Les voitures électriques pourraient faire un grand pas en avant avec les batteries de Solid Power

C’est une période passionnante pour les batteries à semi-conducteurs. Le mois dernier, BMW a annoncé sa collaboration avec le développeur de batteries Solid Power, basé au Colorado. Le constructeur automobile pourrait laisser tomber les cellules lithium-ion à électrolyte liquide d’antan au profit d’une alternative solide, plus sûre, plus énergique et plus simple.

«Je ne veux pas rester ici et prétendre que tous les problèmes techniques sont résolus», a déclaré Doug Campbell, PDG de Solid Power, Inverse. «C’est un vote de confiance en ce que certaines des préoccupations historiques fondamentales pour l’état solide, je pense que cela reflète le fait que celles-ci ont été résolues, du moins du point de vue de la faisabilité».

Longtemps présentée comme une alternative de rêve aux batteries actuelles, il a été estimé que les batteries à semi-conducteurs pourraient stocker deux fois plus d’énergie. La Tesla Roadster de deuxième génération pourrait permettre de doubler la distance de 620 milles parcourue par sa batterie de 200 kilowattheures.

Il n’est pas déraisonnable de penser que Tesla pourrait adopter les cellules: Elon Musk a fait allusion à «la percée la plus importante de la batterie depuis un moment», qui «pourrait fonctionner efficacement» lors d’un appel d’investisseurs en août 2017. Los Angeles à Seattle sur une seule charge, quelqu'un?

Cependant, il n’est pas aussi facile que cela paraisse d’échanger les matériaux existants contre des nouveaux. SolidEnergy, une entreprise issue du MIT en 2012, a fini par utiliser une combinaison d'électrolytes solides et liquides pour maintenir les mêmes niveaux de conductivité tout en offrant une capacité supplémentaire. Sakti3, une filiale de Dyson, a réalisé une percée l’an dernier en utilisant un procédé de dépôt en couche mince pour empêcher les électrodes de se toucher.

Solid Power, qui utilise des «matériaux inorganiques exclusifs», possède une batterie en fonctionnement de cinq ampères-heures dans le laboratoire. Cela représente environ le double de la taille d’une batterie de smartphone classique et la société pense que des batteries plus petites pourraient atteindre certaines industries d’ici trois à cinq ans. Étant donné que le processus utilise de nombreux matériaux et processus de batteries lithium-ion classiques, Campbell est confiant que ces cellules offriront des économies d’efficacité similaires par rapport au coût par kilowatt des batteries actuelles.

Le processus de qualification est l’un des principaux obstacles à la mise en route de cette voiture de rêve. Cela signifie que la fabrication doit évoluer, que des obstacles réglementaires sont rencontrés et que la technologie est sûre pour les routes. Pour cette raison, Campbell pense que nous pourrons conduire une voiture à batterie à semi-conducteurs d’ici cinq à dix ans. Rien de plus tôt que cela n’est irréaliste.

«Je sais que Toyota est impliqué dans cet espace depuis très longtemps et dispose de beaucoup de ressources», déclare Campbell. «Je peux dire que, grâce aux interactions que j’ai eues avec les partenaires de Toyota, j’en déduis qu’ils ne sont pas plus loin que nous, mais que je n’exploite aucune information privilégiée.»

Le temps de recharge est un autre obstacle majeur. Bien que Tesla vante les temps de recharge d’une demi-heure à partir de ses stations de suralimentation de 120 kilowatts, c’est un taux qui a des conséquences néfastes sur la batterie.

«Par rapport au lithium-ion, le taux de charge est encore limité», explique Campbell.

Il sera difficile de persuader les gens de rester assis pendant des heures à attendre le chargement de leur voiture, surtout si ces batteries arrivent sur le marché après des années d’adoption du véhicule électrique. Néanmoins, l’avenir des voitures à carburant de remplacement semble résolument solide.