Batteries solides, la nouvelle ère électrique
Audi Magazine
Plus performantes, plus sûres et plus compactes, les batteries solides sont une solution d’avenir pour les véhicules hybrides ou électriques. Audi est à la pointe de la recherche dans ce domaine, avec en ligne de mire une autonomie accrue.
Passer du liquide au solide
Les batteries ion-lithium utilisées à l’heure actuelle dans les véhicules électriques reposent sur une technologie bien connue de tous les élèves de secondaire : la différence de potentiel. Pour faire circuler les électrons entre les deux pôles négatifs et positifs, on utilise un conducteur, l’électrolyte, qui dans ces batteries est un liquide. Cette solution est relativement gourmande en place et pose des problèmes de stabilité qui nécessitent d’ajouter de nombreux protocoles de sécurité. Les batteries ion-lithium sont parfaitement sûres et fonctionnent à merveille, mais si l’on pouvait remplacer le liquide conducteur par une masse solide… on gagnerait en place, en fiabilité et en autonomie. Dans son centre de test à Gaimersheim, Audi est engagé depuis de longues années dans l’amélioration des performances des batteries. La marque appuie également la recherche sur les batteries nouvelle génération, qui donne d’ores et déjà des résultats probants.
La Belgique en tête
En l’espace de quelques années, la Belgique s’est affirmée comme un pôle de développement de pointe sur ce terrain, avec de nombreux brevets à la clé. Umicore, leader mondial des matériaux pour batteries, en est un des plus beaux exemples. Dernière innovation en date : l’inauguration en juin 2023 à Olen, dans la province d’Anvers, d’une des installations les plus étendues et les plus avancées au monde pour le prototypage d’éléments destinés aux batteries solides. Le géant belge des métaux non-ferreux, avec qui Audi collabore déjà pour le recyclage des batteries des modèles e-tron, a pour cela transformé ses laboratoires de fond en comble. Le système de traitement de l’air y souffle 200 000 mètres cube d’air sec par heure afin d’obtenir des taux d’humidité inférieurs à 0,01 %. Une nécessité pour préserver les composants des batteries solides particulièrement sensibles aux moisissures.
Audi devance l’appel
Comme le soulignait son précédent CEO Markus Duesmann il y a déjà deux ans, Audi ambitionne de ne concevoir que des véhicules à propulsion électrique dès 2026. La réflexion sur les avancées technologiques est donc intense au sein de la marque. Sans attendre la mise en place opérationnelle des batteries solides, Audi a par exemple déjà fait évoluer ses modèles en adaptant la configuration des batteries ion-lithium. Alors que les cellules qui constituent ces dernières étaient assemblées jusque-là en étant enroulées les unes autour des autres, elles sont désormais superposées comme des tranches de gâteau. Un détail qui change tout et permet de gagner l’équivalent de 20kWh de charge, sans prendre plus de place, avec comme résultat une autonomie augmentée de 30 %.
Mieux, plus vite, plus loin
Mais alors quel est l’apport des batteries solides ? Une plus grande sécurité avant tout, ainsi qu’un gain très conséquent de place, qui améliore non seulement le confort des passagers mais permet aussi de repenser et d’alléger l’habitacle. Contrairement aux batteries ion-lithium actuelles qui sont placées sous forme de plaque sur le châssis, les batteries solides peuvent être en effet facilement divisées en différents blocs et réparties autour d’un habitacle plus modulaire. Les arguments les plus convaincants restent cependant le gain conséquent d’autonomie – qui pourra atteindre les 1 000 kilomètres et plus – et la rapidité de recharge quasiment doublée. Cerise sur le gâteau, un bilan carbone réduit sur la part fabrication, les batteries solides nécessitant moins de cobalt et moins de graphite, deux composants rares dont l’extraction pèse lourd dans l’impact écologique. Selon les experts, ces nouvelles batteries pourraient faire leur apparition dans nos voitures dès la fin de la décennie.
