Quelques semaines seulement après que le constructeur automobile japonais Toyota ait dévoilé sa Prius hybride intégrant l’énergie solaire, le fabricant chinois de panneaux solaires Hanergy a annoncé son intention de commercialiser quatre modèles électriques à charge nulle propulsés à l’énergie photovoltaïque (PV).
Lancés en grande pompe à Pékin début juillet, les quatre prototypes disposent de quantités variables de fines couches flexibles des cellules solaires fabriquées par la société - qui offrent un taux de conversion de 31,6% - et de systèmes de batteries lithium-ion permettant 350 d’autonomie. Selon la compagnie, cinq à six heures de soleil devraient permettre aux cellules solaires des voitures de générer entre 8-10kWh d’énergie par jour, permettant à la voiture de se déplacer sur environ 80km grâce à l’énergie solaire seulement. La fonction « charge nulle » contribuera à réduire le problème de l'anxiété de l’autonomie, puisque les véhicules n’auront plus besoin de compter sur les stations de recharge pour effectuer des trajets de courte et moyenne distance. Dans les cas de faible ensoleillement ou de voyage longue distance, les conducteurs pourront recharger les batteries lithium-ion en utilisant les stations de recharge traditionnelles, pour augmenter leur distance parcourue jusqu’à 350 km. Le président d’Hanergy Li Hejun, qui a conduit l'un des quatre modèles de véhicules électriques solaires à Pékin sous des projecteurs (ci-dessus), a déclaré que les voitures présentaient les derniers résultats de la nouvelle stratégie énergétique mobile de l'entreprise. Hanergy avait prévu de lancer les voitures solaires en mai 2015, mais avait ensuite retardé cette sortie après la suspension des actions de la société il y a plus d'un an, à la suite d'un plongeon de 47% du cours des actions en une seule journée. « Les quatre véhicules présentés par Hanergy sont les premiers composés de fines couches solaires à être commercialisés, redéfinissant le concept des véhicules propulsés par les nouvelles énergies » a indiqué la compagnie dans un communiqué. Malgré tout, il est fort probable que l'innovation proposée par Hanergy rencontre un nouveau défi, soit « l’anxiété du nuage », car les journées couvertes pourraient représenter un défi au bon fonctionnement des véhicules. On rapporte également que la société aurait signé un accord avec Foton Motor pour l’aider à construire des autobus à énergie propre. Source Renew Economy et Clean Technica Contribution : Peggy Bédard
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Un bus autonome présenté par Mercedes-Benz, Panasonic commence à recruter, Volkswagen n’offrira pas de TDI diesel aux États-Unis, Elon Musk est convaincu qu’il finalisera la fusion Tesla-SolarCity et un fournisseur d’acier signe un accord avec Tesla : Voici un aperçu des actualités électromobiles de la journée. Pour augmenter la taille des images, vous n'avez qu'à cliquer dessus. Bonne lecture!
L’institut de recherche sur les silicates Fraunhofer ISC et Hydro-Québec s’associent pour faire de la recherche-développement sur les matériaux de batteries lithium-ion et lithium-air de nouvelle génération destinés à l’électrification des transports. L’entente de principe a été signée dans le cadre de la mission économique et scientifique du Québec en Allemagne.
Le partenariat portera sur les électrolytes solides inorganiques, notamment à base de verre et de céramique. En plus de posséder une excellente conductivité ionique, ces matériaux présentent des caractéristiques avantageuses sur le plan de la sécurité, puisqu’ils ne sont pas inflammables.
