Voitures électriques et défi des nouvelles batteries : voici ce qui va changer en 2024

ROME – Nouvelle année, nouvelles piles. De nombreuses innovations sont attendues en 2024 dans le domaine des batteries de voitures électriques, qui, avec le développement de l’infrastructure de recharge, représentent l’élément crucial pour la diffusion massive des véhicules alimentés par batterie. Contrairement aux attentes, nous ne verrons cependant pas arriver des technologies plus performantes que la solution leader actuelle (batterie lithium-ion avec NMC, cathode Nickel-Manganèse-Cobalt) en termes de densité énergétique, c’est-à-dire de capacité à accumuler de l’énergie avec le poids. et des dimensions hors tout réduites autant que possible.

Ce qui se répandra, ce seront des solutions moins coûteuses, qui se passeront de matériaux caractérisés par un contrôle difficile de la durabilité dans la chaîne de production. C’est le cas de la technologie émergente LFP (Lithium-Fer-Phosphate), déjà répandue dans de nombreux modèles et qui ne nécessite ni le cher Nickel, ni le controversé Cobalt, extrait principalement dans les mines où la condition des travailleurs a été dénoncée à plusieurs reprises. fois aussi critique.

Et la vraie nouveauté de l’année, représentée par l’arrivée sur le marché des batteries sodium-ion. Annoncés l’année dernière par Catl et Byd, deux géants chinois de la production d’accumulateurs au niveau mondial, dont ce dernier est également constructeur automobile, viennent en revanche de faire leurs débuts en Chine à bord d’une voiture de marque Yiwei appartenant au groupe automobile Jac. , détenu à 50% par Volkswagen.

Les premières batteries au sodium qui arrivent réellement chez les concessionnaires sous la marque Jac Yiwei sont produites par HiNa Battery, une jeune entreprise chinoise de haute technologie qui a même du sodium dans son nom (Na est en fait le symbole chimique de l’élément) et a été créée grâce aux chercheurs de l’Institut de physique de l’Académie des sciences de Pékin. D’autres modèles arriveront au cours de l’année, également dans d’autres régions du monde et grâce aux batteries au sodium qui seront introduites par Catl et BYD.

En Europe également, le suédois Northvolt a présenté ses batteries au sodium, communiquant une densité énergétique de 160 Wh/Kg, décidément compétitive par rapport à la production chinoise. Cette annonce représente un signe d’espoir d’un point de vue géo-économique, étant donné que la technologie LFP lithium-ion et celle à venir sodium-ion sont aujourd’hui dominées – sinon pratiquement monopolisées – par les producteurs chinois.

L’avenir proche des batteries est donc constitué d’améliorations dans la réduction des coûts, dans la différenciation des matériaux – avec moins de dépendance à l’égard de ressources considérées comme critiques comme le lithium, le nickel, le cobalt – dans l’augmentation de la sécurité intrinsèque des systèmes et dans une meilleure comportement à basses et surtout hautes températures. Toutes les caractéristiques dans lesquelles les technologies émergentes LFP et sodium améliorent les performances par rapport aux batteries lithium-ion nickel-manganèse-cobalt. Ce qui ne s’améliore pas par unité de masse ou de volume de la cellule individuelle, c’est la capacité de stockage, donc l’un des éléments considérés comme cruciaux par de nombreux clients potentiels.

Si le système complet ne devient cependant ni plus léger ni miniaturisé, il parvient à rester compétitif en termes de poids et de dimensions pour des autonomies de 250 à 500 kilomètres par charge complète, grâce à l’allègement de tout ce qui existait jusqu’à présent. autour des cellules. C’est à cela que sert le système cell-to-pack, à la base des batteries Byd Blade, Catl Qilin, Zeekr Golden Brick et bien d’autres qui suivront le même chemin de compacité dans l’assemblage direct des cellules d’accumulateurs même en le châssis de la voiture, pour éviter le métal inutile.

Pour les clients, cette tendance devrait se traduire par une baisse des prix des voitures électriques et une meilleure gestion de la recharge rapide par accumulateurs, notamment grâce à une plus grande tolérance des batteries aux températures élevées.

L’autre élément qui ne manquera pas de nous tenir compagnie en 2024, ce sont les annonces relatives à de nouveaux sauts technologiques à venir, comme l’arrivée des batteries à l’état solide et le remplacement du graphite par du silicium dans l’anode. Dans ces deux cas, la densité énergétique sera à nouveau au centre de l’attention, aux côtés de la recharge ultra-rapide. Pour les batteries à semi-conducteurs, Toyota, Nissan et Volkswagen – à travers les résultats de la filiale QuantumScape – sont sur la voie de l’industrialisation et l’arrivée sur le marché est actuellement datée entre 2027 et 2028. Pour le remplacement (bien que peut-être pas total) du graphite par silicium nanostructuré, l’annonce la plus marquante est celle de l’israélien Storedot dans le cadre d’un accord avec Polestar, qui pourrait arriver sur le marché avec un modèle dès 2027.