L'autonomie passera à 1 200 km et le temps de charge sera réduit à dix minutes ou moins. On peut dire que cela pourrait tout changer.

David Bailey, professeur d'économie d'entreprise à l'université de Birmingham, a déclaré : "S'il s'agit d'une véritable percée, cela pourrait changer la donne, c'est en quelque sorte le Saint-Graal des véhicules à batterie". Il est difficile de contester cette affirmation. L'anxiété liée à l'autonomie appartiendrait au passé. Dix minutes pour recharger complètement les batteries, c'est presque aussi rapide que de faire le plein d'essence ou de diesel. Cela signifie également un flux beaucoup plus rapide de véhicules aux stations de recharge ; trois voitures pourraient se recharger complètement dans le même temps qu'il faut actuellement pour atteindre 80 % de charge. Littéralement, cela changerait tout.


Quand verrons-nous ces batteries dans les véhicules électriques ?

Selon le Financial Times, Toyota pense pouvoir fabriquer des batteries à l'état solide pour les véhicules électriques dès 2027. Cette technologie est également développée au Royaume-Uni. L'un de nos petits-fils a étudié à l'université de Warwick, qui est fortement financée et soutenue par Jaguar. Ce n'est pas surprenant puisqu'elle est si proche de Coventry. Il m'a dit il y a plusieurs années qu'un nouveau développement était à l'étude, une batterie à l'état solide. Il n'y a pas que Warwick, l'Université d'Oxford fait partie des sept institutions qui ont signé un protocole d'accord promettant de travailler ensemble sur cette technologie.

Le Guardian explique la technologie de la manière suivante : "Les batteries à l'état solide amélioreraient la technologie existante en remplaçant l'électrolyte liquide, dans lequel les ions lithium transportent un courant électrique, par un matériau céramique solide. Cela permettrait d'augmenter la densité énergétique des batteries et de les rendre plus légères et plus petites. Cependant, bien qu'il existe des prototypes, les entreprises ont eu du mal à commercialiser une batterie à semi-conducteurs durable.

Il y a quelques semaines, l'entreprise japonaise a déclaré qu'elle avait simplifié la production du matériau utilisé pour les fabriquer, saluant cette découverte comme une avancée significative qui pourrait réduire considérablement les temps de charge et augmenter l'autonomie.


Des affirmations audacieuses

Keiji Kaita, président du centre de recherche et de développement de l'entreprise automobile japonaise pour la neutralité carbone, a déclaré : "Pour nos batteries liquides et nos batteries à électrolyte solide, nous visons à changer radicalement la situation dans laquelle les batteries actuelles sont trop grandes, trop lourdes et trop chères.

Les batteries à l'état solide sont un nouveau type de technologie de batterie qui a le potentiel de révolutionner l'industrie des véhicules électriques. Ces batteries utilisent un électrolyte solide au lieu d'un électrolyte liquide, ce qui offre plusieurs avantages par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles. Les batteries à électrolyte solide sont plus sûres, plus efficaces et ont une densité énergétique plus élevée que leurs homologues à électrolyte liquide. Des ingénieurs de l'université de Californie à San Diego se sont associés à LG Energy Solution pour mettre au point une nouvelle batterie rechargeable à l'état solide. En conséquence, les batteries à semi-conducteurs sont devenues un sujet brûlant dans l'industrie des véhicules électriques, les constructeurs automobiles faisant la course pour développer et commercialiser cette nouvelle technologie. Il ne fait aucun doute qu'elles changeront complètement la donne, et aucun constructeur ne peut se permettre de rester en dehors de la course.


Que peuvent faire ces nouvelles batteries ?

Les avantages des batteries à électrolyte solide pour les voitures électriques sont nombreux. Les batteries à électrolyte solide ont une densité énergétique plus élevée, ce qui signifie qu'elles peuvent stocker plus d'énergie dans le même espace que les batteries lithium-ion traditionnelles. Les voitures électriques peuvent ainsi bénéficier d'une plus grande autonomie, jusqu'à trois fois plus, et de temps de charge plus courts (10 minutes seulement pour une charge complète). Les batteries à semi-conducteurs sont également plus sûres que les batteries traditionnelles car elles sont moins sujettes à l'emballement thermique, qui peut provoquer des incendies et des explosions dans les batteries lithium-ion. En outre, les batteries à semi-conducteurs ont une durée de vie plus longue, ce qui peut réduire la nécessité de remplacer les batteries et, en fin de compte, diminuer le coût des véhicules électriques.

