La première production en usine signifie que la recharge pourrait bientôt être aussi rapide que le remplissage des véhicules à essence ou diesel
Des batteries capables de se recharger complètement en cinq minutes ont été produites dans une usine pour la première fois, marquant un pas important vers des voitures électriques devenant aussi rapides à charger que le remplissage de véhicules à essence ou diesel.
Les véhicules électriques sont un élément essentiel de l’action pour lutter contre la crise climatique, mais la panne de courant pendant un trajet est une préoccupation pour les conducteurs. Les nouvelles batteries lithium-ion ont été développées par la société israélienne StoreDot et fabriquées par Eve Energy en Chine sur des lignes de production standard.
StoreDot a déjà démontré sa batterie «à charge extrêmement rapide» dans les téléphones, les drones et les scooters et les 1 000 batteries qu’il a maintenant produites doivent présenter sa technologie aux constructeurs automobiles et à d’autres entreprises. Daimler, BP, Samsung et TDK ont tous investi dans StoreDot, qui a levé 130 millions de dollars à ce jour et a été nommé pionnier de Bloomberg New Energy Finance en 2020.
Les batteries peuvent être complètement chargées en cinq minutes, mais cela nécessiterait des chargeurs beaucoup plus puissants que ceux utilisés aujourd’hui. En utilisant l’infrastructure de charge disponible, StoreDot vise à fournir 160 km miles de charge à une batterie de voiture en cinq minutes en 2025.
«Le principal obstacle à l’adoption des véhicules électriques n’est plus le coût, c’est l’anxiété d’autonomie», a déclaré Doron Myersdorf, PDG de StoreDot. «Soit vous avez peur de rester coincé sur l’autoroute, soit vous devez vous asseoir dans une station de recharge pendant deux heures. Mais si l’expérience du conducteur est exactement comme faire le plein [d’une voiture à essence], toute cette anxiété disparaît.
«Une batterie au lithium-ion à recharger pendant cinq minutes était considérée comme impossible», a-t-il déclaré. «Mais nous ne publions pas de prototype de laboratoire, nous publions des échantillons d’ingénierie d’une ligne de production de masse. Cela démontre que c’est faisable et qu’il est commercialement prêt. »
Les batteries Li-ion existantes utilisent le graphite comme une électrode, dans laquelle les ions lithium sont poussés pour stocker la charge. Mais lorsque ceux-ci sont rapidement chargés, les ions se congestionnent et peuvent se transformer en métal et court-circuiter la batterie.
La batterie StoreDot remplace le graphite par des nanoparticules semi-conductrices dans lesquelles les ions peuvent passer plus rapidement et plus facilement. Ces nanoparticules sont actuellement à base de germanium, qui est soluble dans l’eau et plus facile à manipuler en fabrication. Mais le plan de StoreDot est d’utiliser du silicium, qui est beaucoup moins cher, et il attend ces prototypes plus tard cette année. Myersdorf a déclaré que le coût serait le même que celui des batteries Li-ion existantes.
«Le goulot d’étranglement de la charge ultra-rapide n’est plus la batterie», a-t-il déclaré. Maintenant, les stations de recharge et les réseaux qui les alimentent doivent être modernisés, a-t-il déclaré, c’est pourquoi ils travaillent avec BP. «BP a 18 200 stations-service et ils comprennent que, dans 10 ans, toutes ces stations seront obsolètes, si elles ne les réutilisent pas pour les recharger – les batteries sont le nouvel or noir.»
Des dizaines d’entreprises à travers le monde développent des batteries à charge rapide , les nanotechnologies Tesla , Enevate et Sila travaillant toutes sur des électrodes en silicium. D’autres étudient différents composés, comme Echion qui utilise des nanoparticules d’oxyde de niobium.
Le patron de Tesla, Elon Musk, a tweeté lundi: «La production de cellules de batterie est le limiteur de débit fondamental qui ralentit un avenir énergétique durable. Problème très important. »
«Je pense que ces batteries à chargement rapide seront disponibles sur le marché de masse dans trois ans», a déclaré le professeur Chao-Yang Wang, du Battery and Energy Storage Technology Center de la Pennsylvania State University aux États-Unis. «Elles ne seront pas plus chères; en fait, elles permettent aux constructeurs automobiles de réduire la taille de la batterie embarquée tout en éliminant encore l’anxiété d’autonomie, réduisant ainsi considérablement le coût de la batterie du véhicule.
Les recherches du groupe de Chao-Yang Wang sont développées par la société EC Power , qu’il a fondée. Il augmente soigneusement la température de la batterie à 60 ° C, ce qui permet aux ions lithium de se déplacer plus rapidement, mais évite les dommages à la batterie généralement causés par la chaleur. Il a dit que cela permettait une charge complète en 10 minutes.
Wang a déclaré qu’une nouvelle étude publiée lundi dans Nature Energy a montré que cette batterie pourrait être à la fois abordable et éliminer l’anxiété de l’autonomie. «Enfin, nous atteignons la parité avec les véhicules à essence en termes de coût et de commodité. Nous avons la technologie pour des voitures électriques à 25 000 $ qui courent comme des voitures de sport de luxe, ont une recharge en 10 minutes et sont plus sûres que toutes les voitures actuellement sur le marché. »
Wang a noté que la charge rapide doit également être répétable au moins 500 fois sans dégrader la batterie pour lui donner une durée de vie raisonnable et que la batterie d’alimentation EC peut le faire 2500 fois. Myersdorf a déclaré que la batterie StoreDot pouvait être rechargée 1000 cycles tout en conservant 80% de sa capacité d’origine.
Anna Tomaszewska, de l’Imperial College de Londres, au Royaume-Uni, qui a examiné les batteries à chargement rapide en 2019, était plus prudente quant à la vitesse de leur déploiement. «Je pense que les technologies [comme celles de StoreDot] pourraient commencer à pénétrer le marché dans les cinq prochaines années environ. Cependant, comme elles seront plus difficiles et plus coûteuses à fabriquer, nous ne les verrons probablement au départ que sur des marchés de niche très axés sur les performances et moins sensibles au prix que les véhicules électriques », a-t-elle déclaré.
