Inauguration du Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie26/3/2018
Le Québec, un chef de file mondial des matériaux de batteries
Hydro-Québec et le gouvernement du Québec annoncent la création du Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie, dont la mission est de maintenir et d’accentuer la position de chef de file mondial du Québec dans le domaine des matériaux de batteries. Le Centre d’excellence commercialisera des technologies d’Hydro-Québec protégées par 800 brevets. Il créera également de nouveaux partenariats de recherche et développera de nouvelles technologies. Regroupant 70 employés, dont 27 chercheurs, il dispose en 2018 d’un budget de fonctionnement de l’ordre de 20 M$ provenant entièrement de revenus externes, générés notamment par la vente de licences d’utilisation de ses technologies. Le Centre d’excellence est dirigé par Karim Zaghib, un expert reconnu à l’échelle internationale. M. Zaghib a d’ailleurs récemment été nommé, pour une troisième année de suite, parmi les scientifiques les plus influents du monde. Depuis 40 ans, l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) est reconnu mondialement pour son expertise technologique et pour son portefeuille de propriété intellectuelle, notamment en matière de batteries lithium-ion, lithium-soufre et lithium-air. C’est ce portefeuille que le Centre d’excellence commercialisera et bonifiera par ses activités. Citations « Pour accomplir la transition énergétique du Québec, il faut miser sur la force de notre expertise pour favoriser l’innovation, particulièrement en matière de stockage d’énergie. En lançant le Centre d’excellence, le Québec pourra s’imposer comme un chef de file dans le stockage de l’énergie et l’électrification des transports. Il s’agit là d’une illustration concrète de notre volonté d’offrir un soutien accru à la recherche et au développement, telle que nous l’avons inscrite dans la Politique énergétique 2030 », a souligné le ministre de l’Énergie et des Ressources naturelles, Pierre Moreau. « Ce centre d’excellence en électrification des transports va permettre au Québec de consolider sa position de chef de file mondial en recherche sur les matériaux de batteries. Il contribuera à favoriser un rapprochement entre le milieu des affaires et de la recherche pour instaurer une culture d’innovation ouverte et dynamique, poursuivre le transfert technologique et participer à la création d’emplois. Il confirme également la volonté gouvernementale de miser sur l’électrification des transports pour l’atteinte de ses objectifs environnementaux et économiques », a souligné le ministre des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des transports, André Fortin. « La création de ce centre est une nouvelle étape qui nous permettra de développer davantage notre expertise en matière de matériaux de batteries et de mettre en valeur nos brevets », a affirmé Éric Martel, président-directeur général d’Hydro-Québec.
Commentaires
Le géant chinois de l'automobile BAIC deviendra 100% électrique d'ici 2025, les ventes d'autobus électriques rechargeables ont augmenté de 40% en 2017, Toyota lancera 10 nouveaux VÉs à batterie, le Tesla Semi sera admissible à un crédit d'impôt de 75 000 $ en Ontario, VW installera 2 800 bornes de recharge pour VÉs aux États-Unis : Voici un aperçu des actualités électromobiles de la journée. Pour augmenter la taille des images ou lancer une vidéo, vous pouvez cliquer dessus.
Bonne lecture!
Contribution : Naïma Hassert
Toyota Motor Corp travaille sur une voiture électrique alimentée par un nouveau type de batterie qui augmente considérablement l'autonomie et réduit le temps de chargement, visant à débuter ses ventes en 2022, a rapporté mardi le quotidien Chunichi Shimbun.
Le PDG de Toyota, Takeshi Uchiyamada annonce un partenariat technologique avec BMW. Les batteries à l'état solide sont censées en faire partie. (Photo: STR / AFP / Getty Images)
Il y a cinq ans, Takeshi Uchiyamada n'était pas encore président de Toyota, le PDG de l'époque a participé à un événement qui annonçait le développement d'une batterie à électrolyte solide. Un petit spécimen de la batterie a été présenté et a même alimenté un petit véhicule : une planche à roulettes. Il a été mentionné que ça pourrait prendre une décennie avant que la batterie à électrolyte solide puisse propulser une voiture, car c'est le délai normal d'une percée d'une batterie pour parcourir la distance entre le laboratoire de recherche et la route. La moitié de la décennie est passée, et ce moment-là demeure. Dans cinq autres années et si l'on se fie à une source japonaise, Toyota aura la clé de cette technologie pour une large adoption des véhicules électriques : des batteries à l'état solide avec une autonomie deux fois supérieure à celle des véhicules électriques actuels, tout en chargeant en quelques minutes uniquement.
Avec cela, Toyota résoudrait les deux «enjeux» des VÉ actuels, à savoir l'autonomie et le temps de recharge, écrit le Chunichi Shimbun (japonais ).
Le porte-parole de Toyota a déclaré ce qui suit au sujet du développement de batteries à électrolyte solide :
«Parmi les batteries de nouvelle génération, à ce stade, les batteries à l'état solide sont considérées comme les plus proches du niveau d'application pratique nécessaire pour équiper les véhicules pour la production en volume. Nous travaillons sur la recherche et le développement, y compris l'ingénierie de production de batteries à électrolyte solide, pour les commercialiser au début des années 2020. Cependant, nous ne pouvons pas commenter des plans de produits spécifiques».
Les batteries à électrolyte solide ne présentent aucun risque d'incendie, elles pourront se recharger plus rapidement et conserver plus de puissance dans un volume donné et, très intéressant pour les ingénieurs automobiles, elles peuvent être moulées sous de nombreuses formes.
En 2014, deux ans après que le PDG de l'époque (Uchiyamada) a montré la planche à roulettes à batterie à électrolyte solide , les ingénieurs de Toyota ont présenté une batterie à électrolyte solide qui dépassait la densité d'énergie du lithium-ion. Le travail sur la batterie a continué, et il se poursuit. En 2016, les professeurs de l'Institut de technologie de Tokyo ont présenté un document de recherche affirmant que les cellules à électrolyte solide fournissaient une densité de puissance élevée, avec des capacités de charge ultra-rapides et une durée de vie plus longue que les types de batteries existantes. Toyota est l'un des partenaires de recherche.
Un excellent documentaire diffusé début février à l'émission télévisée NOVA de la chaîne américaine PBS discutant des plus récentes avancées technologiques à venir sur les batteries de 2e génération.
Présenté par David Pogue (CBS, NY Times, PBS, Yahoo), l'émission débute avec une petite mise en scène amusante alors que Pogue se retrouve naufragé sur une "ile déserte" avec un canif, du fil, et un téléphone cellulaire dont la batterie est à plat. Il réussit à créer une batterie avec des éléments simples retrouvés sur la plage (grosse mise en scène) afin de recharger le téléphone. Quand même impressionnant... Puis on adresse le fonctionnement d'une batterie, l'évolution de la lithium-métal en lithium-ion, les nouvelles batteries Tesla 2170, la recherche sur les batteries à électrolyte solide (solid state battery), le stockage d'énergie par volant-moteur (flywheel) et par batterie de type flux d'oxydoréduction au vanadium, et même les barrages hydro-électrique pompés -- où l'eau est repompée dans le réservoir pendant la nuit. Un reportage très complet qui fera de vous une sommité en la matière! Contributeur: Simon-Pierre Rioux
Mise à jour: Nissan nous a contacté pour nous mentionner que l'article de Autoblog ne reflétait pas les propos de Yajima-san. La batterie présentée au EVS-29 n'est pas celle de la génération 2 de la LEAF, mais "d'une génération future" de véhicule électrique. Rappelons que Nissan Motors a promis au total une douzaine de modèles "électrifiés" d'ici 2020 sur le marché mondial - ce qui signifie aussi que certains modèles seront exclusifs à des territoires spécifiques; on peut penser à la Chine qui ont des besoins spécifiques.
 Kazuo Yajima
Nissan a fait allusion qu'elle offrira une LEAF avec une batterie de 60 kWh depuis novembre dernier. C'est alors que le constructeur automobile a dévoilé le concept IDS avec un prototype de cette batterie . L'IDS n'était pas exactement un aperçu de la nouvelle génération de la LEAF, mais nous avons un soupçon. Aujourd'hui, nous avons finalement obtenu la confirmation que la prochaine génération de la LEAF aura en effet un pack de 60 kWh.
Kazuo Yajima, directeur mondial de Nissan EV et de l' ingénierie de HEV, a mentionné en entrevue pour AutoblogGreen que «Ça s'en vient» , se référant à une LEAF de 60 kWh. «Je suis désolé , je ne peux pas dire quand" , a-t-il dit. Nous avons parlé avec Yajima à EVS29 , le grand symposium de véhicules électriques qui a lieu cette semaine à Montréal. Yajima a déclaré que Nissan est fier de dévoiler sa dernière technologie de batterie à EVS29, comme illustré ci - dessous. La nouvelle batterie de 60 kWh dans la LEAF de prochaine génération sera en mesure d'avoir plus de deux fois l'autonomie, ce qui représente 210 à 220 miles (336 à 352 km), en fonction des conditions. Quel que soit le nombre exact de l'autonomie finale, le point important est que Nissan démontre qu'il désire relever le défi devant la compétition de véhicules à grande autonomie, comme les prochaines Chevrolet Bolt EV ou Tesla Model 3. 
