A court terme, deux types de cellules lithium-ion domineront.
Chaque fabricant de batteries s'efforce d'améliorer la densité énergétique (la quantité d'électricité stockée dans leurs batteries). Mais jusqu'à ce qu'il y ait une percée spectaculaire, la grande majorité des véhicules électriques qui arriveront sur le marché au cours des cinq prochaines années, et peut-être jusqu'en 2030, seront alimentés par des variations sur les deux types de cellules lithium-ion déjà en vente. Le premier type utilise du cobalt, du nickel, du manganèse et de l'aluminium dans sa cathode ou électrode positive. Les proportions de chaque élément varient, dans le but de réduire la quantité de cobalt coûteux et très en demande tout en continuant à augmenter la densité énergétique et la puissance d’énergie. Les nouvelles cellules Ultium NMCA de GM, par exemple, utilisent 70 % de cobalt en moins, ce qui augmente la proportion de nickel et d'aluminium. Le deuxième type de cellule pour les véhicules électriques des années 2020 utilisera des cathodes au lithium fer-phosphate (LiFP). Longtemps préférées des fabricants de batteries chinois, les cellules LiFP coûtent moins cher, utilisent des minéraux abondants et sont moins sujettes au feu dans des conditions extrêmes. Dix ans d'amélioration de leur densité énergétique les ont rendus pratiques pour une utilisation dans les véhicules électriques les plus bas de gamme et les moins chers. Tesla les utilise dans les versions bas de gamme du Model 3 , et il faut noter que Teslas équipé de cellules LiFP se rechargent à 100 % ce qui suggère que Tesla a confiance dans la longévité et la durabilité des cellules pour survivre à des recharges complètes. D'un autre côté, des recherches intensives sont menées sur les progrès des anodes ou des électrodes négatives. On espère que le passage aux composites de carbone ou même de silicium augmentera la densité d'énergie jusqu'à 10 fois celle des anodes en graphite d'aujourd'hui. La percée que la plupart des fabricants de véhicules électriques espèrent est la cellule à électrolytes, du nom de son électrolyte solide, ou le matériau conducteur entre la cathode et l'anode est généralement liquide ou en polymère dans les cellules d'aujourd'hui. Les cellules à électrolytes devraient accroitre la densité énergétique, être plus sûres et finalement possiblement le choix privilégié. Mais ils ne seront pas disponibles dans les voitures de production avant au moins 2025, et même alors seulement dans les modèles coûteux et à production réduite. Toyota déploie des efforts considérables pour rendre les cellules à électrolytes pratiques pour la production à grand volume. Le constructeur automobile affirme que son premier véhicule doté de cellules à électrolytes sera lancé d'ici le milieu de la décennie. Les véhicules hybrides, avec des batteries plus petites fabriquées à hauts volumes, les obtiendront probablement en premier . Les cellules à électrolytes sont confrontées à de gros obstacles en matière de réduction des coûts des matériaux, de mise en place de lignes de production et de renforcement de leurs avantages afin que leur prix devienne compétitif par rapport aux cellules actuelles et mieux connues qui ont bénéficié d'années de raffinement et d'économies d'échelle. Un défi pour les cellules à électrolytes : prolonger leur durée de vie à plusieurs milliers de cycles de décharge complets, une condition préalable évidente pour les véhicules électriques. Pendant ce temps, chaque constructeur automobile a engagé des milliards de dollars pour créer des sites dédiés à la fabrication de cellules, souvent à proximité des usines d'assemblage des voitures qu'ils souhaitent produire. En janvier, GM a annoncé une troisième usine en coentreprise avec son partenaire cellulaire de longue date LG , sur le nouveau site de Lansing, Michigan, pour ajouter aux usines de production de Lordstown, Ohio, et de Spring Hill, Tennessee. John Voelcker Car and Driver
Contribution: André H. Martel
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