« En s’alliant avec Hydro-Québec, nous accélérons le développement d’une batterie solide de nouvelle génération qui doublerait l’énergie massique par rapport à la génération précédente. L’impact de cette nouvelle technologie pourrait être énorme, en particulier pour l’électromobilité », a commenté Alfred Gossner, Ph. D., professeur titulaire à l’université de Stellenbosch et vice-président exécutif de la société Fraunhofer-Gesellschaft. Gerhard Sextl, Ph. D. et professeur titulaire, directeur de l’institut Fraunhofer ISC, a ajouté : « Hydro-Québec est le premier fournisseur d’énergie du Québec et un des plus importants producteurs d’hydroélectricité et d’énergie renouvelable sur la planète. C’est un partenaire de choix pour développer des technologies porteuses servant au stockage et à l’exploitation des énergies propres dans le secteur du transport. »
« Fraunhofer est l’un des centres de recherche les plus prestigieux d’Europe, et Fraunhofer ISC en particulier présente une feuille de route impressionnante dans le domaine des matériaux de batteries », a souligné Karim Zaghib, directeur – Stockage et conservation d’énergie à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ). « Tout comme Hydro-Québec, Fraunhofer préconise des projets de recherche qui répondent à des besoins concrets. Nous sommes donc confiants que ce partenariat permettra d’améliorer l’autonomie des batteries pour véhicules électriques ». Fraunhofer ISC : Un important fournisseur de matériaux pour les solutions énergétiques Fraunhofer ISC met au point des matériaux et des solutions de traitement pour les secteurs de l’énergie et de l’optimisation des ressources. Cet institut de recherche de renommée internationale fait partie de la Fraunhofer-Gesellschaft – première institution de recherché appliquée d’Europe. Il fait affaires avec des petites et moyennes entreprises, avec des grandes sociétés et des constructeurs ainsi qu’avec des institutions publiques. Son centre de recherche-développement en Bavière est une des plus importantes institutions d’Allemagne en matière de recherche sur les technologies de batteries. L’IREQ : pôle d’innovation en matériaux de batteries Pôle d’innovation mondial en ce qui concerne les matériaux de batteries pour les véhicules électriques et le stockage en réseau, l’IREQ dispose d’une solide expertise dans ce domaine. Son savoir-faire, son important patrimoine de propriété intellectuelle et ses installations uniques suscitent l’intérêt du monde entier et attirent les principaux acteurs qui travaillent à mettre au point les technologies de demain. Ses travaux sur les matériaux avancés, notamment pour les batteries au lithium-ion, ont donné lieu à 30 licences actives, à 848 brevets et à 250 publications scientifiques au cours des dernières années. Source : Marc-Antoine Pouliot - Hydro-Québec Contribution : Martin Archambault
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.
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.
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 Une équipe de recherche qui inclut l'université Hanyang et le groupe BMW travaille sur un projet de batteries lithium-ion à haute et dense énergie d’une capacité de 350 Wh/kg.
Ces nouvelles batteries utiliseront des nanotubes de carbone-Si en composite anode et de gradient de concentration NCM cathode. Elles seraient aussi dotées d’une excellente capacité de rétention après 500 cycles à un taux de 1 C (environ 80% de la capacité restante), ce qui devrait les rendre compatibles avec les véhicules électriques, étant donné leur forte densité (qui pourrait théoriquement se traduire par de plus longues applications de l’autonomie). Reste à savoir quand on pourra véritablement proposer une autonomie de 480 km pour la BMW i3, mais il est intéressant de constater que la compagnie travaille pour y arriver. Plus de détails techniques sur ces batteries ici. Source : InsideEVs Contribution : Peggy Bédard Toshiba a développé une borne de recharge rapide sans contact et la testera sur un autobus électrique de taille moyenne conçu pour des trajets à grande vitesse sur l'autoroute. Les essais ont commencé début juin et continueront jusqu'en décembre. Le véhicule de 45 places est alimenté par une batterie Toshiba SCiB au lithium-ion rechargeable, de longue durée et à haut rendement. Il effectuera des déplacements réguliers entre les installations de All Nippon Airways Co. Ltd. de Tonomachi, Kawasaki, et l'aéroport Haneda de Tokyo.
Ce parcours de 11 kilomètres permettra de tester l’autobus et ses performances dans diverses conditions de circulation, de vérifier la commodité de la borne sans contact et sa contribution à la réduction des émissions de CO2. Celle-ci a été conçue en collaboration avec le professeur Yushi Kamiya de la Faculté des sciences et de génie de l'Université de Waseda et remplace l'induction électromagnétique classique avec un système de résonance magnétique innovant et très prometteur installé dans le sol, sous l'autobus. La robuste batterie de type SCiB installée dans l’autobus test n’a connu presqu’aucune chute de performance, même après 15 000 cycles de recharge rapide et de décharge. Elle pourrait être utilisée sur des navettes opérant à des endroits tels que les aéroports et les sites touristiques, qui doivent jongler avec une utilisation intensive et des recharges fréquentes et rapides. La batterie se recharge en à peine 15 minutes, le temps requis pour effectuer un aller entre les deux sites d’essais. Le développement de ce système a été soutenu par le ministère de l'Environnement en vertu de son programme en recherche et développement de la technologie Low Carbon lancé en 2014. Source : Electronic Specifier Automative Contribution : Peggy Bédard
General Motors a montré les batteries et la transmission de son véhicule entièrement électrique, la Chevrolet Bolt, qui sera lancé dans moins d'un an. Avec l'aide de LG Chem, GM a réussi à mettre en place rapidement une voiture électrique à autonomie prolongée attrayante avec un rendement intéressant le tout dans une gamme de prix abordable.
