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Tesla invente une batterie qui dure 100 ans

La division R&D de Tesla conceptualise dans un papier scientifique une batterie d’un nouveau genre capable de maintenir sa capacité totale pendant une centaine d’années – tout en augmentant la densité de stockage énergétique.

Le centre de R&D de Tesla s’est associé à l’Université de Dalhousie (Canada) pour développer une toute nouvelle technologie de batteries. Les batteries de voiture électriques actuelles gardent l’essentiel de leur capacité entre 10 et 20 ans (sur des voitures qui roulent environ 20 000 km par an).

C’est largement suffisant pour une voiture neuve – mais évidemment, cela rend les voitures électrique d’occasion nettement moins intéressantes après un certain temps : la batterie est l’un des éléments les plus coûteux des voitures électriques. Il existe déjà des technologies permettant de pousser la durée de vie des batteries de voiture bien au-delà de cette limite.

Tesla pourrait mettre définitivement fin au problème de la durée de vie des batteries

Mais les technologies actuelles débouchent sur une densité énergétique moindre. Ce qui alourdit les accumulateurs à capacité égale et réduit l’autonomie. Le papier scientifique baptisé, en anglais  “Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 as a Superior Alternative to LiFePO4 for Long-Lived Low Voltage Li-Ion Cells” explique comment un léger changement chimique peut déboucher sur plus de densité de stockage et une durée de vie accrue.

La technologie implique une nouvelle composition chimique des électrodes à base de Lithium, Nickel, Manganèse et Cobalt, et l’emploi de graphite – une technologie baptisée NMC532 ou NMC. Les tests préliminaires en conditions de laboratoire sont déjà impressionnants. Les chercheurs ont même eu la surprise, en extrapolant les données de déterminer une durée de vie de la batterie théorique d’une centaine d’années, à condition que la température de l’accumulateur soit maintenue en permanence autour de 25°C.

Ce qui est tout à fait possible, surtout dans les climats tempérés, grâce à des systèmes de régulation de température actifs et/ou passifs. Les chercheurs expliquent :

“La coulométrie ultra-haute précision et la spectroscopie d’impédance électrochimique sont utilisées pour compléter les résultats de cyclage et étudier les raisons de l’amélioration des performances des cellules NMC. Les cellules NMC, en particulier celles équilibrées et chargées à 3,8 V, présentent une meilleure efficacité coulombique, moins de perte de capacité et une densité d’énergie plus élevée par rapport aux cellules LFP et devraient donner des durées de vie proches d’un siècle à 25 ° C.”

Pour l’heure, néanmoins, ces batteries restent à construire – et il faut, on imagine, encore évaluer l’impact de l’utilisation accrue de Cobalt, Nickel et Manganèse dans ces accumulateurs sur l’environnement et les coûts de production dans le cadre d’une fabrication de masse.

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4 commentaires
4 commentaires
    1. Comment sais t’on que les batteries actuelles ont une durée de vie de 10 à 20 ans ?
      Si c’est en nombre de recharges ce n’est pas suffisant pour répondre, car ça dépend du kilométrage effectué, de la capacité de la batterie. Exemple : Une batterie de 40 kwh rechargée près de 10 fois par mois va s’user plus vite qu’une batterie de 100kwh chargée que 4 fois.
      Les batteries des voitures actuelles ont le plupart moins de 10 ans, comment peut on être sûr qu’elles peuvent aller jusqu’à 20, et pourquoi pas plus ? Et la chimie dans la batterie se transforme avec le temps, on ne connaît pas précisément comment les batterie vieillissent vraiment, on n’a pas encore assez de recul. Et dans ce sens je ne vois pas comment Tesla peut présumer sur la durée de vie de ces nouvelles batteries.

      1. @greg
        Je donne mon exemple personnel : Tesla modele 3 LR Dual motor 2020.
        On compte un nombre de cycle moyen pour atteindre 70% d’autonomie restante (1200 ~ 1500) x la capacité de la batterie (75kWh) / par la consommation moyenne du véhicule (200Wh/km)
        Cela donne entre 450’000 et 562’000 km.
        Si je parcours en moyenne 30’000km/an => ça donne une durée de vie entre 15 et 19 ans.

        Au bout de ce temps, on peux remplacer la batterie du véhicule par une neuve, et utiliser l’ancienne comme stockage immobile (domicile ou pour stabiliser les productions intermittentes). Car il reste 52kWh dans cette batterie.
        Quand il ne reste plus rien de cette batterie, on la recycle pour en récupérer plus de 90% des matériaux.

        Le nombre de cycle que peux endurer une pile est testé avant la conception du véhicule. Ces le constructeur de la pile qui fourni ce chiffre. Une pile dans ma voiture fais 17Wh (ou 3400mAh à 5V si on veux comparer avec un téléphone). Avec cette capacité on peux effectuer une dizaine de cycle de charge-décharge par jour. Et donc on a nos 1500 cycles en 5 mois.

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