Innovations dans l'assemblage du «pack» de batteries
Avec plusieurs véhicules à grande autonomie (plus de 300 km) qui seront disponibles prochainement sur le marché, le véhicule entièrement électrique sera le véhicule tout indiqué pour couvrir un éventail de besoins très diversifiés, incluant les déplacements sur de longue distances.
Source : Autoblog
Contribution : Richard Lemelin, vice-président AVÉQ & directeur régional - Capitale-Nationale  Samsung SDI en Corée du Sud est déjà un acteur majeur sur ce marché, mais jusqu'à récemment, la société a également touché à la technologie des piles à combustible.
La compagnie aurait décidé d'abandonner ce secteur, inquiète des perspectives du marché. Les brevets et l'équipement destinés à la production seraient vendus à une entreprise locale. Kolon Industries a reconnu avoir été approchée par Samsung SDI au sujet d'un accord sur l'équipement et des actifs connexes. Le travail de Samsung sur les piles à combustible remonte à 2005, mais depuis, les progrès de la technologie des batteries lithium-ion ont finalement rendu ces piles beaucoup moins compétitives. La société prévoit maintenant investir plus de 3 milliards de wons (environ 2,5 milliards de dollars US) dans le développement de batteries pour véhicules électriques au cours des cinq prochaines années. Elle espère ainsi devenir le plus important fournisseur mondial de batteries d'ici 2020. Avec LG Chem, Samsung est déjà prête pour fournir les batteries du VUS 2018 tout-électrique d’Audi, et celles des BMW i3 et i8. Samsung est également l'une des entreprises en pourparlers avec Tesla Motors pour être fournisseur des batteries destinées à la Model 3. Tesla construit présentement une méga-usine de batteries dans le Nevada en partenariat avec Panasonic, son unique fournisseur de batterie jusqu’à maintenant. Mais pour répondre à l'objectif d’Elon Musk de vendre 500 000 voitures par an d'ici 2018 plutôt que 2020, elle pourrait solliciter l’aide de fournisseurs supplémentaires pour atteindre le volume nécessaire. Source : Green Car Reports Contribution : Peggy Bédard Voici un aperçu des actualités électromobiles de la journée. Pour agrandir les images, vous n'avez qu'à cliquer dessus. Bonne lecture!
Source: Diesel / Amprius / Ventes mondiales / Daimler / Norvège à 25% / Autocar.co.uk
Contributeur: Simon-Pierre Rioux
Des chercheurs de l'Institut de Technologie de Tokyo, en collaboration avec des collègues de Toyota Motor Corporation, Tokyo Institute of Technology et High Energy Accelerator Research Organisation Japan (KEK), ont conçu et testé de nouvelles batteries à électrolyte solide avec des résultats très prometteurs.
Les scientifiques de l'équipe de Yuki Kato ont synthétisé deux matériaux à cristaux très prometteurs comme conducteurs «superioniques» pour une utilisation comme électrolyte solide pour les batteries Li-ion. Les matériaux, rapportés dans un article dans la revue Nature Energy , disposent d' une exceptionnelle conductivité.
Deux cellules basées sur les nouveaux électrolytes solides ont très bien performé dans les essais comparativement à des batteries lithium-ion courantes. Les cellules sont restées stables et fonctionnent dans une échelle de température comprise entre -30 et 100 ° C. Ils présentaient de très faibles niveaux de résistance interne, une énergie élevée et des densités de puissance élevées. Leurs propriétés permettraient aux cellules d'être empilées de façon rapprochée, sans interférence.
Sans stockage de l’énergie, pas de transition énergétique possible ! Comment stocker les énergies éoliennes et solaires ? Les batteries sodium-ion représentent-elles une solution ? Comment faciliter l’essor des véhicules électriques avec le développement de batteries plus performantes ?
Philippe Barboux, responsable de l'équipe « Ressources et matériaux pour un monde durable » à l'Institut de recherche de chimie de Paris et Laurence Croguennec, responsable du groupe « Energie : matériaux et batteries » à l'Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux nous éclairent sur les recherches les plus prometteuses menées dans le domaine du stockage électrochimique de l’énergie. Source: Le Monde Contributeur: Simon-Pierre Rioux
Dans un rapport publié le 25 janvier dans Nature Energy, l'équipe de Stanford décrit une méthode simple, en trois étapes pour la construction de cages de graphène microscopiques dont la taille convient au matériau de l'anode : assez spacieux pour permettre l'expansion de la particule de silicium lorsque la batterie se charge, mais assez étroit pour retenir tous les morceaux ensemble lorsque la particule se fissure, afin qu'il puisse continuer à fonctionner à pleine capacité. Les cages, solides et flexibles, bloquent également les réactions chimiques destructrices avec l'électrolyte.
Cette animation en boucle d'un microscope électronique montre le nouveau matériel de la batterie en action: une particule de silicium expansion et à la fissuration dans une cage de graphène pendant la charge. La cage maintient les pièces de l'ensemble des particules et conserve sa conductivité électrique et de la performance. (Hyun-Wook Lee / Université de Stanford)
"Lors des essais, les cages de graphène a accru la conductivité électrique des particules et à condition capacité de charge élevée, la stabilité et l'efficacité chimique," a déclaré Yi Cui, professeur agrégé au SLAC et Stanford, qui a dirigé la recherche. "La méthode peut aussi être appliquée à d'autres matériaux d'électrode, permettant de produire des batteries avec des matériaux à faible coût à forte densité énergétique une possibilité réaliste ".
Batteries 101
Les batteries lithium-ion fonctionnent en déplaçant les ions lithium en arrière à travers une solution d'électrolyte entre deux électrodes, la cathode et l'anode. Le chargement de la batterie transfère les ions de la cathode vers l'anode; l'utilisation (ou déchargement) de la batterie déplace les ions dans le sens inverse; de l'anode, ils retournent vers la cathode.
La quête de l'anode en silicium
Lorsqu'il est question de faire des anodes de silicium, les scientifiques ont été contrecarrés par le fait que le silicium prend de l'expansion jusqu'à trois fois sa taille normale lors de la charge. Pour le professeur Cui et ses collaborateurs, la quête première conduit à des anodes faites de nanofils de silicium ou de nanoparticules, qui sont si petits qu'ils sont beaucoup moins susceptibles de se briser. L'équipe a développé une variété de façons de limiter et protéger les nanoparticules de silicium, des structures qui ressemblent à des grenades à revêtements en polymères d'auto-guérison ou hydrogels polymères conducteurs, comme ceux utilisés dans les lentilles de contact souples. Mais la réussite n'est que partielle; l'efficacité de ces anodes n'était pas encore assez élevée et des nanoparticules sont coûteuses et difficiles à fabriquer.
"Cette nouvelle méthode nous permet d'utiliser des particules de silicium beaucoup plus grandes, de un à trois microns, ou millionièmes de mètre de diamètre, qui ne coûtent pas cher et largement disponibles" a dit le professeur Cui. «En fait, nous avons utilisé les particules qui sont très similaires aux déchets produits par le fraisage de lingots de silicium pour fabriquer des puces semi-conductrices; ils sont comme des morceaux de la sciure de bois de toutes formes et tailles.
"Des particules de cette taille n'ont jamais obtenu de bons résultats dans les anodes de batteries avant, donc c'est une nouvelle réalisation très excitante, et nous pensons qu'il offre une solution pratique. " 
Pour construire des cages de graphène autour de particules de silicium, les chercheurs enrobent les particules avec du nickel; puis forment des
couches de graphène par dessus le nickel qui a pris de l'expansion en le chauffant à 450°C; finalement, de l'acide est utilisé pour dissoudre le nickel, laissant suffisamment d'espace pour le silicium à l'intérieur de la cage. (Y. Li et al., Nature Energy)
À propos de SLAC
SLAC est un laboratoire multi-programme explorant des questions frontalières dans la science de photons, l'astrophysique, la physique des particules et de la recherche de l'accélérateur. Situé à Menlo Park, en Californie, SLAC est exploité par l'Université de Stanford pour le département américain de l'énergie; Bureau des sciences.