Avant l'introduction de la Chevrolet Bolt, aucun autre modèle électrique ne comporte une fiche comparable. Une batterie de 60 kWh, plus de 200 miles (320 km) d'autonomie selon les normes de EPA (United States Environmental Protection Agency) et un prix de $ 37 500, avant l'application des incitatifs. Bien sûr, la Tesla Model 3 arrivera vers la fin de 2017, mais le volume de production sera loin d'être assuré lors du lancement... En comparaison, il a fallu quelques 6 mois pour mettre au point le modèle X, un véhicule principalement basé sur le modèle S existant. Les plans de Nissan sont inconnus pour la deuxième génération de la Leaf en 2017, la Chevrolet Bolt peut être la seule option disponible, pour les 2 prochaines années, pour le marché de masse avec une autonomie longue distance. (La disponibilité de la Tesla III n'était pas assurée avant fin 2017 début 2018 pour les pré-commandes) Batterie de la Chevrolet Bolt emmagasine environ trois fois plus d'énergie que la Spark EV, mais le poids n'a été multiplié que par deux. La configuration de la batterie est plate et compacte – une première pour GM (voir photo ci-dessous). Statistiques de la batterie : • 60 kWh d'énergie pour plus de 200 milles (320 km) EPA • poids de la batterie 436 kg • 160 kW de puissance de sortie • 288 cellules au lithium-ion (LG Chem) • tension nominale 350 V • garantie de la batterie de 8 ans ou 100 000 milles • DC capacité de charge rapide (au moins 50 kW – nous ne savons pas encore avec certitude si GM permettra une puissance plus élevée et s'il y aura des chargeurs de puissance plus élevée)
Nissan a lancé récemment un nouveau bulletin d'information au Japon « l'EVolution 2016 », traduit également en anglais. Le premier rapport mensuel se concentre sur les batteries lithium-ion, sur lesquelles Nissan travaille depuis 1992. Norihiko Hirata de chez Nissan a répondu à quelques questions, en précisant que les 600 km d’autonomie annoncés pour les prochains véhicules électriques Nissan étaient bien réels (mais le calcul de distance a été établi pour le mode JC08, ce qui signifie réellement 300-400 km, équivalents à 200-250 miles EPA).
Qu’est-ce qui donne un tel avantage aux batteries des VÉ de Nissan dans le marché concurrentiel d'aujourd'hui? Depuis 1992, Nissan détient une longueur d'avance parce qu’elle s’est lancée dans le développement de batteries lithium-ion. Nous nous attendions à ce que ces batteries, en raison de leur haute densité énergétique, soient plus intéressantes pour alimenter les automobiles. Nos recherches nous ont conduit à développer une structure cellulaire stratifiée originale qui présente plusieurs avantages. Elle est relativement peu coûteuse, a une structure simple nécessitant moins de pièces, est légère et mince, et est conçue pour épouser facilement la forme de la voiture. Le développement de batterie demande beaucoup de temps, dont tout ce qui concerne l'expérimentation et les tests. Puisque nous étions en avance dans le développement de la batterie lithium-ion, nous avons accumulé plus de données, et voilà pourquoi nous avons été les premiers à commercialiser une batterie de 30 kWh.
Québec confirme un projet de 38 millions de Nemaska Lithium visant l’installation d’une usine pilote à Shawinigan. Ceci est en lien direct avec le nouveau plan d'électrification des transport du gouvernement libéral.
L’aide financière totalisant 14 millions est consentie à Nemaska Lithium et à la Société de développement de Shawinigan et vise l’implantation d’une usine pilote de production d’hydroxyde et de carbonate de lithium à Shawinigan, sur le site de l’ancienne usine Laurentide de Produits forestiers Résolu. Cette initiative doit créer une quinzaine d’emplois dans les secteurs des piles haute technologie et de l’électrification des transports.
Source : Le Devoir
Contribution : Martin Archambault
La réduction dans les prix de batterie apportera le coût total de possession du véhicule électrique (VE) inférieur à celui des véhicules conventionnels d'ici 2025, même avec un bas prix du pétrole.
