La durée de vie des batteries joue un rôle crucial dans le succès de la voiture électrique ! Les études montrent que les batteries résistent plutôt bien à l’épreuve du temps, mais le manque de confiance continue de peser sur le marché… Résultat : des valeurs de revente décevantes et des sociétés de leasing inquiètes… Et il se trouve que ces dernières sont capitales dans ce dossier, puisqu’elles structurent le marché des voitures de société en Belgique !
Simple comme bonjour ?
L’industrie de la batterie cherche donc activement des solutions pour prolonger la durée de vie des cellules. Les nouvelles technologies ou compositions chimiques permettent généralement de gagner environ 10 à 15%. Mais un groupe de chercheurs de l’Université de Cambridge est parvenu à doubler cette durée de vie sans recourir à des matériaux de cathode révolutionnaires ni à d’autres inventions. Bien au contraire : la solution paraît d’une simplicité presque enfantine !
L’équipe universitaire menée par le professeur Michael De Volder, spécialiste en génie mécanique, a fait ce que personne n’avait tenté avant elle : prendre des batteries commerciales tout à fait classiques, les placer dans un dispositif équipé de soufflets pneumatiques, puis les soumettre à une pression. L’Université de Cambridge a publié les résultats dans la revue Nature Energy. Bref, pourquoi n’y a-t-on pas pensé plus tôt, serait-on tenté d’écrire ?
Publicité – continuez à lire ci-dessous
Grâce à ce dispositif, les chercheurs ont maintenu une « pouch cell » (une cellule souple que l’on retrouve dans de nombreuses voitures électriques modernes) sous une pression mécanique constante, tandis que des capteurs mesuraient les infimes variations de volume pendant les phases de charge et de décharge. C’est précisément cette variation de volume qui pose problème : lorsque les ions lithium font la navette entre l’anode et la cathode, la cellule « respire » physiquement. Or les batteries n’aiment pas ce rythme alterné de tension et de relâchement…
Une pression précise et constante
L’équipe est arrivée à la conclusion qu’une pression bien déterminée faisait des merveilles pour les mouvements internes à la cellule ! Avec une pression trop faible, la cathode commençait à se fissurer. Avec une pression trop élevée, du lithium venait se déposer sur l’anode, soit un processus destructeur au cours duquel du métal forme une sorte de croûte à la surface de l’électrode. Mais l’équipe de Cambridge a aussi trouvé le bon équilibre. À environ 12,5 bars, soit près de quatre fois la pression standard d’une pile classique, la cellule s’est révélée stable, ce qui lui a permis de durer deux fois plus longtemps !
L’étude a également montré que la pression devait rester relativement constante tout au long de chaque cycle de charge et de décharge. Cette solution a donc une conséquence très concrète sur le plan physique : il ne suffit pas d’appliquer la bonne pression, il faut aussi la maintenir en permanence ! La batterie ne peut donc jamais disposer de « trop d’espace pour respirer ».
Encore uniquement en laboratoire
Cette recherche reste bien sûr un essai en laboratoire, encore très loin d’une application concrète que l’industrie pourrait directement envoyer sur les lignes de production. Toutefois, la mise en pratique de cette solution semble parfaitement logique, car doubler la durée de vie d’une batterie représente, dans ce secteur, un gain considérable ! C’est pourtant là que se situe le vrai défi : le pack batterie d’une voiture électrique se compose de centaines de cellules souples qui doivent encaisser les secousses, les vibrations et les variations de température sur la route.
Maintenir une pression constante de 12,5 bars sur un pack de la taille d’une table de cuisine, censé tenir des années à travers des hivers froids et des étés brûlants, est un casse-tête qui ne sera sans doute pas résolu du jour au lendemain… Mais la vraie question n’est pas seulement de savoir si c’est possible : elle est surtout de savoir si cela peut l’être à un coût commercialement défendable !
« De nouvelles catastrophes écologiques »
Les avantages iraient en tout cas bien au-delà d’un regain de confiance dans les véhicules électriques dont les batteries comptent déjà quelques années... Si les cellules durent deux fois plus longtemps, elles réduisent aussi sensiblement la pression écologique liée à l’extraction du nickel, du cobalt et du lithium, tout en allégeant, à l’autre bout de la chaîne, la charge liée au recyclage.
Ce dernier point semble d’ailleurs avoir été l’une des principales motivations de cette recherche universitaire ! Dans le communiqué de presse, De Volder avertissait explicitement qu’il fallait éviter que l’essor de la voiture électrique provoque ailleurs sur la planète de « nouvelles catastrophes écologiques » ! Il vise ainsi clairement la production, mais aussi le traitement des batteries en fin de vie…
Des milliers de conducteurs belges suivent déjà Gocar pour rester informés et découvrir les meilleures offres d'occasion et neuves. Vous aussi, restez informé :
- Consulter gocar.be régulièrement
- Suivre Gocar sur Google Actualités
- S'abonner à la newsletter Gocar