Sources : SLAC , GreenCarCongress, Nature Energy
Contribution : Richard Lemelin, directeur régional AVÉQ - Capitale-Nationale 
Samsung SDI a dévoilé le prototype de cellule de batterie à haute densité d'énergie pour véhicules électriques au Salon de l'auto de Detroit 2016. Samsung SDI a commencé à faire son incursion dans le marché automobile nord-américain en introduisant une variété de produits de batteries sur mesure au Salon de l'auto de Detroit. Ces nouvelles batteries comprennent un prototype de cellule à haute densité d'énergie pour les véhicules électriques qui leur permet de rouler jusqu'à 600 kilomètres par charge, «low height pack» (des cellules de batterie de faible hauteur) et «low voltage system (LVS) » (des cellules de batterie à basse tension)
Le prototype de la nouvelle de batterie à haute densité d'énergie pour les véhicules électriques sont actuellement fournis à titre d’échantillons. C'est l’une des meilleures batterie au monde par l'amélioration de la densité d'énergie et de la distance parcourue : de 20 à 30% plus par rapport aux batteries qui permettent actuellement aux véhicules de parcourir 500 kilomètres. On prévoit que la production commerciale de cette batterie à haute densité d'énergie pourrait commencer en 2020. Samsung SDI a également dévoilé le « low height packs » (des cellules de batterie de faible hauteur) pour les véhicules électriques qui réduit considérablement la taille de la batterie et les solutions LVS « low voltage system » qui permettent aux véhicules réguliers d’améliorer simultanément l'éco-convivialité et l'économie de carburant. Il s'agit d'une batterie compacte dont la hauteur est de 20 à 30% inférieure à celle des packs existants pour les véhicules électriques. Le pack de faible hauteur est réduit en taille tout en améliorant la densité d'énergie. Ceci permettra aux concepteurs de véhicules électriques d’installer les modules plus facilement et diminuer les coûts de production. La nouvelle solution LVS peut être installée dans les véhicules réguliers ainsi que les véhicules électriques. La batterie lithium-ion du système de basse tension peut remplacer une batterie plomb-acide ou s’ajouter à cette dernière dans les véhicules réguliers. 
Alors que les questions environnementales sont de plus en plus importantes, la solution LVS est un bon moyen pour répondre aux normes et améliorer le contrôle du dioxyde de carbone. Elle peut améliorer l'économie de carburant de 3 à 20%. Ainsi, la solution LVS répond aux besoins et aux intérêts des consommateurs et des constructeurs automobiles, particulièrement en Amérique du Nord.
Samsung SDI vise à tirer un avantage concurrentiel de son usine de Xian, en Chine, qui a été construite l'année dernière, et de son partenariat avec SDIBS. La société prévoit répondre de manière agressive aux différentes spécifications et besoins des constructeurs automobiles mondiaux en mettant en place une gamme complète de produits, y compris les systèmes à haute tension telle que les cellules de haute énergie , les batteries compactes, et les packs LVS. "Nous visons à être les leaders du secteur des véhicules électriques en introduisant une variété de solutions et de produits souhaités par les clients et le marché à ce salon de l'automobile," a déclaré le président Nam Seong Cho de Samsung SDI. "Plus particulièrement, nous allons accélérer notre incursion dans le marché automobile mondial, y compris l'Amérique du Nord en fournissant la nouvelle batterie à haute densité d'énergie basée sur une technologie de pointe ainsi que les packs de faible hauteur et des solutions LVS." Source : ElectricCarsReport Contributeur : Normand Shaffer
Les batteries au lithium pour le secteur du transport électrique les plus prometteuses à l'heure actuelle sont basées sur une chimie de type Nickel-Manganèse-Cobalt (NMC) pour la composition de la cathode. L'enjeu principal avec cette technologie est d'obtenir une grande capacité sans compromettre la dégradation des matériaux de la batterie.
Maintenant, une équipe de scientifiques du département de l'énergie des États-Unis (US DOE) impliquant le "Brookhaven National Laboratory" , "Lawrence Berkeley National Laboratory", et "SLAC National Accelerator Laboratory" affirme qu'ils ont trouvé un moyen de trouver un équilibre en produisant une cathode de batterie avec une structure hiérarchique où le matériau réactif est abondant en plus d'avoir une couche de protection contre la dégradation.
Le physicien Huolin Xin au Brookhaven National Laboratory (DOE) devant un microscope électronique
Des batteries de test incorporant ce matériau de cathode ont démontré des capacités améliorées de cyclage à haute tension, ce qui est désiré pour les véhicules électriques à recharge rapide et d'autres applications qui nécessitent une grande capacité de stockage. Les scientifiques décrivent les détails micro/nanométrique du matériau de cathode dans un article publié dans la revue Nature Energy, édition du 11 Janvier 2016.
"Nos collègues de Berkeley Lab étaient en mesure de faire une structure de particules qui a deux niveaux de complexité où le matériel est assemblé dans une manière qu'il se protège de la dégradation", a expliqué le physicien de Brookhaven Lab (assistant professeur adjoint) Huolin Xin, qui aidé à caractériser les détails à l'échelle nanométrique du matériau de la cathode.
Batteries 101: la navette au lithium-ion
La chimie est au cœur de toutes les batteries rechargeables lithium-ion, qui alimente les produits électronique et les voitures électriques en transportant les ions de lithium entre les électrodes positives et négatives, baignant dans une solution d'électrolyte. Comme le lithium se déplace vers la cathode, les électrons produisent des réactions chimiques qui peuvent être acheminés à un circuit externe destiné à être utilisé. Le rechargement nécessite un courant externe pour exécuter les réactions en sens inverse, en tirant les ions lithium de la cathode pour les retourner vers l'anode.
Procédé et composition à l'étude
Des métaux réactifs comme le nickel ont la possibilité de faire de grands matériaux de cathode à l'exception qu'ils sont instables et ont tendance à subir des réactions secondaires avec l'électrolyte destructrices. Ainsi, l'équipe de Brookhaven, Berkeley, et SLAC a expérimenté l'intégration du nickel tout en le protégeant des réactions secondaires destructrices. Ils pulvérise une solution de lithium, nickel, manganèse et de cobalt et mélangé dans une certaine proportion par une buse de pulvérisation pour former des gouttelettes minuscules qui se décomposent ensuite pour former une poudre. Chauffé et refroidi à plusieurs reprises, la poudre déclenche la formation de particules nanométriques et l'auto-assemblage de ces particules dans les structures sphériques plus grandes, parfois creuses. En utilisant des rayons X à la SSRL de SLAC, les scientifiques ont fait des «empreintes chimiques» des structures échelle du micron. La technique de synchrotron, appelée la spectroscopie à rayons X, a révélé que la surface extérieure de la sphère est relativement faible en nickel et en manganèse élevée non réactif, tandis que l'intérieur est riche en nickel.
Données d'essais de cyclage de batteries NMC produites avec le procédé à l'étude vs. des batteries de références
Brookhaven National Laboratory est soutenu par le Bureau de la science de l'US Department of Energy (DOE). Le Bureau de la science est le plus grand défenseur de la recherche fondamentale dans les sciences physiques aux États-Unis et travaille à répondre à certains des défis les plus pressants de notre époque.
Cette découverte aura-t-elle un impact sur la densité d'énergie, la réduction de la dégradation ainsi que sur la rapidité de charge des futures batteries de véhicules électriques? C'est à suivre.