La révolution du véhicule électrique pourrait se révéler plus importante que ce qu'avaient anticipé les gouvernements et les compagnies pétrolières. Une nouvelle recherche par Bloomberg New Energy Finance suggère que dans un avenir pas très lointain, une réduction importante du prix des batteries nous attend, et que, pendant les années 2020, les VEs deviendront une option plus économique que les voitures à essence ou diesel, dans la plupart des pays. L'étude, publiée aujourd'hui, prévoit que les ventes de véhicules électriques s'élèveront à 41 millions de véhicules en 2040, ce qui représente 35 % des ventes de véhicules utilitaires légers neufs. Ce serait presque 90 fois le chiffre équivalent pour 2015, quand les ventes des VEs sont estimées à avoir été de 462 000 véhicules, environ 60 % de plus que pour 2014. Ce changement entre maintenant et 2040 auront des implications au-delà du marché de la voiture. La recherche a estimé que la croissance du VE signifiera qu'ils représentent un quart des voitures sur la route à cette date, déplaçant les 13 millions de barils par jour de pétrole brut vers l'électricité à raison de 2,700 TWh d'électricité. Cela équivaudrait à 11 % de la demande mondiale d'électricité de 2015. [1] Colin McKerracher, analyste en chef transport à Bloomberg New Energy Finance, a déclaré: « au cœur de cette prévision est le travail que nous avons fait sur les prix de batterie. Le coût des batteries au lithium-ion a déjà chuté de 65 % depuis 2010, pour atteindre 350 $ / kWh l'an dernier. Nous prévoyons que le coût de batterie pourrait être bien en deçà de 120 $ / kWh à l'horizon 2030 et à baisser encore après cela avec l'arrivé de nouvelles compositions chimiques. »
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.
Avec les prix du lithium montant en flèche au-delà des attentes les plus folles, il n’est pas étonnant que cette ressource soit perçue comme « l’essence de l’avenir ». Avec les méga-usines de batteries, la demande en lithium continuera d’augmenter tout au long de l'année, et au-delà de celle-ci.
C’est pourquoi Goldman Sachs appelle le lithium « l’essence de l’avenir ». C’est aussi pourquoi The Economist l’appelle la « marchandise la plus en demande au monde », et parle d'une « ruée mondiale pour assurer l'approvisionnement en lithium par les plus grands fabricants de batteries au monde et par les utilisateurs finaux comme les constructeurs automobiles ». En fait, comme le note The Economist, le prix du lithium a plus que doublé au cours des deux derniers mois de 2015 pour atteindre le prix effarant de 13 000 $ par tonne. Ce terrain de jeu est cependant en voie de devenir un champ de bataille avec l’arrivée de joueurs comme Apple, Google et la nouvelle compagnie Faraday Future. La main d’œuvre fait également l’objet de litiges, puisque tous s’arrachent les ingénieurs qualifiés entre eux. Nous pourrions avoir besoin de jusqu'à 100 000 tonnes de lithium en 2021, une quantité inexistante pour le moment. La guerre est sans aucun doute amorcée. Tout dépend de batteries, donc tout dépend du lithium. Source: ZeroHedge Contributeur: Benoit Raymond Une courbe « cycle Hype » élaborée par l'Université Carnegie Mellon démontre à quel point diverses technologies ont encore du chemin à faire avant de pouvoir rivaliser avec les batteries lithium-ion (Li-ion).
