Pourquoi les batteries révolutionnaires tardent à arriver sur le marché

« Recharge en une minute », « une batterie qui dure vingt ans », « compacte et qui peut se plier »… Les annonces de batteries révolutionnaires se suivent et se ressemblent. Pourquoi croit-on à chaque fois à la solution miracle, alors que les progrès dans la réalité sont beaucoup plus lents ? Derrière le brouhaha médiatique, quelles technologies apporteront bientôt de réelles améliorations ?

Rédigé par Stephen Boucher, le 17 Apr 2015, à 15 h 55 min

Le graphène, futur des batteries ?

Cui et son équipe ont amené ce taux à 99 %, permettant 100 charges / décharges. Mais la commercialisation ne peut pas se faire en dessous de 99,9 %, ce que Cui veut atteindre en construisant des nanosphères qui permettent au lithium dans l’anode de garder sa structure et son efficacité.

CalBattery, autre société californienne, travaille aussi à des anodes en lithium, en l’insérant dans une structure de graphène. Une société de téléphone leur aurait commandé un modèle et ils espèrent produire « des milliers de tonnes de batteries d’ici 2018 ». L’Université de Limerick (Irlande) a développé une technologie qui fait plus que doubler la capacité des batteries lithium-ion et maintient cette capacité même après 1.000 recharges, grâce à une anode en nanofilaments de germanium.

Graphene-automobile

Longévité et nombre de recharges

Aujourd’hui les batteries perdent de leur efficacité après environ 1000 cycles de charges et décharges. La plupart des nouvelles technologies annoncées butent sur ce problème.

Des chercheurs de Nanyang Technology University (NTU) ont annoncé fin 2014 avoir remplacé le graphite utilisé à l’anode des batteries lithium-ion par un gel constitué de nanotubes de dioxide de titane, permettant jusqu’à 10.000 recharges avant que la performance de la batterie diminue. Ils promettent une commercialisation d’ici deux ans.

Vitesse de recharge et densité de puissance

Ce point est particulièrement important pour les applications du quotidien. Mais il ne suffit pas de recharger la batterie rapidement, celle-ci doit libérer son électricité lentement. Inutile d’avoir une batterie qui se recharge en une minute, si c’est pour qu’elle se vide aussi vite derrière

En utilisant de minuscules tubes de dioxide de titane, plutôt que du graphite, des chercheurs du NTU affirment atteindre des vitesses de recharge plus rapides que les batteries lithium-ion : 70 % de recharge en deux minutes.

Vous n’avez encore rien vu…

Si les annonces des start-ups se multiplient, les recherches les plus prometteuses pourraient bien être celles qui sont menées discrètement. Les constructeurs automobiles notamment ont acheté des brevets et start-ups dans ce domaine ces dernières années, sans révéler leurs cartes. Ils sont beaucoup plus prudents pour ne pas nuire à leur réputation. Distinguer les annonces des chercheurs (de financements) des constructeurs prudents.

Ainsi, la marque allemande VW a acquis 5 % de la société QuantumScape, qui développe une nouvelle technologie, également à Stanford. Mais sans donner d’information sur la nature précise de ses travaux. Une décision sur la commercialisation de la technologie devrait être prise milieu 2015.

Il faut donc se méfier des annonces de chercheurs en quête de fonds. Néanmoins, les technologies en lice pourraient prochainement être prêtes pour la commercialisation, avec des performances de 300 Wh/kg vers 2020 et, au-delà, selon Linda Nazar, professeur de chimie à l’Université de Waterloo (Canada), de nouvelles batteries lithium soufre ou lithium-air, avec des performances bien supérieures. Patience, le meilleur est à venir…

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Stephen Boucher est anciennement directeur de programme à la Fondation européenne pour le Climat (European Climate Foundation), où il était responsable des...

9 commentaires Donnez votre avis
  1. hei bomjour, j`avais lu moi aussi, il y-a quelques mois que Cal battery aux usa fabriquais de nouvelles batteries avec une structure de nano-graphène mais il n`en est rien; il fabriquent, à peine, des composants destinnés aux futures batteies , á mon avis leur histoire pue l`harnaque, come graphebat en Espagne (yecla), ce qui est un fait c´est quíls ont reçu beaucoup de millons de la part des institutions californiennes

  2. C’est bien de créer des capacités supérieur, mais qu’ils baissent avant le prix de l’électricité chez monsieur et madame tout le monde.

  3. En silicone l’anode des batteries, ça ne serait pas plutôt du silicium qu’il est question?

  4. Sans compter que le

  5. Bonjour,
    J’aime les chiffres en général et ceux qui concernent la physique en particulier.

    Prenons un exemple simple : une voiture consomme 5l/100km
    1l = 10kWh, le rendement d’un moteur thermique est d’environ 40%
    Pour faire 100km, il faut donc 20kWh

    Le rendement d’un véhicule électrique est bien meilleur … .
    Pour recharger une voiture électrique de 20kWh utiles pour faire 100km, il faut dans les 230V * 10A * 10 h = 23kWh

    Autrement dit, si on veut recharger un véhicule électrique pour faire 300km, il faut une connexion > 30A en 230V pendant 10 heures

    Si on imagine une batterie rechargeable en 1mn … pour 100km il faudra une connexion à 600A en 230V !!! Totalement inimaginable techniquement.

    Avant d’écrire n’importe quoi, faire quelques calculs s’impose, non ?

    Bien amicalement

    • Stephen Boucher

      « Avant d’écrire n’importe quoi » – nous ou les chercheurs de Stanford ? 🙂

    • Stephen Boucher

      Il s’agit d’informations reprises de leur site.

    • C’est évidemment impossible directement à domicile.
      Ce ne sont que les caractéristique théorique des batterie.
      Et il n’est pas question de vouloir recharger une voiture en 5 min à la maison.
      Mais cela reste envisageable sur des station de recharge adaptées avec des alimentations spécifiques bien plus puissantes que nos réseaux domestiques, comme celles utilisées sur les sites de fabrication de ces batteries justement.
      Il est aussi possible d’utiliser des accus intermédiaires rechargés lentement et capable, eux, de se décharger rapidement avec des courant très élevés (super condensateurs ou Batteries intermédiaires). Ce qui ne simplifie pas le système et augmente son coût.
      En revanche, tant que l’électricité mondiale sera principalement produite a partir d’énergies fossiles dans des centrales dont le rendement n’est pas meilleur qu’une voiture thermique (plus les pertes dû au transport, à la transformation et au stockage) , rouler électrique polluera toujours plus que de brûler directement le carburant dans une auto classique.

    • vous avez tout à fait raison, je travaille sur des véhicules E- light et la seule solution est de faire comme Porsche , par exemple, élever la tension à 800 v en DC, en comptant les pertes il es possible de charger rapidement tout en maintenant une efficacité raisonnable

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