01 Nov

Va-t-on allumer les projecteurs sur les batteries ?

Publié par laurent Lasselin

Lien de mes articles Les Echos: link

 

LE CERCLE.   L'évolution indispensable pour notre planète et vers des emplois nouveaux. La mutation technologique attendue depuis des années dans le secteur automobile, soumis à la poussée des normes européennes environnementales de plus en plus sévères et indispensables pour notre santé,  pourrait trouver une solution dans le développement du véhicule électrique pour certains usages réguliers très identifiables et permettant le déploiement d'un parc organisé viable, économique et peu polluant.

 

 

Pour que la voiture électrique puisse dominer le marché automobile

 

La problématique de la voiture électrique réside, dans la nécessaire amélioration des batteries et le stockage de l'énergie, dans le développement de batteries permettant d'emmagasiner une puissance suffisante pour relier deux points avec une distance maximale dans une journée, peu encombrantes ou d'un système autosuffisant embarqué.

 

Les batteries deviennent plus performantes et moins coûteuses. La raison à cela, une fabrication à une plus grande échelle et l'arrivée de nouvelles sociétés concurrentielles. Un exemple ? Une voiture Tesla chargée d'une batterie de 85 kWh peut parcourir environ 480 km avant d'avoir besoin d'être rechargée.

 

En ce qui concerne les besoins en énergie électrique pour alimenter un parc de 29 millions de véhicules, on peut estimer qu'en moyenne une voiture du parc parcourt 40 km par jour et 10 kWh/100 km, cela fait une demande de 170 millions de kWh sur 10 heures de charge la nuit (heures creuses) ce qui représente 10 centrales EPR en fonctionnement si l'on oublie la mise en place d'une filière solaire à tarifs normaux avec panneaux de qualité made in France (on en rêve encore).

 

 

Des batteries lithium-ion qui remplacent les batteries plomb


Aujourd'hui le prix du kWh est d'environ 493 €, et selon une estimation, il devrait coûter 163 € en 2020 et 130 € en 2025. Une batterie classique de 15 kWh coûte aujourd'hui 7400 €. Mais ces prix devraient plonger si la politique se montre volontariste pour développer une chaîne française viable.

 

L'évolution dans le domaine de la recherche est importante et rapide dans de nombreux pays travaillant parfois en réseaux. Des chercheurs coréens de l'Ulson Institute of Science and Technology viennent ainsi de fabriquer une batterie qui peut se recharger 120 fois plus vite qu'une batterie lithium-ion standard. Ils utilisent une cathode en oxyde de manganèse plongée dans un mélange graphité qui est ensuite carbonisée, ce qui permet de créer de multiples chemins conducteurs dans la cathode.

 

 

Une ouverture pour des chargements plus rapides ?

 

La pile à combustible : un procédé connu qui n'a pas encore jeté l'éponge. Elle est utilisée dans l'aérospatiale, et son principe de fonctionnement est le suivant : Hydrogène-Oxygène ou Hydrogène-Air par réaction chimique avec comme avantage de ne rejeter que de l'eau. Des procédés de fabrication différents et des recherches devront cependant être mis en œuvre pour mieux valoriser le platine. Le platine utilisé pour sa fabrication est en effet très onéreux. Des recherches sont néanmoins faites pour diminuer l'utilisation de platine pour rendre le coût moins important par l'ajout de composants dans le catalyseur de type polymère QAPS (Quaternary Amnonium Polysulphone), une cathode en argent (partie Oxygène) et une anode en nickel plaquée de chrome (partie Hydrogène).

 

D'autres recherches sur un procédé qui pourrait réduire de 80 % le prix des piles à combustible par l'ajout d'un catalyseur supplémentaire sont aussi menées. Il s'agit de nanosphères assemblées avec des atomes de platine et de cuivre.Le cuivre est ensuite extrait pour ne laisser que l'âme mince de platine. 

 

Le parc de bornes de rechargement rapide manque aussi cruellement dans une phase croissante de vente de véhicules électriques. Voici donc les problèmes de société à traiter dans un proche avenir : l'automobile électrique et l'urbanisation au cœur des villes en 2013, la formation et la réparation de ces véhicules, mais aussi des universités qui préparent de futurs ingénieurs et des techniciens spécialisés.

 

Laurent Lasselin

Commenter cet article

À propos

Les élections législatives sont prévues les dimanches 11 et 18 juin 2017 : elles permettront de désigner les 577 députés siégeant à l'Assemblée nationale.