Il semble qu’un grand titre annonçant la découverte du « Saint Graal » des technologies de batteries sort maintenant toutes les deux semaines. Celle qui permettra de recharger nos téléphones en quelques minutes, de se procurer des véhicules électriques bon marché avec une autonomie de centaines de kilomètres et de stocker de façon fiable et économique des énergies renouvelables. Pourtant, jusqu’ici aucune de ces technologies n’a jamais dépassé le statut de manchettes. Alors où est le problème? Green Car Reports a identifié les tendances dans le domaine de la voiture électrique d’ici 2020. Voici 3 tendances à retenir: 1. Toujours plus d’autonomie D’ici trois ans, nous nous attendons à ce qu’une autonomie de 200 à 300 km devienne la norme pour les véhicules tout électriques qui seront eux offerts à des prix allant de 30 000 $ à 45 000 $, peut-être à des prix encore plus bas. Les futures générations d’hybrides rechargeables auront communément une autonomie allant de 60 à 100 km. 2. Semi-hybrides munies de systèmes à 48 V Avec les progrès importants réalisés dans le domaine des systèmes de mise en veille (start-stop) de 48 V de la part de plusieurs fournisseurs, l’ère des semi-hybrides à haut voltage semble vraisemblablement à nos portes. Le défi est d’obtenir un bloc-batterie et l’électronique de puissance à prix abordable. Nous nous attendons à ce que GM se joignent à certains constructeurs européens et nord-américains dans l’adoption de systèmes semi-hybrides améliorés à 48 V au sein d’une vaste gamme de modèles d’ici 2020. 3. Les batteries au Lithium-ion sont là pour rester Alors que la chimie de pointe des batteries et les énormes progrès dans la densité de stockage d'énergie sont séduisants, les batteries au lithium-ion alimenteront les VE au moins pour les dix prochaines années grâce à leurs améliorations continues et régulières. Source: GreenCarReports Contributeur: Benoit Raymond
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
Les véhicules électriques – actuellement à seulement 3 % du marché mondial de l'automobile – ont été nommés, aux côtés de l'énergie solaire photovoltaïque, éolienne et DEL, comme l'une des quatre technologies gagnantes à faible émission de carbone. Un récent rapport de Goldman Sachs prévoit que les véhicules électriques - qui comprend les hybrides et les voitures électriques pures - vont constituer plus du quart du marché automobile mondial en seulement 10 années, leur nombre passant d'environ 1 million aujourd'hui à près de 25 millions en 2025.
"Au cours des 10 prochaines années, nos analystes du secteur prévoient un taux d'augmentation des ventes annuelles, les parts de marché passeraient de 3 % aujourd'hui à 22 % en 2025", dit le rapport. Mais le rapport note également qu'avec une telle croissance sur le marché, il faudra des changements tout aussi importants aux éléments clés du marché tels que le coût et la performance. Ceci serait impératif avant que les consommateurs soient enclins à faire le changement. Heureusement, les analystes de Goldman Sachs estiment que ces changements sont en cours, avec les quatre changements technologiques clés, illustrés dans le graphique ci-dessous.
Comme vous pouvez le constater, les analystes de Goldman Sachs prédisent une chute de 60 pour cent du coût des batteries au cours des cinq prochaines années - de 14,250 $ aujourd'hui à 5,250 $ en 2020 - et une augmentation des performances globales de 70 %, comprenant l'autonomie de la batterie, le poids et la capacité.
Le graphique montre également, selon les analystes, que la portée d'une batterie de voiture électrique à faible rendement - actuellement d'environ 160 km, qui est un obstacle majeur à l'adoption par un grand nombre d'automobilistes - va augmenter à une moyenne de 275 km d'ici à 2020. La capacité moyenne d'une batterie d'EV, quant à elle, devrait augmenter de 10 kWh au cours de la même période, alors que l'on prévoit que le poids de la batterie moyen devrait être coupé en deux - de 250 kg maintenant à 120 kg en 2020. En plus de la baisse du coût des batteries et des améliorations technologiques importantes, le rapport souligne également l'importance du soutien favorable des autorités réglementaires pour l'adoption du véhicule électrique et du changement de modèles hybrides vers les voitures entièrement électriques. "À Londres par exemple, à partir de mai 2016, l'Ultra-Low Emission Zone n'exemptera plus les véhicules hybrides de la "Congestion charge». Des politiques similaires favorisant les véhicules électriques par rapport aux hybrides ont récemment été mises en place en Californie et à Beijing. Source : RenewEconomy Contributeur : Normand Shaffer
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.
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.