Malgré les nombreux avantages des batteries à semi-conducteurs, leur développement et leur commercialisation se heurtent encore à plusieurs difficultés. L'un des plus grands défis est l'optimisation des processus de fabrication. Un autre défi est le coût élevé de la production des batteries à semi-conducteurs, qui est actuellement beaucoup plus élevé que celui des batteries lithium-ion traditionnelles. En outre, il est encore nécessaire de développer des électrolytes solides ayant une conductivité ionique élevée pour permettre le développement de batteries à l'état solide viables. Malgré ces difficultés, les avantages potentiels des batteries à électrolyte solide font que tous les grands constructeurs automobiles voudront s'en équiper.


Qui sera le premier ?

Toyota est la première entreprise à faire une réclamation basée sur le temps, mais elle n'est pas la seule. L'industrie automobile est très compétitive et ne peut donc pas se permettre qu'un seul constructeur prenne un avantage aussi important.

Plusieurs entreprises et organisations développent actuellement des batteries à l'état solide pour les voitures, qui devraient offrir des performances et une sécurité accrues par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles. Toyota Motor Corporation travaille activement sur la technologie des batteries à l'état solide. Le constructeur automobile développe ces batteries par l'intermédiaire de sa coentreprise avec Panasonic, Prime Planet Energy & Solutions Inc. et vise à lancer une batterie à l'état solide commerciale dès 2027

QuantumScape Corporation est une autre entreprise qui se concentre sur le développement de batteries à l'état solide pour les voitures. Ses batteries de nouvelle génération sont conçues pour transformer le stockage de l'énergie grâce à la technologie des batteries lithium-métal à l'état solide. QuantumScape travaille depuis plusieurs années à la mise au point d'une batterie à l'état solide viable pour les véhicules électriques. En décembre 2022, l'entreprise a annoncé qu'elle avait expédié son premier lot de cellules lithium-métal à 24 couches aux fabricants de véhicules électriques pour qu'ils les testent. La technologie des batteries à l'état solide sur laquelle travaille la startup promet une autonomie beaucoup plus grande et des temps de charge de 15 minutes.

Solid Power Inc. est un développeur de batteries basé aux États-Unis qui se spécialise dans la technologie des électrolytes solides à base de sulfure. La société est soutenue par Ford et BMW et travaille au développement de batteries à l'état solide pour les véhicules électriques. En juin 2022, Solid Power a commencé la production pilote d'une batterie innovante pour véhicules électriques, dotée d'une plus grande autonomie et d'une recharge plus rapide. L'entreprise s'est associée à BMW pour développer conjointement des batteries à l'état solide pour les véhicules électriques à hautes performances, et elle travaille sur l'utilisation d'un électrolyte solide à base de sulfure à la place du liquide traditionnel. Comme BMW, Ford a également annoncé un partenariat avec Solid Power pour développer des véhicules électriques alimentés par la technologie des batteries à l'état solide.

Mercedes-Benz a déjà fait part de son intention d'électrifier complètement sa gamme d'ici à 2030 et sa recherche de la technologie à l'état solide jouera un rôle important dans la réalisation de cet objectif. Volkswagen a conclu un partenariat avec QuantumScape, investissant 300 millions de dollars, pour développer des véhicules électriques alimentés par des batteries à l'état solide d'ici 2024. BMW est un autre constructeur automobile qui crée des partenariats pour réaliser une percée dans le monde de la technologie des batteries à semi-conducteurs. Il s'est également associé à la société américaine Solid Power. Nissan vise à mettre en place une usine de production pour commencer à travailler sur les batteries à l'état solide d'ici 2025. Honda développe des batteries à l'état solide en interne et affirme que ces développements lui permettent de croire que les premières applications pourraient avoir lieu dans la seconde moitié des années 2020.

Qu'en est-il de Ford ? Lisa Drake, vice-présidente de l'industrialisation des véhicules électriques chez Ford, affirme que la technologie ne sera pas prête avant 2030. À l'instar de BMW, Ford s'associe également à Solid Power. General Motors a annoncé qu'elle investirait 7 milliards de dollars dans quatre usines différentes, dont deux seraient consacrées aux véhicules électriques et aux batteries, qui représentent la majeure partie du capital. Porsche travaille à la création d'une version entièrement électrique de la légendaire 911 et a également choisi QuantumScape.

Quelle est la conclusion ?

Si vous envisagez de passer à l'électrique, mieux vaut probablement attendre. D'ici trois ou quatre ans, des véhicules alimentés par de l'énergie solide arriveront sur le marché. L'autonomie sera au moins trois fois supérieure et la charge complète se fera en dix minutes. De plus, les fabricants affirment que ces nouvelles batteries auront une durée de vie de trente ans, soit trois fois plus que les batteries conventionnelles. Cela vaut la peine d'attendre !

Author

Resident in Portugal for 50 years, publishing and writing about Portugal since 1977. Privileged to have seen, firsthand, Portugal progress from a dictatorship (1974) into a stable democracy. 

Paul Luckman