L’essor des véhicules électriques (EV) a radicalement changé le monde de l’automobile, sur base d’un élément essentiel qui révolutionne le secteur : la batterie. Pour répondre à la demande croissante de mobilité durable, les fabricants usent aujourd’hui de technologies variées. Quelles sont les batteries les plus couramment utilisées dans les voitures électriques ? Et surtout, quels sont leurs avantages et inconvénients ?
1. Batteries Lithium-ion (Li-ion)
Les batteries Lithium-ion sont aujourd’hui les plus répandues sur le marché des véhicules électriques. Avec leur forte densité énergétique, elles offrent des autonomies relativement importantes combinées à des temps de charge réduits. La plupart des constructeurs automobiles ont opté pour cette technologie en raison de ses performances globales éprouvées et de la disponibilité relativement large de ses matières premières.
L’inconvénient majeur de cette technologie ? Le prix ! Ces batteries restent en effet relativement chères malgré la baisse constante des coûts d’approvisionnement et de production. En outre, leur durée de vie limitée peut poser problème. En effet, si un remplacement doit être envisagé, il s’accompagne toujours d’une augmentation non négligeable du coût total de possession.
2. Batteries Lithium-Fer-Phosphate (LFP)
Les batteries LFP sont de plus en plus en vogue sur le marché des EV, principalement parce qu’elles revendiquent de meilleures caractéristiques sur le plan sécuritaire ainsi qu’un rapport prix/efficience amélioré. L’utilisation du phosphate de fer comme matériau pour la cathode rend la batterie moins sensible à l’échauffement, ce qui va dans le sens d’une meilleure sécurité globale.
Bien que les batteries LFP affichent une densité énergétique généralement inférieure à celle de la plupart des variantes Lithium-ion, leur profil de fonctionnement plus stable les rend plus adaptées pour certains domaines d’utilisation. C’est le cas notamment dans les situations où la sécurité est un élément crucial, comme pour les autobus ou les véhicules destinés au transport urbain.
3. Batteries Solid-State
Les batteries Solid-State promettent une densité énergétique plus élevée et une sécurité potentiellement améliorée grâce à l’emploi d’un électrolyte solide. Le potentiel d’augmentation des performances pour les véhicules électriques et la prolongation de leur durée de vie en font des options prometteuses pour l’avenir.
Toutefois, la complexité technique et les coûts initiaux plus élevés constituent encore des obstacles à une mise en œuvre à grande échelle. Les centres de recherche et de développement se concentrent aujourd’hui largement sur l’amélioration de ces éléments.
4. Batteries Nickel-Métal-Hydrure (NiMH)
Les batteries NiMH ont largement servi au développement des EV et sont toujours utilisées dans certaines applications, comme dans de nombreux véhicules hybrides par exemple. Elles sont toujours réputées pour leur fiabilité et leur sécurité.
Hélas, leur densité énergétique inférieure à celle des batteries Lithium-ion limite aujourd’hui leur utilisation pour les modèles 100% électriques, tandis que leur pertinence reste soumise à l’évolution technologique.
5. Batteries Lithium-Soufre (Li-S)
Les batteries Lithium-Soufre sont aujourd’hui une option exotique – mais toujours très expérimentale – qui laisse entrevoir un potentiel de densité énergétique élevé associé à un coût réduit. Reste toutefois quelques éléments techniques d’importance à maitriser, comme la durée de vie ou la stabilité.
Conclusion
Avec le Lithium-ion dominant, le LFP comme acteur émergent et le Solid-State comme solution prometteuse, la diversité des technologies démontre la belle évolution en cours dans l’industrie des EV. Les batteries restent évidemment des éléments vitaux pour tous les acteurs de la révolution électrique, sans cesse à la recherche de l’équilibre idéal entre performance, sécurité et coûts, véritables clés pour l’avenir de notre mobilité durable.
Batteries nucléaires ?
L’entreprise chinoise Betavolt prétend avoir mis au point une batterie atomique dont la densité énergétique serait 10 fois supérieure à celle d’une batterie Lithium-ion. Cette batterie pourrait en outre « fonctionner » 50 ans sans être rechargée, selon l’entreprise. Le principe de fonctionnement serait basé sur une batterie à radio-isotopes utilisant la désintégration de l’isotope nucléaire Nickel 63 en association avec un semi-conducteur en diamant. Betavolt, spécialisé dans la miniaturisation des composants et l’utilisation de modules minuscules, parle aussi d’une capacité 10 fois supérieure à celle d’une batterie Lithium-ion de taille semblable.
Bien que Betavolt se soit concentré jusqu’ici sur l’industrie aérospatiale, l’entreprise entrevoit désormais des possibilités d’application dans l’intelligence artificielle, les appareils médicaux et bien sûr l’industrie automobile. L’entreprise affirme être proche de la maturité avec ce projet, le dernier défi résidant surtout dans la production à grande échelle. Enfin, pour ceux qui s’inquièteraient d’éventuels effets néfastes sur l’environnement, Betavolt affirme qu’il n’y aurait ni radiations ni déchets produits, l’isotope Nickel 63 se désintégrant en cuivre à la fin de sa vie, avec une durée de vie d’environ 100 ans. Toutefois, les questions relatives à la réaction en cas de combustion restent sans réponse… Actuellement en phase de test, cette technologie futuriste n’est donc pas sans défi à relever.
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