou maximales d’utilisation, ou des blessures que pourraient s’infliger les utilisateurs, puisqu’en principe, seuls des professionnels qualifiés sont en contact direct avec la batterie.
Pour une application dans un téléphone mobile, en revanche, certains produits chimiques sont interdits. La question se pose également en termes de coût. Pour une batterie destinée à un ordinateur portable, le coût d’accès est d’environ 2 000 dollars par kWh, alors qu’il n’est que de 100 à 200 dollars pour la batterie d’un véhicule électrique, et de 50 à 100 dollars seulement pour une application stationnaire.
Quels sont les avantages de la technologie Lithium-ion par rapport aux technologies actuelles ?
Il existe plusieurs dizaines de technologies de batteries, dont la technologie Nickel-métal Hydrure, mise en œuvre dans la Prius de Toyota. La technologie Lithium Ion NCA (nickel-cobalt-aluminium) permet, pour une performance équivalente à celle de la Nickel-métal Hydrure, de diviser le poids par deux et de réduire le volume de 30 %, ce qui nous permet, lorsqu’il s’agit d’équiper des véhicules tout électriques, de proposer une batterie de taille acceptable.
Quels sont les prochains défis à relever ?
Les producteurs doivent augmenter la densité de puissance et la densité d’énergie afin de réduire le volume et le poids, ce qui passera par le recours à de nouveaux matériaux. Il faut également améliorer le life cycle cost à la fois grâce à la standardisation, à l’accroissement de la durée de vie des batteries et au recyclage.