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 LG Chem Ltd, producteur de batterie de la Corée du Sud, a déclaré qu'il a signé un accord pour fournir des batteries au lithium-ion pour les voiturettes de golf faites par Yamaha Motors Company du Japon. En vertu du contrat, LG Chem fournira Yamaha Motors avec des batteries lithium-ion pour ses voiturettes de golf à partir de cette année jusqu'en 2016, a déclaré la société coréenne , sans divulguer un montant précis. La batterie 5,5 kWh contenue dans une poche est plus légère et dure plus longtemps que la batterie d'accumulateurs plomb qu'elle remplacera. Yamaha est un fabricant japonais majeur de motos, de produits de la mer et autres produits motorisés, et il est en première place sur le marché des voiturettes de golf. Son compétiteur, Polaris, a acheté l'an dernier la compagnie de motocyclettes électriques BRAMMO avec l'intention d'électrifier une partie de ses véhicules récréatifs. »» Lire Les transmissions pour VÉ de Brammo offertes au-delà du véhicule à deux roues Toyota offrira la nouvelle Prius 2016 avec une batterie nickel-hydrure métallique (NiMH), comme dans son modèle précédent et la plupart de ses autres hybrides. Mais il y aura aussi une option lithium-ion, la même chimie utilisée dans la plupart des voitures électriques et hybrides rechargeables. Les batteries ont les mêmes coûts de production et elles offrent des performances similaires, ce qui n’affectera probablement pas l'économie de carburant. Cependant, la lithium-ion pèsera 35 livres de moins que la batterie NiMH, une différence importante selon Automotive News. La batterie plus légère permettra à Toyota d’installer plus d'équipements dans les modèles hauts de gamme, tout cela sans nuire à l'efficacité. « Dans les classes supérieures, la masse est augmentée de sorte qu'il est plus difficile d'obtenir une bonne économie de carburant », a déclaré l'ingénieur en chef chez Prius, Kouji Toyoshima, lors d'un événement d'essai routier pour la voiture. « Alors, pour celles-ci nous allons utiliser des batteries lithium-ion. » Il s’attend à un partage quasi égal entre les voitures équipées de la batterie NiMH et celles de la lithium-ion. Les consommateurs exigent maintenant plus de fonctionnalités dans les voitures, en particulier en ce qui concerne l’info-divertissement et la sécurité. Mais l'ajout de fonctionnalités ajoute aussi du poids, une évidence lorsque l'on compare les différentes générations de Prius. La version japonaise du nouveau modèle pèse 2998 livres, soit 22 livres de plus que le modèle sortant de troisième génération, et 309 livres de plus que la beaucoup plus petite Prius de première génération, qui a fait ses débuts au Japon en 1997. Néanmoins, il y a des gains d'économie de carburant possibles. Toyota a affirmé précédemment qu'elle visait une amélioration de 10% pour sa Prius de troisième génération de 50 mpg (mile par gallon) combinés, certifiée EPA , mais ce ne sont pas tous les modèles qui pourront atteindre cet objectif. La plupart sont évalués à 52 mpg combinés (54 mpg ville, 50 mpg autoroute), tandis que la Prius Two Eco obtient 56 mpg combinés (58 mpg ville, 53 mpg autoroute). Source : Ecomento Contribution : Peggy Bédard Daimler AG a annoncé qu'elle utiliserait des batteries usagées à lithium-ion provenant de véhicules électriques et d’hybrides rechargeables pour créer d’imposants systèmes de stockage d'énergie pour usage commercial. Le premier système de stockage par batteries usagées sera composé de 1 000 batteries de véhicules électriques intelligents et aura une capacité de 13 millions de watts-heure (MWh). On prévoit les brancher au réseau électrique de Lünen, en Allemagne, au début de 2016. « Actuellement, nous avons pensé ces systèmes de deuxième utilisation comme d’imposants systèmes à échelle industrielle seulement, ce qui signifie à échelle mégawatt et plus, » a déclaré Stefanie Kulessa, porte-parole de la recherche et du développement chez Mercedes-Benz. Cette collaboration se fera entre le constructeur automobile Daimler, l’intégrateur de batteries en réseau The Mobility House AG, le fournisseur de service d'énergie GETEC et l’entreprise de recyclage REMONDIS. La réutilisation des batteries n’allégera pas seulement les sites d'enfouissement, mais aidera aussi à réduire les coûts sur le marché des VE, en créant une source de revenus supplémentaires. « Avec leur projet de stockage par batteries de deuxième utilisation à Lünen, les quatre partenaires prouvent que le cycle de vie d'une batterie de véhicule électrique ou d’hybride rechargeable ne se termine pas après son utilisation automobile, » a déclaré Daimler dans un communiqué. Dépendamment du véhicule, Daimler AG garantit que ses batteries auront une durée de vie pouvant aller jusqu’à 10 ans et au moins 80% d'efficacité. Les systèmes de batteries resteront pleinement opérationnels ensuite, puisque les faibles niveaux de perte de puissance sont d'une importance minime lorsqu'ils sont utilisés pour un stockage stationnaire. « Nous estimons que le système pourra fonctionner efficacement dans une application stationnaire pendant au moins un autre 10 ans, » a ajouté Daimler. Les systèmes de batteries à lithium-ion, qui sont devenus la norme pour l’usage domestique et les services publics, permettront que l’électricité produite par l'énergie renouvelable, comme l'énergie éolienne et l'énergie solaire, puisse être stockée sur place ou utilisée dans les plus grands systèmes de service en réseau. L'énergie stockée dans les systèmes par batteries pourra être utilisée pendant les périodes de pointe des jours ouvrables pour réduire la tension exercée sur le réseau. La capacité de la batterie pourra également être utilisée lorsque la puissance ne sera pas générée par les systèmes renouvelables, comme la nuit ou par mauvais temps. Cela réduira également la demande sur le réseau. Le constructeur de VE Tesla a annoncé plus tôt cette année un système de stockage par batteries domestiques et commerciales. Le système domestique, appelé le Powerwall, est d’une puissance de 7 kWh et se détaillera à 3000 $ l’unité et un autre de10kWh sera offert à 3500 $. Le système par batteries commerciales, appelé le Powerpack, pourra stocker 100 kWh de puissance et se vendra au prix de 25 000 $ chacun. Les Powerpacks peuvent aussi être connectés en série pour créer une quantité infinie de stockage d'énergie.
