A propos des batteries de voitures électriques

Grandes familles de batteries électriques

• SOLIDES :excellente densité énergétique mais coûteuses et encore en développement ;

• SEMI-SOLIDES: l’électrolyte est toujours liquide mais sans liant ce qui confère une densité énergétique supérieure ;

• LIQUIDES: les ions se déplacent de l’anode à la cathode en réchauffant un liquide. Cette construction est la plus courante malgré les risques d'instabilités voire d'incendies.

Les techologies de batteries électriques

La technologie de batterie voiture électriquela plus connue au Lithium Ionquiprésente unexcellent rapport densité énergétique / poids, surtout avec cathode au Cobalt.Cette dernière peut être enNickel-Manganèse-Cobalt (NMC) ou Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA).

Le Cobalt offre principalement les avantages suivants :

1. la cathode concentre la puissance (la fameuse densité électrique) ;

2. le système de gestion de la batterie (BMS) est plus fiable pour estimer la charge restante, un défi majeur auxquels sont confrontés les constructeurs de véhicules électriques.

Difficile à extraire et à mettre en oeuvre, la construction avec cathode Cobalt est onéreuse. Elle équipe les véhicules performance comme Tesla Model S Plaid et Tesla Model Y Performance.

Quelles alternatives plus écologiques ?

Les batterieslithium-fer-phosphate

La technologieLithium Fer phosphate(LFP ou LiFePO4) permet de réduire drastiquement le prix de revient d’une batterie. Ford indique un écart de 30% à 40% par rapport à une batterie cathode Cobalt. A poids comparable (+5%),la densité énergétique supérieure du Cobalt permet de proposer +25% d’autonomie (exemple d’une Tesla Model 3 propulsion LFP de 60 kWh VS batterie NCA grande autonomie 79kWh. Présenté autrement, à puissance égale la batterie LFP est plus lourde. Plus accessible, les performances d’accélération du véhicule sont moindres et donc retenue pour les véhicules entrée de gamme quand les NMC et NCA sont retenues pour les haut de gamme.

Les batteries LFP n’aiment pas le froid car elles perdent en capacité.Dans les pays nordiques privilégier la construction Cobalt.Pour une charge rapide, les batteries Tesla LFP sont systématiquement préchauffées.

Les batteries LFP ont une durée de vie nettement supérieure au Li-Ion Cobalt: leurs cellules résistent 4 fois plus longtemps aux décharges ! Tant et si bien que les constructeurs n’hésitent pas à proposer une garantie de 1Million de km / 8 ans.

Notez que le Manganèse entre désormais dans la construction de batterie LFMP et LMFP, plus courant, moins onéreux, il permet d’améliorer la densité énergétique des batteries tout en limitant leur surcoût.

Les batteries Sodium-Ion

Face à la catastrophe environnementale provoquée par l’extraction, transport, raffinage du Lithium, il est urgent de trouver des alternatives. Les constructeurs se lancent mettent au point desbatteries Sodium-ion.

Le Sodium ou Chlorure de Sodium sont plus répandus sur terre et plus facile à exploiter. En revanche la densité énergétique des batteries est inférieure. +1 pour le prix de revient, mais quid du poids et de l’autonomie. Elle contient toujours des minerais tels Aluminium, Manganèse, etc. donc la solution n’est encore pas environnementalement parlant « propre ».

Cette technologie n’en est qu’à ses débuts et les constructeurs ne sont pas encore prêts à la déployer en masse.

- Batterie petite capacité (petite hybride rechargeable)

Source pour la partie sur les technologie de batterie : https://www.frandroid.com/survoltes/voitures-electriques/1568421_voitures-electriques-voici-les-differentes-technologies-de-batteries-sodium-solides-lfp-nmc-nca-et-leurs-avantages