Sources : GreenCarCongress , Brookhaven National Laboratory , Nature (energy)
Contribution : Richard Lemelin, directeur régional AVÉQ - Capitale-Nationale Bosch annonce ses plans de batteries HD lors de l'inauguration du campus de recherche Renningen14/10/2015 Après la récente acquisition de la jeune compagnie SEEO de Californie, Bosch a annoncé ses plans de développement de batteries à haute densité pour le secteur de l'électromobilité lors de l'inauguration de son nouveau centre de recherche à Renningen en Allemagne. Bosch, une compagnie privée fondée en 1886 par Robert Bosch, est aujourd'hui le troisième équipementier du secteur automobile au niveau mondial. En 2012, Bosch comptait 306 000 employés et affichait un chiffre d'affaire de plus de 52 milliards d'Euros. Son nouveau centre de recherche compte 14 édifices totalisant plus de 110 000 mètres carrés (1,2 millions de pieds carrés), lequel a nécessité un investissement de plus de 300 millions d'Euros. Par voie de communiqué de presse, Bosch annonce qu'il développe la batterie du futur en investissant annuellement 400 millions d'Euros dans l'électromobilité. La cible est d'obtenir plus de deux fois la teneur en énergie et de diminuer considérablement les coûts d'ici 2020. L'approche de Bosch repose sur l'amélioration des batteries lithium-ion rechargeables et mise sur une percée technologique de la jeune compagnie SEEO, fraîchement acquise. Extrait et traduction de l'anglais du communiqué de presse de Bosch: Bosch effectue des travaux de recherche sur les batteries qui permettront de conduire de longues distances sans recharge, et coûteront également moins que les batteries actuelles. "Nos experts de batteries jouent un rôle clé dans la démocratisation de l'électromobilité», explique le Dr Michael Bolle, président du secteur des entreprises pour la recherche avancée et de l'ingénierie à Robert Bosch GmbH. Dès 2020, les batteries Bosch devraient être capable de stocker deux fois plus d'énergie tout en coûtant beaucoup moins. Les prévisions du marché sont d'autant plus optimistes: dans un horizon de dix ans, Bosch prévoit quelques 15% de tous les nouveaux véhicules dans le monde auront un groupe motopropulseur électrique. En conséquence, Bosch investit 400 millions d'euros par an à l'électromobilité. Défi actuel: poids lourd, faible densité énergétique Dr. Thorsten Ochs, directeur R&D de la technologie de batteries sur le nouveau campus de recherche Bosch à Renningen, explique ce qui sera nécessaire pour le progrès de la technologie de batteries: "Pour atteindre l'acceptation généralisée de l'électromobilité, des véhicules de taille moyenne ont besoin d'avoir 50 kilowattheures d'énergie utilisable. "Avec des batteries au plomb classiques, cela signifierait augmenter le poids de la batterie à 1,9 tonnes métriques, même sans câblage et le support. Tel est le même poids comme une berline de taille moyenne d'aujourd'hui, y compris les occupants et les bagages. Avec un poids de 19 kilogrammes, une batterie au plomb classique - que l'on trouve aujourd'hui dans presque toutes les voitures pour alimenter leurs démarreurs, stocke un faible 0,5 kilowattheures.  Comparaison du poids des technologies de batteries pour atteindre 50kWh : (1) Acide-Plomb, (2) Li-Ion courante, (3) Batterie HD  Le but: un poids de seulement 190 kg, rechargée en 15 minutes au lithium-ion d'aujourd'hui les piles sont supérieures à cet égard. Ils stockent plus de trois fois la quantité d'énergie par kilogramme. Avec un poids de 230 kg, la batterie d'une voiture électrique courante fournit environ 18 à 30 kilowattheures. Mais pour atteindre les 50 kilowattheures souhaités, une batterie pesant 380 à 600 kg serait nécessaire. Avec ses collègues du monde entier, Ochs travaille donc sur des supports de stockage de l'énergie avec des performances encore meilleures. Leur but: un «pack» de 50 kilowattheures dans 190 kilogrammes. En outre, les chercheurs sont à la recherche de raccourcir considérablement le temps qu'une voiture a besoin pour recharger. "Nos nouvelles batteries devraient être capables d'être chargées à 75 pour cent en moins de 15 minutes," dit Ochs. Ochs et ses collègues croient fermement que l'amélioration de la technologie lithium, il sera possible d'atteindre ces objectifs. "Il ya encore un long chemin à parcourir en matière de lithium," dit Ochs. Pour faire des progrès dans ce domaine, son équipe dans Renningen travaille en étroite collaboration avec des experts de Bosch à Shanghai et à Palo Alto. Et comme une mesure supplémentaire pour faire avancer la recherche de la batterie lithium-ion, Bosch a établi la coentreprise Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG avec GS Yuasa et Mitsubishi Corporation. Plus d'espace pour l'énergie électrique - grâce à la mise en service de la technologie de Silicon Valley En théorie, la solution paraît simple: «Les ions de lithium plus que vous avez dans une batterie, plus les électrons - et donc plus d'énergie - que vous pouvez stocker dans le même espace», dit Ochs. Les chercheurs ont besoin d'améliorer les cellules au niveau atomique et moléculaire, cependant mettre cela en pratique est un défi. L'une des principales clés pour atteindre cet objectif est de réduire la proportion de graphite dans l'anode (la partie chargée positivement de la batterie), ou de faire sans graphite complètement. L'utilisation de lithium au lieu de graphite, il serait possible de stocker jusqu'à trois fois plus d'énergie dans le même espace. Ochs et ses collègues ont déjà développé de nombreuses approches pour enlever le graphite et le remplacer par d'autres matériaux. Le PDG de Bosch Volkmar Denner a récemment présenté un prototype de solution à l'IAA (Salon de l'automobile de Francfort). Merci à son achat de Seeo Inc., une start-up basée dans la Silicon Valley, Bosch a maintenant acquis une expertise pratique cruciale quand il vient à faire des piles à l'état solide innovantes. Ces batteries ont un autre avantage décisif: ils peuvent le faire sans électrolyte liquide. Un tel électrolyte est d'être présent dans les batteries lithium-ion classiques, où, dans certaines circonstances, il peut présenter un risque de sécurité. »»» À lire sur le même sujet : Une batterie à l'état solide de Bosch doublera l’autonomie des voitures électriques BOSCH acquiert la jeune compagnie de batteries Seeo de Silicon Valley L'achat de SEEO par Bosch marquera le début d'une frénésie d'acquisitions Entrevue AVÉQ - Karim Zaghib - Hydro-Québec (IREQ) Sources : Wikipedia , Bosch , Bosch-Presse
Contribution : Richard Lemelin, directeur régional AVÉQ - Capitale Nationale  D'après la firme d'analyse Lux Research, l'acquisition de la jeune compagnie spécialisée en batteries à électrolyte solide marquera un tournant majeur pour l'industrie des batteries HD. C'est le premier exemple d'un manufacturier majeur du secteur de l'automobile qui effectue une acquisition complète d'une firme de développement de batteries de nouvelle génération, en soulignant l'importance stratégique du stockage d'énergie de pointe pour la chaîne de valeur automobile. L'acquisition soulève quelques enjeux qui en font un pari risqué pour Bosch:
 Cadran d'évaluation de l'industrie des batteries HD par la firme Lux Research. Dans son analyse, la firme de recherche précise que Bosch prend un risque sur un joueur au milieu du peloton, mais si le prix d'acquisition était assez faible (les conditions n'étaient pas divulguées), c'était un geste qui en valait la peine. La technologie de Seeo demandera plus d'investissement et de temps avant qu'elle soit prête pour une commercialisation. Cependant, cette acquisition était pratiquement nécessaire pour Bosch qui aurait l'ambition d'être un joueur clé dans ce marché encombré et concurrentiel (LG, Samsung, Panasonic, etc). Le PDG de Bosch a commenté plus tôt cette année vouloir produire des batteries atteignant une densité de 300 à 400 wh/kg en 2020, tout en baissant les coûts de production de l'ordre de 50% dans ce délai. Ces ambitions sont donc bien adaptées à prendre un risque sur la dernière génération de batteries "post-Li-Ion" Le cadran d'évaluation du marché de la firme Lux Research illustre qu'il reste quelques entreprises qui opèrent dans le secteur de batteries à électrolyte solide, lesquelles aurait été de meilleures cibles pour un partenariat ou une acquisition que Seeo [par Bosch]. Ilika et Prologium sont de bons exemples au niveau des compagnies en démarrage et la division IREQ d'Hydro-Québec avec son laboratoire industriel. En plus de l'acquisition de Seeo par Bosch, des rumeurs circulent au sujet d'une acquisition de l'entreprise en difficulté Infini Power Solutions par Apple à la fin de 2014. Mentionnons également les investissements de General Motors dans Sakti3 et SolidEnergy. Le groupe VolksWagen, tant qu'à lui, a investi dans Quantumscape et travaille en partenariat avec Oxis Energy. L'acquisition marque le début d'une frénésie d'achats probable de la technologie des batteries de nouvelle génération au cours des années à venir. La grande tendance est imparable: les véhicules électriques ont trouvé un marché de niche avec succès, et passeront outre ce créneau dans les prochaines décennies. «Comme ces manufacturiers et leurs fournisseurs semblent faire appel à plus d'acheteurs, la pression pour une augmentation de l'autonomie à coûts réduits poussera la technologie Li-ion au point de rupture, ce qui nécessite une technologie de nouvelle génération pouvant augmenter de façon radicale la densité énergétique. Pour l'instant, les batteries à électrolyte solide sont les mieux placées pour prendre la tête, mais d'autres technologies comme le lithium-soufre, cathodes à haute tension, et des ions alternatives sont également à surveiller» affirme l'analyste senoir de Lux Research, Cosmin Laslau. «Les attentes doivent être gérées, cependant. Malgré le battage médiatique accru autour de batteries à électrolyte solide, il ne faut pas s'attendre à ce que la technologie Li-ion perdre sa position de tête dans la prochaine décennie. Elle sera dépassée par la suite, et ceux qui se préparent maintenant en obtenant une propriété intellectuelle clé et d'éminents chercheurs , seront les mieux placés pour l'emporter dans l'avenir du transport électrifié» conclut M. Laslau. L'analyse de la firme Lux Research place l'IREQ (division d'Hydro-Québec) dans une position très prisée dans le cadran d'évaluation avec un niveau de maturité le plus élevé, une cote positive ainsi qu'une valeur sur le plan technique inégalée dans le marché. »»» À lire sur le même sujet : Une batterie à l'état solide de Bosch doublera l’autonomie des voitures électriques BOSCH acquiert la jeune compagnie de batteries Seeo de Silicon Valley Entrevue AVÉQ - Karim Zaghib - Hydro-Québec (IREQ) Sources : Lux Research, Environmental Leader
