Réduire le temps de charge des batteries de nos voitures électriques. Les ingénieurs y travaillent depuis quelque temps maintenant. Deux équipes présentent aujourd’hui des avancées qui pourraient aider à faire entrer la mobilité électrique dans une autre dimension. Avec des batteries qui se chargent le temps d’un plein d’essence.

Tout le monde le sait : l'inconvénient majeur de la voiture électrique pour son usager, c'est le temps de charge de sa batterie. Pour surmonter cette difficulté, les scientifiques et ingénieurs travaillent d'arrache-pied. Aujourd'hui, deux équipes présentent des avancées qui pourraient bien révolutionner le secteur de la mobilité électrique.

La première avancée pourrait venir d'une équipe qui travaille à développer une technique innovante de contrôle de la température pour les futures missions de la Nasa. Le module de Flow Boiling and CondensationCondensation Experiment (FBCE) a commencé à être testé à bord de la Station spatiale internationaleStation spatiale internationale (ISS) il y a quelques mois. Il compte sur l'écoulement d'un liquideliquide sous-refroidi -- comprenez, bien en dessous de son point d'ébullition -- et sur ses changements de phase pour améliorer l'efficacité du transfert de chaleurchaleur.

Une autre alternative à l'essence consisterait à faire rouler son véhicule à l'huile de cuisson. Mais est-ce vraiment une bonne idée ? Décryptage avec Emma Hollen dans le podcast Vitamine Tech. © Futura

Quel lien avec les batteries de nos voitures électriques ? Le fait qu'en cours de charge, le passage du courant fait monter la température. D'autant plus que le courant est intense et que la charge est rapide, imposant des câbles particulièrement lourds et difficiles à manœuvrer aux systèmes de recharge rapide, pour y intégrer un liquide de refroidissementliquide de refroidissement et des conducteurs de grande taille supportant l'augmentation de température.

Les ingénieurs de la NasaNasa expliquent ainsi que, pour espérer charger la batterie d'une voiture en cinq minutes seulement -- le temps d'un plein d'essence --, il faudrait des systèmes fournissant un courant de 1.400 ampèresampères. Mais ceux-ci génèreraient beaucoup plus de chaleur encore que les systèmes actuels les plus performants qui ne dépassent pas les 520 ampères. D'où l'utilité d'une technologie de contrôle de la température. Les chercheurs ont testé celle destinée aux missions de la Nasa et ont élaboré un câble de charge capable de fournir 2.400 ampères !

La régulation de température au cœur du problème

C'est également à la question de la régulation de la température que s'est intéressée une autre équipe de chercheurs. Avec l'ambition, cette fois, de s'attaquer à la question... de l'intérieur. Parce que les systèmes classiques de chauffage et de refroidissement destinés à maintenir une température constante pour un fonctionnement optimal de la batterie, eux, sont externes et encombrants. Ils réagissent lentement et gaspillent beaucoup d'énergieénergie.

Les chercheurs de la Penn State University (États-Unis) ont donc travaillé sur une nouvelle structure de batterie. Une structure qui, en plus de l'anodeanode, de la cathodecathode et de l'électrolyte, intègre une feuille de nickelnickel ultramince. C'est elle qui autorégule la température et la réactivité de la batterie.

Non seulement cette nouvelle batterie peut être chargée à 70 % en 11 minutes mais, selon les chercheurs, le procédé permettrait aussi de réduire la taille des batteries de nos voitures électriques de 150 à 50 kWh sans avoir à craindre une perte d'autonomie. De quoi limiter, au passage, l'utilisation de matièresmatières premières critiques et faire baisser les coûts. C'est bien assez pour motiver le partenaire industriel de ces travaux à travailler à la fabrication et à la commercialisation rapide de cette nouvelle batterie.