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Les futures batteries des véhicules électriques pourraient devenir “invisibles”

Crédits : Kickaffe (Mario von Berg) / Wikipédia

Pour certains chercheurs, la recherche en matière de batteries pourrait faire l’objet d’une révolution. L’objectif est d’intégrer les batteries physiques dans les véhicules en les faisant totalement disparaître dans la carrosserie. Autrement dit, le véhicule devient la batterie !

Une “batterie structurelle”

Après plusieurs décennies, la batterie lithium-ion reste encore la référence en matière de stockage d’électricité. Néanmoins, des améliorations sont en cours. Citons par exemple l’utilisation de matériaux composites pour les électrodes. Évoquons également les batteries au sodium et autres batteries à électrolyte solide ininflammables. Toutefois, la batterie représente toujours le point faible des appareils electriques. Celle-ci représente en moyenne un tiers du poids total d’un véhicule neuf.

Emile Greenhalgh, spécialiste des matériaux à l’Imperial College de Londres (Royaume-Uni) a fait l’objet d’une interview dans Wired le 6 novembre 2020. L’intéressé a évoqué son innovation, à savoir une “batterie structurelle” complètement fondue dans la carrosserie. Emile Greenhalgh a expliqué qu’il n’y a aucune pile intégrée au véhicule, mais que celui-ci est lui-même le dispositif de stockage de l’énergie.

Un épaisseur très réduite

Dans les batteries conventionnelles, les divers éléments prennent le moins de place possible. Anode, cathode, électrolyte et séparateur sont en effet empilés (ou enroulés) les uns sur les autres. En ce qui concerne les batteries structurelles, de fines couches de matériaux composites stockent l’électricité. Or, ces matériaux comme la fibre de carbone composent le châssis de la voiture et jouent à la fois le rôle de l’anode et de la cathode. Une fine feuille de verre tissé sépare les deux électrodes et les couches se trouvent en suspension dans un électrolyte.

Selon les chercheurs, le dispositif mesure seulement quelques millionièmes de mètre d’épaisseur. Or, il s’agit ici d’un important gain de performance et de sécurité, notamment grâce à l’absence de cellules inflammables pouvant exploser.

voiture electrique explosion
Crédits : capture YouTube / Min marine

Quelques défauts à noter

En 2013, l’Imperial College de Londres et le constructeur suédois Volvo avaient mis au point des panneaux en fibre de carbone. Ceux-ci permettaient de stocker l’électricité sous forme électrostatique dans la carrosserie. Néanmoins, les performances de la batterie n’étaient pas suffisantes pour propulser l’automobile. En revanche, elle fournissait assez d’énergie pour alimenter l’autoradio, les phares ou encore la climatisation.

Ces super-condensateurs ont donc une capacité plus faible, mais possèdent également d’autres problèmes. Effectivement, la fibre de carbone est moins résistante que l’acier face aux chocs et autres déformations. Par ailleurs, les transferts d’ions à l’intérieur du matériau peuvent modifier ses propriétés. Citons également le fait que ces panneaux électriques devraient coûter bien plus cher que les matériaux habituels.

Ainsi, il faudra se montrer très patient pour voir arriver la batterie invisible. Néanmoins, Elon Musk a confirmé que la Tesla Model Y – produite à Berlin dès 2021 – embarquera une batterie structurelle. Pour Tesla, cette batterie permettrait de réduire de 10 % la masse de la voiture et d’augmenter de 10 % son autonomie.