Contribution : Richard Lemelin, directeur régional AVÉQ - Capitale-Nationale  L'acquisition survient à un moment crucial pour la jeune compagnie de batterie, qui travaille sur une deuxième génération de sa technologie de batterie, basée sur une électrolyte solide. Les termes du contrat, rapportées en exclusivité mercredi par site Quartz, ont pas été divulgués. Mais il comprenait la propriété intellectuelle de Seeo, sa ligne pilote de production de batteries à Hayward en Californie et tout son personnel selon un porte-parole de Seeo.  Équipements de production de cellules de batteries de Seeo à son usine pilote en Californie (2013) Seeo, fondée il y a huit années et soutenue par des investisseurs en capital de risque, a mis au point une batterie lithium-ion qui est plus sécuritaire à utiliser que les standards actuellement sur le marché. Ses batteries peuvent être utilisées pour alimenter les voitures électriques et les systèmes de stockage d'énergie dans les bâtiments, jumelé avec des panneaux solaires ou relié à un réseau d'électricité. Bien que Seeo n'a pas encore vendu ses batteries dans le commerce, Seeo a fabriqué des batteries sur sa ligne de production pilote à des fins d'essai pour un certain temps. Des entreprises du domaine solaire et les constructeurs automobiles électriques ont testé ses batteries dans des projets de démonstration. L'année dernière, le PDG Seeo Hal Zarem a mentionné que la compagnie avait commencé à travailler sur une deuxième génération de sa batterie qui pourrait stocker plus d'énergie. L'analyste Cosmin Laslau de Lux Research mentionne dans une note de recherche que cette nouvelle batterie est plus qu'un «pivot» et implique un changement dans son plan d'affaires, qui pourrait ralentir le mouvement de la société à commercialiser sa technologie. Batterie de 2e génération, ou haute densité (HD) Une batterie est constituée de deux électrodes, soit une cathode (positif) et une anode (négatif) et un support appelé l'électrolyte, à travers lequel circule la charge électrique. Les molécules Lithium-Ion se déplacent entre les deux électrodes lorsque la batterie se charge ou se décharge. Une grande partie de l'innovation originale de Seeo est autour de l'électrolyte. La plupart des batteries lithium-ion traditionnelles utilisent un électrolyte liquide, qui par sa nature, peut être inflammable. Seeo utilise plutôt un polymère solide sec pour son électrolyte, qui est beaucoup moins inflammable qu'un liquide. La société combine cela avec une anode à base de lithium. La batterie de deuxième génération utilise également un nouveau matériau pour la cathode qui permet de stocker plus d'énergie.  Cellule Seeo de 2e génération à électrolyte solide basé sur la technologie Lithium-Fer-Phosphate (LFP) À lire sur le même sujet (Batteries de 2e génération à électrolyte solide, LFP) : Entrevue AVÉQ - Karim Zaghib - Hydro-Québec (IREQ) La technologie de la batterie d'électrolyte solide initiale est venue de Lawrence Berkeley National Laboratory, et Seeo autorisé la technologie en 2007. La société a été fondée par l'entrepreneur Mohit Singh. Il ya deux ans Seeo avait l'intention de soulever beaucoup plus de financement afin qu'il puisse construire une grande usine au-delà de sa ligne d'assemblage pilote. Mais ces jours-ci, à cause d'un piètre bilan pour les «startups» du domaine des batteries, peu d'investisseurs sont prêts à mettre en place de grandes sommes pour les usines potentiellement coûteuses pour commercialiser de nouvelles technologies de batteries. Au lieu de cela, Seeo a décidé de commercialiser sa technologie en travaillant avec des partenaires plutôt que de construire une grande usine. Vendre à Bosch cadrerait donc avec ces intentions. Bosch est un immense conglomérat allemand qui a de nombreuses entreprises. L'année dernière, la société a rapporté des ventes mondiales de plus de $65 milliards. Consolidation en vue des manufacturiers de batteries ? L'analyste Cosmin Laslau affirme que la transaction est importante pour souligner l'importance de la chimie de la batterie pour l'industrie automobile. Laslau précise que l'accord «est le premier exemple d'une acquisition d'un développeur de batterie de nouvelle génération par un joueur majeur de l'automobile», en soulignant l'importance stratégique du stockage d'énergie de pointe pour la chaîne de valeur de l'automobile de demain."
L'acquisition pourrait également marquer le début de la frénésie d'achats de la technologie avancée des batteries, selon l'analyste Laslau. Les autres «startups» de batterie de nouvelle génération comprennent Sakti3, Imprint Energy, Ilika, ProLogium et des chercheurs de Oak Ridge National Laboratory.  Bien que Chevrolet ait montré uniquement un véhicule concept Bolt EV en janvier dernier au salon de l'auto de Détroit, les modèles de pré-production sont déjà en essais, a confirmé Pam Fletcher, ingénieur en chef de la direction de véhicules électrifiés chez Chevrolet.  Le concept fut un succès, en considérant les nombreuses demandes de futurs acheteurs pour que Chevrolet garde le nom Bolt plutôt que le changer pour quelque chose de plus différencié de la Volt. Josh Tavel, ingénieur en chef sur le projet EV Bolt, affirme se concentrer sur l'autonomie maximale, l'efficacité énergétique, la charge rapide, le niveau sonore de la cabine et son confort en plus de la maniabilité. "Sous sa forme actuelle, les prototypes dépassent déjà les 320 km d'autonomie" affirme M. Tavel. Quant à la conception, qui est un peu controversée considérant la réponse traditionnellement apathique en Amérique du Nord au "Hatchback", Mme Fletcher affirme que le "Hatchback" est la forme la plus demandée des conducteurs de VÉ. "Avec plus de 1000 ingénieurs œuvrant sur le projet, le développement de ce véhicule est définitivement en mode accéléré (fast-track)", précise Mme Fletcher.  Port de recharge rapide CCS-Combo Plus d'une cinquantaine de prototypes sont utilisés actuellement. "Les premières voitures ont commencé les essais en avril dernier, chaque véhicule prototype est construit à la main et mis à l'épreuve pour des choses comme l'autonomie, le confort de la cabine, et la performance du système de recharge rapide à courant continu". Plus petite que la Volt et en optant pour un groupe motopropulseur entièrement électrique plutôt que hybride à autonomie prolongée, le concept Bolt est doté de quatre places et a ciblé une étiquette de prix d'environ $ 30,000 [US] après les subventions fédérales et des états soutenant les véhicules électriques. "Nous savions que les gens voulaient de l'espace intérieur pour les passagers et les bagages, cependant les gens veulent aussi une grande autonomie" selon le chef de l'électrification. "Donc, la création d'un package qui leur donne à la fois, cet équilibre. Nous avons fait des essais avec quelques groupes témoins avec cette voiture et la rétroaction que nous avons est remarquable. Nous pensons que nous sommes dans la bonne voie. " Bien que les décisions d'architecture exactes de la production Bolt ne sont pas terminées, la probabilité est que le plancher entier sera utilisé par la batterie. Cela signifie que un centre de gravité bas, un contributeur solide pour plus sensations sur la route. "Même dans la Volt, la position de la batterie contribue à ce centre de gravité bas," a expliqué Mme Fletcher , "et quand la batterie dans le plancher, c'est un catalyseur pour ce genre de conduite [dynamique]. " Mme Fletcher précise toutefois qu'elle ne confirme pas que la batterie soit située dans le plancher. Question de savoir si les mêmes exigences pourraient place ont conduit à un véhicule de type "Crossover", qui est devenu l'une des formes les plus populaires pour les voitures au cours des dernières années, Mme Fletcher a fait valoir qu'il y avait de bonnes raisons pour lesquelles nous avons vu très peu de véhicules électriques de de ce type. «En général, c'est de l'ordre de la physique», a-t-elle souligné. "Il faut de l'énergie pour propulser les voitures sur la route, et l'aérodynamique est le facteur le plus important, le plus grand facteur de perte dans l'autonomie. Vous voyez des gens vraiment essayer d'optimiser combien de batterie pour mettre dans la voiture, combien d'autonomie vous voulez ... [la Bolt] est un équilibre que nous croyons juste, mais ce n'est qu'un début dans une nouvelle ère". GM n'a pas encore confirmé les détails de la disponibilité de la BOLT EV, mais les précédents rapports ont suggéré que ce véhicule 100% électrique sera lancé en 2016. Source : Slashgear.com , CNET , GM-VOLT.COM Contribution : Richard Lemelin, directeur régional AVÉQ - Capitale-Nationale   Nissan LEAF En attendant une réingénierie complète de la Leaf à la fin de 2017, Nissan prépare une mise à niveau de la batterie actuelle dans certaines Leaf 2016. {RUMEURS} Les livrées premium de la Leaf – SV et SL – auront une batterie dopée à 30 kWh, soit 25 % de plus que sa capacité actuelle. La Leaf S (le modèle de base) conservera la batterie actuelle de 24 kWh. C’est ce que rapporte le magazine InsideEV’s, qui cite deux concessionnaires Nissan américains parlant sous le couvert de l’anonymat. »»» Lire notre article d'avril 2014: Une Nissan LEAF 2016 avec plus d'autonomie disponible cet automne? L’augmentation de capacité devrait donner aux Leaf SV et SL 2016 une autonomie officielle d’environ 170 ou 175 km, alors que la Leaf 2015 est cotée à 135 km par les autorités fédérales américaines. Nissan promet que la deuxième génération de la Leaf tout électrique aura une autonomie bien supérieure à celle du modèle actuel, soit au moins 320 km, selon les interprétations de ce qui a filtré chez Nissan. Lors d’une entrevue à la télé japonaise en 2014, le patron de Nissan, Carlos Ghosn avait semblé surpris par les questions très directes d’une animatrice moins déférente, docile et révérencieuse que la moyenne des intervieweurs nippons. L’échange et les quatre réponses monosyllabiques de M. Ghosn font maintenant partie du folklore. Notez que l’animatrice japonaise est allée à la bonne école : quand elle se fait dire non, elle ignore complètement la réponse négative et enchaîne avec une autre question : Animatrice japonaise : Est-ce que Nissan planche sur de nouvelles batteries ? Carlos Ghosn : Oui. Animatrice : Pouvez-vous nous en dire plus ? Ghosn : Non. Animatrice : Est-ce que l’autonomie sera doublée ? Ghosn : Oui. Animatrice : Ça veut dire plus de 400 km ? Ghosn : Oui. RIVALISER AVEC LA CONCURRENCE À noter que l’autonomie de 400 km correspond à la cote officielle japonaise, qui est sensiblement plus optimiste que les cotes nord-américaines. D’autres déclarations chez Nissan laissent entendre que la prochaine Leaf aurait une autonomie au moins égale aux 320 km visés par la concurrence, la Chevrolet Bolt et la Tesla Modèle 3, attendues en 2017 ou en 2018. En 2013, les ingénieurs du Centre technique Nissan, à Barcelone, en Espagne, ont testé un véhicule prototype équipé d’une batterie de 48 kWh, le double de la batterie actuelle. Source : La Presse +
Contribution : Richard Lemelin, directeur régional AVÉQ - Capitale Nationale  Selon Ulrich Hackengerg, chef du département de Recherche et développement chez Audi, l’arrivée d’un VUS électrique, offrant 500 km d’autonomie, est prévue pour le début de 2018.
