Les nouvelles batteries décrites par des chercheurs de l’université Dalhousie (Canada) présentent une durée de vie deux fois plus importante que les classiques batteries lithium-ion. © Sergii Chernov, Fotolia

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Voitures électriques : une batterie qui dure 2 millions de km prête pour la production

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Le géant chinois CATL, par ailleurs partenaire de Tesla et d'autres grands constructeurs, se dit prêt à lancer la fabrication d'une nouvelle batterie lithium-ion à la durée de vie équivalente à 2 millions de kilomètres ou 16 ans.

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Contemporary Amperex Technology Limited (CATL). Ce nom ne vous dit peut-être rien, mais cet industriel chinois est pourtant l'un des principaux fournisseurs de batteries lithium-ion pour véhicules électriques. BMW, Honda, PSA, Tesla, Toyota et Volkswagen comptent parmi ses clients. Dans un entretien avec Bloomberg, le PDG de CATL, Zeng Yuqun, a annoncé que son entreprise était prête à produire une batterie capable de durer 16 ans et 2 millions de kilomètres. « Si quelqu'un passe une commande, nous sommes prêts à produire », a assuré le dirigeant.
Aucune information technique supplémentaire n'est fournie concernant la capacité et l'autonomie de ce nouvelle batterie lithium-ion. Mais Bloomberg croit savoir que la Tesla Model 3 actuellement produite en Chine sera la première à en bénéficier. Et c'est là que les chose deviennent un peu floues...

Tesla travaille sur ses propres batteries, avec CATL

En effet, on sait que Tesla cherche à se doter de sa propre technologie de batterie pour réduire sa dépendance envers les fournisseurs tiers et parvenir à abaisser les coûts de production. Le constructeur de voitures électriques aurait mis au point une batterie lithium-ion dont la durée de vie équivaudrait à 1,6 million de km, fruit d'un partenariat avec l'université de Dalhousie au Canada. Elle serait intégrée dans la Tesla Model 3 produite et vendue en Chine d'ici la fin de l'année ou début 2021. 
Mais voilà, Tesla collabore également avec CATL sur plusieurs types de batteries à faible teneur en cobalt, voir totalement dépourvues de ce métal. S'agissant de la batterie dont parle Zeng Yuqun, il semblerait qu'elle ne se destine pas exclusivement à Tesla. Pourrait-il y avoir deux types de batteries longue durée concurrentes émanant de ces deux partenaires ? Etonnant... Les choses devraient probablement être clarifiées lors du Tesla Battery Day qui est censé se tenir le mois prochain sous la forme d'une présentation en ligne suivie ultérieurement d'un événement en présentiel. C'est à cette occasion qu'Elon Musk est censé faire de grandes annonces dans ce domaine. 

  • Tesla serait sur le point de révéler une nouvelle technologie de batterie lithium-ion à faible teneur en cobalt.
  • Son coût de production avoisinerait les 100$/kWh, ce qui permettrait aux voitures électriques de rivaliser en prix avec les modèles thermiques.
  • La tesla Model 3 vendue en Chine serait la première à bénéficier de cette nouvelle batterie.
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Pour en savoir plus

La nouvelle batterie Tesla 1,6 million de km rendrait l'électrique aussi abordable que l'essence

Article de Marc Zaffagni, le 15/05/2020

Le constructeur serait sur le point de dévoiler une batterie lithium-ion dont la durée de vie équivaudrait à 1,6 million de km. Son coût de production serait abaissé au point de rendre les futures Tesla presque aussi abordables que leurs pendants à essence ou diesel.

Si Tesla ne va probablement pas annoncer de nouveau modèle cette année et sans doute pas avant un bon moment, il y aurait tout de même une surprise de taille en préparation. Reuters affirme que le constructeur profitera de son « Battery Day » pour révéler une toute nouvelle batterie longue durée et à bas coût, capable de supporter l'équivalent de 1,6 million de km d'utilisation. Elle serait intégrée dans la Tesla Model 3 vendue en Chine d'ici la fin de l'année ou début 2021. Le Battery Day est censé avoir lieu d'ici la fin du mois.

Cette batterie lithium-ion n'est pas une révélation en soi. Futura en avait déjà parlé en septembre dernier, lorsque des chercheurs l'université de Dalhousie (Canada) avaient publié un article décrivant une chimie novatrice, avec une notamment une cathode composée de cristaux de lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC) plus gros que ceux habituellement employés. Le recours à des additifs et d'autres composants tenus secrets contribuerait à réduire le stress interne subi par la batterie lors des cycles charge/décharge tout en lui permettant de stocker davantage d'énergie plus longtemps.

La Tesla Model 3 vendue en Chine pourrait bientôt devenir nettement moins chère. © Tesla

La Tesla Model 3 plus abordable ?