Même si Daimler ne prévoit pas créer de systèmes de stockage d'énergie domestique présentement, elle croit que ses systèmes de batteries industrielles pourront concurrencer avec les produits Tesla. « Mais les coûts, en particulier dans les systèmes à grande échelle, sont spécifiques à chaque projet - comme le projet actuel de stockage par batteries industrielles de Lünen - et dépendent beaucoup de l’emplacement, etc. », a déclaré Kulessa. Tesla et Daimler sont loin d'être les seules entreprises qui entrent sur le marché du stockage d’énergie. L'année dernière, SolarEdge Technologies et Enphase ont toutes deux annoncé vouloir créer une batterie domestique à lithium-ion pour leurs systèmes de gestion de l'énergie solaire. Celle d’Enphase est une batterie de phosphate de fer et de lithium, que la compagnie dit plus stable que celles à lithium-ion. La batterie d’Enphase, est produite par ELIIY Power basée au Japon et devrait être disponible mi-2016. Les batteries seront d’environ un pied cube de dimension et offriront 1,2 kWh de puissance. GTM Research estime que le marché américain des systèmes de gestion de stockage d'énergie croîtra de 10 fois jusqu'en 2019, créant une opportunité importante pour les acteurs du marché. Source : Computer World Contribution : Peggy Bédard Bombardier a annoncé un nouveau record de 41,6 km (25,9 milles) de distance par un tramway alimenté par batterie, lors d'un essai de fonctionnement mené dans la ville allemande de Mannheim sur le réseau Rhein-Neckar-Verkehr GmbH (RNV). Le tramway était équipé d'une batterie PRIMOVE au lithium-ion, qui permet la propulsion sans caténaire. Plus récemment, Bombardier avait également fait des essais avec la SuperCaps, mais seulement pour de courtes distances. La batterie PRIMOVE est composée de deux blocs de piles, pour un total de 49 kWh d'énergie. Ces tramways sont déjà en service à Nanjing, en Chine, et fonctionnent sans câbles aériens sur 90% des lignes. « En outre de ce projet en Allemagne, la combinaison des batteries PRIMOVE et de l’équipement de propulsion MITRAC a fait ses preuves en service payant sur la ligne Hexi à Nanjing, en Chine, depuis le mois d’août 2014. Ces six tramways, construits par CRRC Puzhen sous licence Bombardier, fonctionnent sans câbles aériens sur 90 % des lignes. Les batteries se rechargent facilement pendant le transport des passagers au moyen du pantographe, de façon statique aux arrêts et de façon dynamique lors de l’accélération. Le système de propulsion sans caténaire a prouvé, sur ce trajet difficile, qu’il peut convenir à pratiquement n’importe quelle ligne au monde. Le système de batteries novateur PRIMOVE est le fruit des nombreuses années d’expérience de Bombardier avec les systèmes de stockage d’énergie. Ce système combine une grande capacité de puissance avec une autonomie exceptionnelle et une grande fiabilité. Conçu en vue d’un rendement maximal, il intègre les plus récents perfectionnements des piles au lithium-ion NMC (nickel-manganèse-cobalt). Le dispositif de conditionnement thermique perfectionné du système PRIMOVE maintient la batterie à la température idéale et permet une charge rapide et une récupération complète de l’énergie de freinage tout en prolongeant sa vie utile, qui peut atteindre 10 ans. » Source : Inside Evs Contribution : Peggy Bédard Par exemple, les bornes SmartDC du Circuit Électrique ont une puissance maximale de 50kW. L’énergie en route (E route) est simplement l’énergie totale pour le trajet (E) moins l’énergie de départ de la batterie (E départ) : La consommation varie au carré de la vitesse à cause de la résistance de l’air. Comme ce phénomène physique s’applique aussi aux véhicules à combustion, j’ai repris les données de l’agence de protection de l’environnement des É.