Bien sûr, ce VUS à grande autonomie viendra directement concurrencer la Tesla modèle X, mais le modèle X aura déjà une longueur d’avance, puisque son arrivée sur le marché est prévue autour de septembre 2015. Audi a publié une esquisse du VUS électrique (ci-dessus) à sa conférence de presse annuelle, en Allemagne. Outre l’esquisse et l’autonomie promise de 500 kilomètres, tout ce qu’on sait du VUS électrique d’Audi pour l’instant, c’est qu’il est censé s’inspirer de la prochaine génération de Q5. Ce n’est peut-être pas une surprise, mais les cellules des piles de ce véhicule à grande autonomie proviendront de LG Chem, qui vantait plus tôt ce mois-ci ses nouvelles « piles de 500 km d’autonomie et d’une capacité de 80 kWh à 120 kWh ». Automotive News ajoute que : « Ce véhicule électrique sera le premier qu’Audi introduit dans le grand marché. Le seul VE du fabricant présentement en vente est son bolide R8 e-tron. Pour la deuxième génération de R8 e-tron, dévoilée au Salon de Genève, Audi a augmenté l'autonomie à 450 km, grâce à ses nouvelles cellules de piles.” « Audi affirme que ce nouveau VUS à pile aura une plus grande autonomie que la Tesla modèle X multisegment, qui est sur le point d’être lancée. Le Modèle X a une portée maximale de 430 km.” Source: Automotive News Au cours de la 28e édition du symposium des Véhicules Électriques (EVS28), tenu à Goyang en Corée du Sud, LG Chem a annoncé qu'ils étaient prêts à fournir de plus grands packs de batteries au lithium-ion à ceux intéressés à produire des véhicules 100% électrique qui pourrait rivaliser avec l'autonomie des véhicules Tesla Model S.  Annonce du Vice-président de LG au Symposium AVS 28 Plus spécifiquement, le fabricant de batteries indique qu'il peut fournir des packs de batteries destinés à des véhicules électriques qui ont une fourchette cible d'autonomie de 200 à 300 miles [320 à 480 km]. LG Chem est déjà le fournisseur choisi pour de nombreux véhicules branchables dont l'autonomie est inférieure à 100 miles, comme la Chevrolet Spark EV (2015), Renault Zoe, Ford Focus EV, Volvo V60 / XC90 T8, Chevrolet Volt, Renault Twizy - et beaucoup plus.  Signature d'une entente entre Renault et LG Chem, en 2014 Mentionnons que LG Chem a déjà signé l'accord pour alimenter le Chevrolet Bolt EV avec la prochaine technologie de batterie, qui arrivera probablement au début de 2017. Considérant la taille de la Bolt EV (de l'ordre d'une Chevrolet Sonic), la batterie elle-même est susceptible d'avoir une capacité d'environs 50 kWh, soit approximativement le double de celle de la génération actuelle de la Nissan LEAF. LG Chem a déclaré à EVS 28 qu'ils commencent maintenant à offrir aux constructeurs automobiles des packs de batteries de capacité encore plus grandes, allant de 80kWh 120 kWh , ce qui représente un gain allant jusqu'à 40% par rapport au plus grand pack de batteries dans la Tesla Model S. Cette révélation pourrait expliquer pourquoi le groupe Volkswagen, client de LG Chem, a multiplié récemment les annonces sur de futurs véhicules électriques à longue portée, avec les Audi Q6 e-tron SUV (310 miles/496 km) et berline Porsche (265 miles/424 km) pour 2017/2018. Cette annonce confirme l'arrivée imminente de plusieurs véhicules 100% électriques à grande autonomie dans un avenir très proche. Rappel - EVS29 Montréal sera l'hôte de la 29e édition du symposium, lequel aura lieu du 18 au 22 juin 2016. Sources : InsideEVs , EVS28 , Investissement Québec , AVÉQ
Contribution : Richard Lemelin - Directeur régional - Capitale-Nationale Retour sur les innovations majeures d’Hydro-Québec et de CIC Energigune Karim Zaghib Suite à l'annonce d'Hydro-Québec du 13 mai dernier sur des innovations majeures en vue de la prochaine génération de batteries, l'AVÉQ a de nouveau obtenue une entrevue avec Karim Zaghib, directeur – Stockage et conservation d’énergie à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) afin commenter les innovations et de répondre à nos questions. L'annonce d'Hydro-Québec du 13 mai est complémentaire à l'annonce du 24 février, laquelle couvrait une innovation au niveau d'une composante de batterie de nouvelle génération.  Le communiqué de presse présente un graphique comparant une batterie Li-Ion actuelle (illustré en bleu pâle) et les 2 nouvelles batteries (illustrées en bleu foncé) :
Le communiqué de presse mentionne : "Cette technologie constitue une avancée importante, proposant une densité d’énergie supérieure à celle des batteries au lithium-ion en raison de l’utilisation du lithium métallique comme anode" Q. Est-ce la première innovation (Anode)? R. L'innovation de février dernier concernait la cathode (électrode positive) de composition Li2MnSiO4. Le communiqué de presse du 13 mai a 2 objectifs: - Présenter la nouvelle anode, à base de lithium métallique traitée - Présenter le nouvel électrolyte solide ininflammable [la seconde innovation] 2 nouvelles batteries sont présentées avec comme seule différence la composition de la cathode : la première étant à base de Fer-Phosphate (LiFePO4) et la seconde à base de Manganèse-Silicates (LI2MnSiO4). Voir graphique ci-haut. L'anode à base de lithium métallique a été qualifiée "d'anode idéale" dans une publication récente de Nature "High rate and stable cycling of lithium metal anode".  Étude scientifique L'équipe de recherche a publié les résultats d'une étude comparative entre 2 compositions de cathodes dans la publication scientifique NanoLetters. Q. La publication a rapporté une comparaison entre des batteries à cathode Lithium-Fer-Phosphate et LVO. La cathode Lithium-Fer-Phosphate semble nettement avantageuse. Qu'en est-il ? R. L'équipe d'Hydro-Québec a comparé 2 cathodes de composition différentes, soit LVO (Vanadium - Li1.2V3O8) et LFP (Lithium-Fer-Phosphate - LiFePO4). Les résultats démontrent clairement que la seconde cathode est plus résistante aux cycles charge-décharge complet, avec 20% de dégradation après 1300 cycles complets (100% DOD), comparativement à 20% après seulement une vingtaine de cycles pour la composition LVO. Vidéos Les 2 vidéos suivants démontrent le comportement d'une batterie (réelle en utilisation) à électrolyte solide, en démontrant le comportement des composants pendant les cycles charge-décharge à l'aide d'un microscope électronique. Ces vidéos ont été publiés dans le cadre de l'étude scientifique et sont considérés comme une première mondiale.