L'université de Dalhousie a signé un accord d'exclusivité avec Tesla qui a par ailleurs collaboré avec Contemporary Amperex Technology pour le développement de plusieurs types de batteries. D'après Reuters, qui cite des sources proches du constructeur, l'une de ces batteries n'utiliserait que 20% de cobalt tandis qu'une autre aurait remplacé ce métal par du phosphate de fer lithié.

En réduisant sa dépendance au cobalt et en ayant recours à une production hautement automatisée, Tesla serait en mesure d'abaisser drastiquement les coûts. Ces batteries seraient fabriquées dans une usine « Terafactory » décrite comme « 30 fois plus grande » que l'usine Gigafactory implantée dans le Nevada (Etats-Unis). La version à faible teneur en cobalt serait proche des 100 dollars par kWh, coût à partir duquel les experts s'accordent à dire qu'il permet aux voitures électriques d'être quasiment à égalité de prix avec les modèles essence ou diesel.

Ces nouvelles batteries seraient d'abord disponibles en Chine où Tesla voudrait s'en servir pour mieux rivaliser avec la concurrence féroce des constructeurs locaux en cassant le tarif de la Model 3. La technologie serait par la suite étendue au reste des marchés internationaux. Tout ceci est pour le moment à prendre au conditionnel, mais la trajectoire décrite colle bien aux ambitions d'Elon Musk.


Tesla promet 1,6 million de kilomètres avec cette batterie

Article de Nathalie Mayer, le 25/09/2019

L'autonomie des batteries constitue un enjeu majeur pour le déploiement des véhicules électriques. Leur durée de vie apparaît également critique. Et des chercheurs annoncent aujourd'hui être en mesure de produire des batteries capables d'alimenter des voitures électriques sur quelque 1,6 million de kilomètres sans presque perdre en performance. Les prochains modèles de la marque Tesla devraient en être équipés.

Selon Elon Musk, la batterie des Tesla Model 3 peut subir quelque 1.500 cycles de charge -- soit l'équivalent de 800.000 km parcourus -- avec un minimum de dégradations. Il annonce même que, dès 2020, les batteries embarquées à bord des voitures électriques Tesla jouiront d'une durée de vie de quelque 1,6 million de km. Et des travaux publiés par des chercheurs de l'université Dalhousie (Canada) semblent aujourd'hui confirmer que c'est possible.

L'équipe -- qui a signé un contrat d'exclusivité avec Tesla -- décrit dans un article une batterie lithium-ion qui « devrait être capable d'alimenter un véhicule électrique sur environ 1,6 million de km » tout en ne perdant pas plus de 10 % de sa capacité énergétique. Une description riche en détails et destinée, selon les auteurs, à servir de référence à d'autres chercheurs.

La batterie en question est ainsi constituée :

  • d'une cathode à base d'oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC) ;
  • d'une anode en graphite artificiel ;
  • et d'un électrolyte -- pour transporter les ions lithium d'une électrode à l'autre -- composé d'un sel de lithium mélangé à d'autres composés.

Rien de bien nouveau du côté ingrédients, finalement, selon les experts.

À 40 °C, la durée de vie des batteries développées par des chercheurs de l’université Dalhousie (Canada) a atteint les 4.000 cycles de charge/décharge. Augmentées d’un système de refroidissement actif — comme celui qui équipe les voitures Tesla —, les batteries voient leur durée de vie dépassant même les 6.000 cycles ! © Blomst, Pixabay License

Déjà une nouvelle évolution de cette batterie ?

C'est plutôt dans la structure de la cathode qu'il faut chercher l'innovation. Au lieu d'employer de petits cristaux de NMC, les ingénieurs de l'université Dalhousie se sont orientés vers des cristaux plus gros. Selon eux, une telle nanostructure monocristalline est moins susceptible de se fissurer au moment de la charge de la batterie augmentant ainsi tout à la fois sa durée de vie et ses performances.

Car, bien sûr, la densité énergétique reste un enjeu majeur dans le monde des voitures électriques. Ce que les automobilistes cherchent, c'est de l'autonomie. Une question encore plus critique lorsque l'on imagine créer des flottes de camions électriques long-courriers. Et les travaux des chercheurs de l'université Dalhousie semblent permettre enfin de réconcilier durée de vie et autonomie.

Ils annoncent avoir pu charger et décharger leur batterie plus de 4.000 fois avec une perte de seulement 10 % des capacités énergétiques. Alors qu'en 2014, des batteries similaires avaient été présentées comme perdant la moitié de leurs capacités après seulement 1.000 cycles.

Il y a quelques jours, Tesla et l'équipe de l'université Dalhousie ont fait breveter une batterie presque identique à celle-ci, mais incluant un additif électrolytique appelé ODTO. Un additif qui serait capable de doper encore les performances et la durée de vie des batteries tout en réduisant les coûts !

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