Comment fonctionnent les batteries EV?

Au cours du siècle dernier, les voitures alimentées par l'essence ou le diesel sont devenues le mode de transport dominant à travers le monde. Comme le resserrement des réglementations environnementales oblige les constructeurs automobiles à réduire les émissions de tuyaux d'échappement, les véhicules à moteur seront de plus en plus alimentés par l'électricité. Mais la route ne sera pas droite. Des progrès dans les capacités des batteries EV sont nécessaires pour améliorer les performances, la commodité et l'abordabilité.

Quels sont les principaux types de batterie pour les véhicules électriques?

Quelles sont les limites des batteries EV?

Quels développements sont en cours?

Quels sont les principaux types de batterie pour les véhicules électriques?

Les batteries EV - ou EV - vont des modèles 'hybrides légers ' qui s'appuient toujours en partie sur des moteurs à combustion interne conventionnels, aux voitures avec des systèmes d'énergie et de transmission entièrement électrifiés.

Les constructeurs automobiles utilisant des cathodes NMC comprennent Kia, Hyundai, BMW et Mercedes-Benz. À l'heure actuelle, il représente plus d'un quart des ventes mondiales de véhicules électriques, selon Fitch Solutions, qui prévoit sa part de marché pour dépasser 60% d'ici 2027.

En plus d'utiliser dans des véhicules entièrement électriques, les batteries EV basées sur le NMC deviennent de plus en plus courantes dans des applications à basse tension comme des hybrides légers à 48 volts, où ils aident un moteur conventionnel mais ne peuvent pas conduire la voiture indépendamment.

Quelles sont les limites des batteries EV?

Les deux principaux inconvénients des batteries EV sont à portée, ou la distance qu'une voiture peut aller avant que sa batterie ne s'épuise et la recharge. Par conséquent, un grand objectif est de l'augmentation de la densité d'énergie.

Pourtant, le coût de la batterie reste sans doute le plus grand obstacle à l'adoption des consommateurs, bien qu'ils baissent plus rapidement que prévu: les coûts au niveau cellulaire sont passés d'environ 700 $ par kilowattheure (KWH) en 2009 à environ 150 $ à 175 $ par kWh aujourd'hui, selon le groupe de conseil de Boston.

Les fabricants tentent de réduire la teneur en cobalt des cellules lithium-ion, car l'élément est coûteux et est souvent lié au travail des enfants, en augmentant la quantité de nickel dans leur conception.

Mais un inconvénient pour les modèles NMC et NCA est qu'ils sont sujets à 'Thermal Runaway ', où une batterie surfacturée peut entraîner un incendie, selon le Boston Consulting Group.

Un autre obstacle à des ventes plus élevées de véhicules entièrement électriques est la rareté de l'infrastructure de charge. Jusqu'à ce que l'équipement soit plus largement déployé, les hybrides conservent un avantage.

Quels développements sont en cours?

La technologie de lithium à l'état solide est souvent appelée 'Saint Graal ' pour les véhicules électriques. Les experts disent qu'il a le potentiel de fournir des batteries EV plus sûres, de recharger plus rapidement et de durer plus longtemps.

Contrairement aux batteries EV à base de liquide, ils peuvent être petits et divisés en éléments encore plus petits, ce qui facilite les intégrer dans les conceptions de voitures existantes. Toyota a présenté une chronologie pour libérer une batterie EV à l'état solide avant 2025. Le groupe français Bolore's Bluecar utilise des batteries EV à semi-conducteurs et Mercedes-Benz équivaut à des bus électriques avec la technologie.

Mais le capture commercial plus large a été lente. Dyson, la marque de l'appareil qui développe des batteries EV, a acquis une start-up à semi-conducteurs en 2015, mais a ensuite noté sa valeur et peut ne pas utiliser la technologie pour la batterie dans son premier modèle.

D'autres technologies prometteuses comprennent les batteries EV au lithium-air, qui économisent le poids en réagissant le métal avec de l'oxygène tiré de l'atmosphère, plutôt que des ions dans le boîtier cellulaire.

Le sulfure de lithium, qui peut être la moitié du poids du lithium-ion, porte une densité d'énergie plus élevée et un impact environnemental potentiellement plus faible car des éléments comme le cobalt et le nickel ne sont pas utilisés.

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