Commercialisation Interrogé sur l'état d'avancement du développement des nouvelles batteries, M. Zaghib précise : Une technologie de batterie doit passer des tests de performance et de longévité. "Pour avoir un statut de commercialisable, une technologie doit être testée sur 1000 cycles et avoir moins de 20% de pertes." La batterie #1 du communiqué de presse est donc commercialisable puisque les essais ont été effectués sur plus de 1300 cycles complets. "Hydro-Québec est actuellement en négociation pour la commercialisation." La seconde batterie est encore en développement. Interrogé sur l'impact des nouveaux procédés de fabrication et les coûts, M. Zaghib mentionne que :
Limitations actuelles Questionné sur les méthodes d'essais dans la publication NanoLetters, M. Zaghib a confirmé à l'AVÉQ que 2 éléments limitatifs sont actuellement présents : Rapidité de charge : Il y a actuellement une limitation actuelle de l'anode à base de Lithium métallique sur la rapidité de charge. Les essais chez Hydro-Québec sont effectués à une cadence C/3 ce qui signifie une charge sur une période de 3 heures. La technologie est cependant en développement et "l'objectif visé dans les prochains 6 mois est une recharge en 1 heure". Température de fonctionnement : Contrairement à une batterie Lithium-Ion qui peut se détériorer en fonction de la chaleur, une batterie à électrolyte solide en polymère doit être maintenue à une température constante, actuellement à un seuil qui ne peut pas être dévoilé publiquement, mais se situant "sous les 60 degrés Celcius". Futur Q. Vous avez répondu à la question "Est-ce que l'on peut s'attendre à voir sur le marché des véhicules électriques ayant une autonomie de 500 km dans 5 ans?" en février dernier. Votre réponse était : "Objectif réaliste de 350 km, 500 km réalisable d'ici 5 ans." Pouvez-vous actualiser votre réponse ? R. M. Zaghib mentionne que 2 éléments de batterie seront stables pour les prochaines années : L'anode à base de Lithium métallique et l'électrolyte solide à base de polymère. La progression de l'énergie (autonomie) se fera en fonction de la composition de la cathode :
Sources : AVÉQ - Entrevue avec M. Karim Zaghib (15 mai 2015), Nature.com , ACS Publications (NanoLetters)
Entrevue et contribution : Richard Lemelin, Directeur régional AVÉQ - Capitale Nationale Prochaine génération de batteries : innovations majeures d’Hydro-Québec et de CIC Energigune [MAJ]13/5/2015  Densité d'énergie, au niveau de la cellule Des innovations importantes de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) et de CIC Energigune ouvrent la voie à la génération de batteries qui succèdera aux batteries au lithium-ion pour l’électrification des transports. Cette technologie de batteries solides contribuera à créer des batteries sécuritaires et performantes et pouvant être produites à faible coût. La nouvelle technologie propose deux principales innovations : la première réside dans le fait qu’elle utilise un électrolyte solide, et la seconde, dans la présence d’une anode composée de lithium métallique bénéficiant d’un traitement de surface spécial. Les batteries au lithium-ion, qui dominent actuellement les marchés des véhicules électriques, permettent une autonomie d’environ 160 km. Or, cette génération de batteries arrive à la limite supérieure de son potentiel de performance. De plus, ces batteries contiennent des électrolytes liquides qui peuvent être inflammables. « Notre technologie permettra des batteries avec une autonomie supérieure à 350 km pour une recharge » a résumé Karim Zaghib, directeur – Stockage et conservation d’énergie à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec. « Il s’agit d’une technologie mature, très performante, et qui sera prête à être commercialisée à très court terme. » « Cette technologie constitue une avancée importante, proposant une densité d’énergie supérieure à celle des batteries au lithium-ion en raison de l’utilisation du lithium métallique comme anode », a indiqué Jesús M.Goiri, directeur général de CIC Energigune. « Ces batteries offrent aussi une sécurité accrue en raison de leur électrolyte solide qui, contrairement aux électrolytes liquides, est ininflammable. » « Une nouvelle frontière s’ouvre avec l’utilisation du lithium métallique, qui permet d’atteindre des densités d’énergie plus élevées sans faire appel à des éléments peu écologiques, comme le cobalt », a affirmé Michel Armand, chercheur à CIC Energigune. « On fait plutôt appel à un dérivé du fer, une matière simple et écologique. Par ailleurs, moins de cuivre est nécessaire pour l’assemblage de la batterie. » Cette technologie a été présentée dans un article paru dans la prestigieuse publication scientifique « Nano Letters ». Pour la première fois, les chercheurs ont montré des images en coupe d’une batterie chargée et déchargée réalisées au moyen d’un microscope à balayage électronique. Cette percée scientifique est complémentaire à celle annoncée par Hydro-Québec en février 2015. Celle-là concernait les matériaux pour la cathode, l’autre composante principale des batteries rechargeables. Mise à jour #2 : Le graphique représentant la densité d'énergie a été modifié dans le communiqué de presse d'Hydro-Québec. Le premier graphique représentait les valeurs au niveau du "pack complet de batteries", établi à 82 Wh/kg. Le nouveau graphique représente plutôt la densité au niveau d'une cellule individuelle. À 157 Wh/kg, cette valeur est presque le double de la valeur du "pack de batteries" ce qui confirme que le poids des cellules dans un pack représente un peu moins de 50% du poids total. Référence :
P. Hovington, M. Lagace?, A. Guerfi, P. Bouchard, A. Mauger, C. M. Julien, M. Armand et K. Zaghib, « New Lithium Metal Polymer Solid State Battery for an Ultrahigh Energy: Nano C?LiFePO4 versus Nano Li1.2V3O8 », in Nano Letters, vol. 15, no 4. American Chemical Society (2015). À propos de CIC Energigune CIC Energigune, un nouveau centre de recherche sur l’énergie ayant son siège social en pays Basque (Espagne) se donne pour objectif d’être un meneur international de la recherche scientifique. Ses recherches portent sur les sciences des matériaux et leurs applications au stockage de l’énergie. Comptant plus de 70 chercheurs disposant d’un équipement de recherche de pointe, le centre a investi plus de 40 M€ au cours des six dernières années. Pour plus d’information, visitez le www.cicenergigune.com ou suivez nous sur Twitter (@cicenergigune). À propos d’Hydro-Québec Hydro-Québec produit, transporte et distribue de l’électricité. Premier producteur d’électricité du Canada, l’entreprise est également un des plus grands producteurs d’hydroélectricité du monde. Son unique actionnaire est le gouvernement du Québec. Son institut de recherche, l’IREQ, fait de la recherche-développement dans le domaine de l’énergie, notamment sur l’efficacité énergétique et le stockage de l’énergie. Les investissements annuels d’Hydro-Québec en recherche se chiffrent à 100 millions de dollars. Pour plus d’information : www.hydroquebec.com.  Une option "autonomie améliorée" serait disponible pour l'année-modèle 2016 du véhicule 100% électrique Nissan LEAF, selon le site spécialisé InsideEVs. Nous avons beaucoup entendu parler de nouvelles visions audacieuses d'autres constructeurs automobiles pour l'avenir, dont une plus grande autonomie des voitures électriques. Le modèle Tesla 3, Chevrolet Bolt de GM, un certain nombre de communiqués de presse allemands - mais peu provenant du manufacturier qui a produit près de 200 000 LEAF. En fait, Nissan a été bien calme toute l'année tandis que d'autres constructeurs ont vanté leurs futurs produits. Ce qui a conduit certaines personnes à s'interroger le silence du manufacturier. "Est-ce que Nissan a abdiqué et se range derrière les autres fabricants de VE?" Nous pensons que c'est très peu probable. En fait, nous pensons que toutes les données pointent vers une possibilité que Nissan surprenne le marché en annonçant une option d'autonomie améliorée pour la LEAF et ce, dès cet automne. Voici les principales raisons de croire que Nissan a un "As" dans sa manche pour leur prochain modèle 2016 qui arrivera cet automne : Après plusieurs années consécutives de production sur 8 mois pour les années-modèles 2013 et 2014 de la Nissan LEAF, le modèle actuel 2015 aura une période inhabituellement longue de près de 18 mois (Avril 2014 - Septembre 2015) avant que l'édition 2016 soit disponible chez les concessionnaires en octobre 2015.  