-U. disponibles en ligne. Il suffit de convertir les unités, et comme point de référence j’ai utilisé 18kWh/100km à 100km/h. Le graphique ci-dessous représente l’efficacité énergétique d’un véhicule électrique en fonction de la vitesse, ainsi que l’équation quadratique correspondante. En résumé, en substituant chaque équation, on obtient la fonction complète, qui donne directement le temps de trajet en fonction de la vitesse, pour les trajets nécessitant une recharge intermédiaire. Le résultat final est le graphique montré au début du texte, sur lequel on voit que la vitesse optimale de 130km/h dépasse la vitesse légale. Ce modèle comporte un certain nombre d’hypothèses pour simplifier. En premier lieu, la fonction ne tient pas en compte le temps qu’il faut pour s’arrêter à la borne, démarrer la recharge et repartir, qui est proportionnel au nombre d’arrêts et dépend de la capacité de la batterie. Le modèle présume que l’on peut toujours atteindre la borne suivante, alors que si vous roulez trop vite dans la réalité, vous pourriez tomber en panne avant d’atteindre la borne suivante! On présume aussi une puissance constante de recharge de 45kW, alors que la puissance de recharge varie en fonction du modèle de véhicule, de la température extérieure et l’état de charge de la batterie. Par exemple, une Nissan LEAF recharge entre 10kW et 45kW sur les bornes rapides, ce qui est une énorme variation dans le modèle. Auteur : Francis Giraldeau Contribution : Martin Archambault Bref, le trajet est seulement 12 minutes plus rapide à 130km/h (-6%) comparativement à respecter la limite de vitesse de 100km/h. Le temps de déplacement est réduit de 34 minutes, mais le temps de recharge augmente de 24 minutes, pour un gain net de seulement 12 minutes. Le coût, lui, est beaucoup plus élevé (+62%), car l’énergie obtenue depuis une borne rapide coûte 3 à 4 fois plus cher que la recharge à la maison. Il est donc beaucoup plus économique de rouler moins vite, ce qui réduit le besoin des recharges en chemin. Et là, on ne parle pas des contraventions ni du risque accru d’accidents. Bref, respecter les limites de vitesse a encore plus de sens pour les électromobilistes! Modèle mathématiqueVoici le détail du modèle mathématique pour le calcul de la vitesse optimale. On commence à la base par le temps du trajet , qui est composé du temps de déplacement et de recharge: Par contre, le calcul pour le temps de recharge n’est pas aussi direct. Pour calculer le temps de la recharge (t recharge) , il faut d’abord connaître l’énergie requise en route (E route) et de la puissance (vitesse) de recharge (P) : Grâce aux Bornes de Recharges à Courant Continu (BRCC), les recharges sont très rapides, donc intuitivement on pourrait se permettre de rouler plus vite, mais jusqu’à quel point? Maintenant, on établit l’équation du temps de trajet. Le temps de déplacement est simplement la distance divisée par la vitesse: L’énergie du trajet (E totale) dépend de la distance et de la consommation énergétique selon la vitesse c(v) : Quelle est la vitesse optimale pour le déplacement en véhicule électrique, considérant les recharges? En roulant plus vite, le temps de déplacement est plus court, mais cela signifie aussi plus de temps de recharge en route. Bjørn Nyland a montré dans son vidéo Optimal speed between superchargers qu’il y avait un léger gain de vitesse à rouler plus (trop) vite. Comme je n’ai pas accès à un Autobahn, j’ai plutôt opté pour un modèle mathématique. C’est peut-être moins excitant, mais beaucoup plus sécuritaire.
Pour illustrer la situation, prenons le cas du trajet Montréal-Québec, qui fait environ 250km. Le graphique suivant montre le temps de parcours du trajet Montréal-Québec selon la vitesse. Ce graphique tient compte du temps de recharge à des bornes rapides à une puissance de 45kW. On voit que le temps minimum du trajet (2h48m) est atteint avec une vitesse de 130km/h, largement au-dessus de la limite légale. Au-delà de cette vitesse optimale, le temps de trajet augmente de nouveau, car la pénalité du temps de recharge est plus grande que le gain de temps en déplacement. 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. 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 |
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