Chaque échelon représente 2 mois Alors, pourquoi la longue attente? En outre, il faut noter que la prochaine génération de la LEAF, à autonomie doublée est prévue pour arriver au second quart de l'année 2017 (Q2 2017) selon la compagnie, qui est juste après la fin du plan "Power 88" de Nissan, défini sur 5 années et se terminant au 1er trimestre de 2017. Cela signifie qu'il n'y aura probablement pas de modèle-année 2017 de la LEAF, mais un nouveau modèle 2018 débutant aux alentours d'avril / mai 2017. Par conséquent, une version inchangée 2016 devra rivaliser sur une période de 18 mois, faisant face à l'introduction de la Chevrolet Bolt (320 km?) sans oublier les 22 autres modèles de VÉ qui ont été annoncés pour arriver avant 2017 [aux États-Unis]. Cette année (Mars 2015), du Mobile World Congress à Barcelone, Carlos Ghosn a déclaré ce qui suit sur l'autonomie de la LEAF, répondant à une question à propos de l'autonomie améliorée de la batterie qui permettra aux gens de parcourir plus de KM sur une même charge : D'abord, vous allez voir l'évolution de l'autonomie. Aujourd'hui l'autonomie est comprise entre 100 à 115 miles. Nous irons au plus du double ... nous y allons, et d'autres aussi, parce que nous savons, nous suivons toute la technologie développée par certains des fournisseurs. " Conclusion Nous pensons donc qu'une option impliquant une meilleure autonomie pour la génération actuelle de Nissan Leaf 2016, dont l'arrivée prévue chez les concessions en Octobre / Novembre, est une possibilité très forte. Compte tenu de la densité des cellules de prochaines génération que Nissan (et LG Chem) sont censés produire, le pack actuel de 24 kWh pourrait être rehaussé jusqu'à 36-38 kWh sans modifications significatives nécessaires. Cela signifierait une limite théorique d'environ 120 à 130 miles (192 à 208 km). Alors, est-ce que Nissan est délibérément muet en ce moment? Attendent-ils aussi longtemps que possible, afin de vendre autant LEAF 2015 avec l'autonomie de 134 km (EPA), avant de surprendre le marché? Ou est-ce que le leader de l'industrie avec ses installations de production de LEAF à travers le monde et plus de 5 milliards de dollars investis dans la voiture, a en fait été pris au dépourvu et se fait dépasser par les autres joueurs? Source : InsideEVs
Contribution : Richard Lemelin  Un communiqué de presse de GM sème le doute sur l'autonomie prévue de 320 km pour la Chevrolet BOLT EV. Dévoilée en grande pompe au Salon de l'auto de Chicago, il y a à peine 2 mois, la Chevrolet BOLT sera assemblée à l'usine Orion de GM, près de Détroit, aux États-Unis dès 2016. L'annonce initiale établissait l'autonomie de ce véhicule à plus de 200 miles, soit plus de 320 km : Leveraging the industry-leading battery technology found in the Chevrolet Volt and Spark EV, the Bolt EV concept was developed as a game-changing, long-range pure electric for all 50 states, designed to offer more than a GM-estimated 200 miles of range at a target price of around $30,000.”  De retour au mois d'avril : GM a émis un communiqué de presse en marge du salon de l'auto de Shangai. La section traitant du véhicule Chevrolet BOLT EV Concept annonce que les matériaux légers utilisés dans la fabrication de ce véhicule permettront une autonomie MAXIMALE de 320 km. It features Chevrolet's classic dual-cockpit styling, while uniquely integrating user-friendly technology to offer a worry-free, delightful driving experience. Lightweight materials – including aluminum, magnesium, carbon fiber and woven mesh – add to the design while keeping down the curb weight to give the Bolt a maximum range of 320 km.” L'autonomie maximale implique des circonstances idéales. Prenons par exemple un autre véhicule 100% électrique, la Nissan LEAF, laquelle affiche une autonomie maximale "jusqu'à 124 miles ( 198 km ) " tel qu'indiqué par Nissan. Pour ce même véhicule, l'EPA a attribué une autonomie typique de 84 miles ( 134 km ), soit 40 miles ( 64 km ) de moins que l'autonomie maximale. En comparant les 2 valeurs, nous obtenons un facteur de 0,677. Si l'on applique le facteur à l'autonomie maximale nouvellement annoncée par GM de 320 km, nous obtenons une autonomie typique de 216,6 km pour la Chevrolet BOLT EV. Mise-à jour : Réalisant que quelques mots ont fait couler énormément d'encre, GM a modifié son communiqué de presse, et a remplacé l'expression "maximum range" par "a range of more than" : It features Chevrolet's classic dual-cockpit styling, while uniquely integrating user-friendly technology to offer a worry-free, delightful driving experience. Lightweight materials – including aluminum, magnesium, carbon fiber and woven mesh – add to the design while keeping down the curb weight to give the Bolt EV a range of more than 320 km (200 miles). Il faudra donc attendre que les spécifications techniques de la batterie (capacité en kWh) de la BOLT EV soient publiées pour fixer les différentes autonomies possibles, selon les conditions.
Merci à David Sylvestre pour le signalement du changement du communiqué de presse de GM. Quelques jours après l'annonce de Volkswagen qui a acquis une participation de 5% dans la compagnie spécialisée en batteries utilisant une électrolyte à l'état solide (Solid-State) et l'annonce de Dyson qui investi 15 millions dans Sakti3, une autre compagnie réputée dans le domaine des batteries Solid-State, une équipe de chercheurs de Stanford ont utilisé des charges de nanofils en céramique pour améliorer la conductivité ionique de l'électrolyte à base de polymère solide, par un facteur de 3. Les électrolytes à l'état solide ont pour avantages potentiels la densité et la sécurité énergétique par rapport aux électrolytes liquides classiques, ce qui ont fait d'eux un sujet chaud dans le monde des batteries. Cependant, il y a plusieurs défis à relever, y compris la faible mobilité des ions lithium dans électrolytes solides. L'avancée technologique de l'équipe de chercheurs de Standford semble donc très prometteuse.  Yi Cui «En raison de leurs faibles conductivités ioniques à température ambiante et une mauvaise stabilité électrochimique, les électrolytes polymères solides n'ont pas été largement utilisées dans les batteries lithium-ion commerciales», écrit le professeur Yi Cui et ses collègues de Stanford ans la revue ACS Nano Letters (abonnement requis). «Les matériaux de céramique "Nanoscale" ont une grande surface spécifique et peuvent améliorer la conductivité ionique de manière drastique. La plupart des recherches ont souligné les nanoparticules de céramique, alors que peu d'attention a été accordée à des charges céramiques unidimensionnels. Nous explorons ici les matériaux de nanofils et démontrons une amélioration significative de la conductivité ionique et la stabilité électrochimique.»  Le matériau Polyacrylonitrile-LiClO 4 incorporé avec des nanofils présente une conductivité ionique sans précédent. «Notre travail ouvre la porte à de nouveaux développements de matériaux conducteurs en céramique unidimensionnel Li +- ,à des fins d'électrolytes solides pour batteries lithium-ion», conclut l'équipe de Stanford. La découverte ouvre la voie à la conception d'électrolytes ioniques solides avec des performances supérieures. Sources : ChargedEVs , ChargedEVs , GreenCarCongress , American Chemical Society (ACS) Publications
Contribution : Richard Lemelin  Une guerre de brevet sur une technologie avancée, impliquant deux des plus grandes industries au monde, pourrait retarder l'adoption massive du VÉ. Ces compagnies sont engagés dans une bataille juridique de plusieurs millions à propos des batteries au lithium-ion. La chimie d’une batterie serait au cœur du litige et plusieurs experts croient que ce procédé chimique constituerait la clé pour une pénétration significative du VÉ sur le marché.
Le litige oppose la compagnie allemande BASF, leader mondial dans le domaine de la chimie, à Umicore, entreprise belge et un des fabricants de composants de batteries les plus importants sur la planète. Le 20 février dernier, BASF a accusé Umicore de vendre un composant majeur de batterie pour lequel BASF détiendrait une licence d’exclusivité. Pour ajouter au fléau, deux géants européens pourraient à présent entrer en conflit sur la propriété du brevet au cœur du litige. Il s’agit de la compagnie bien connue 3M Corp. et de Argonne National Laboratory, un laboratoire américain qui a porté plainte aux côtés de BASF. La dispute, à moins qu’elle ne soit réglée avant le procès, devra se résoudre devant jury. Avec cette poursuite, BASF et Argonne mettent en lumière les enjeux économiques des batteries. Bien que les avancées dans le domaine de la batterie pour VÉ se soient fait attendre, le secteur du lithium-ion a connu une forte croissance pour atteindre une valeur de 18 milliards $. Cela est en partie dû à la popularité des téléphones intelligents et des tablettes, mais également à la vente de VÉ comme la Tesla S, la Volt, la LEAF et tous les autres. Le marché devrait encore croître pour atteindre 38 milliards $ d’ici 2020. Source: Quartz |
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