Batterie et voiture electrique

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Janvier 2010
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Batteries et véhicules électriques

La révolution du lithium 

Si la voiture électrique n’a jusqu’ici pas réussi à s’imposer face au véhicule à moteur thermique, plus efficace au plan énergétique, elle revient en force au début du XXIe siècle grâce à une avancée technologue majeure : les batteries au lithium (notamment le Lithium-ion). Issuesdu monde de l’électronique portable, celles-ci font leur apparition dans l’automobile pour la première fois en 1996 sur le prototype Nissan Prairie Joy, développée avec Sony Corporation.  

Bien plus performante, cette nouvelle génération d’accumulateurs au Lithium-ion va ouvrir de nouvelles perspectives au véhicule électrique. Dès lors, concept-car et expérimentations à petite échelles’enchaînent. C’est l’émulation générale. Avec comme plus bel exemple la très sportive Tesla Roadster, armée de packs de batteries Li-ion, et commercialisée depuis 2005 par la jeune firme américaine Tesla Motors. Les stars américaines l’adoptent ; désormais, la voiture électrique sort de l’ombre et peut aussi faire rêver. Tout le monde lorgne sur cette technologie d’avenir.  

En Chine, le constructeur Bydinvestit massivement dans ce domaine après avoir présenté en 1998 la F3DM, premier modèle hybride rechargeable équipé de batteries Li-ion. Si bien que l’homme d’affaire américain Warren Buffet décide, à la surprise générale, d’investir 230 millions de dollars dans l’entreprise acquérant ainsi 10 % de son capital.  

Le groupe américain GM mise également sur la technologie Li-ion pour produireson future modèle hybride rechargeable, la Volt, censée redresser l’industrie automobile américaine et sauver le groupe de la faillite.  

Tandis que l’Alliance Renault-Nissan lance une grande offensive sur le front du véhicule 100% électrique avec plusieurs modèles bientôt commercialisés : la Nissan Leaf et la Renault Fluence notamment. Une nouvelle ère commence.

Si la batterie Lithium-ionsemble s’imposer chez la plupart des constructeurs, des alternatives existent. Ainsi le fabricant de batteries français Bolloré mise sur le Lithium-Polymère avec sa BlueCar.  

Avantage de ce type de batterie : elles sont plus stables (donc plus sûres) et disposent d’une meilleure capacité massique (une autonomie accrue d’environ 250 km). Seul problème, elles ne supportent pas la recharge rapideet tolère moins de cycles de recharges normales au cours de leur vie.  

Par ailleurs, les anciennes batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) restent encore d’actualité sur les véhicules hybrides actuels, telle que la Toyota Prius. Cela pour des raisons de coûts plus faibles et parce qu’elles permettent d’apporter un complément de puissance au moteur thermique. 

Les avantages du lithium-ionPar rapport aux accumulateurs nickel-hydrure métallique (NiMH), les batteries Li-ion progressent à tous les niveaux (taille, poids, puissance et performances). Elles disposent en effet d’une plus grande densité énergétique et donc d’une capacité de stockage plus importante. Résultat : elles permettent d’assurer au véhicule électrique ou hybride rechargeable une autonomie enfin acceptable, entre100 et 200 km, soit 2 à 3 fois plus de kilométrage qu’avant.  

Autre avantage des batteries Li-ion : elles ne connaissent pas d’effet mémoire et donc ne craignent pas les cycles de recharge incomplets.  

Contrairement aux anciennes batteries qui, en cas de charges partielles, accusent une chute brutale de leur capacité et donc une usure prématurée.

Par ailleurs, de gros progrès ontété réalisés en matière de durabilité : une batterie Lithium-ion est censée conserver 80 % de sa capacité à partir de sa sixième année de vie et jusqu’à son dixième anniversaire. "Une belle autonomie générale a été atteinte", estime Bruno Monsuez, enseignant chercheur à l’ENSTA (Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées). 

 
Une sécurité maitrisée

Comme tout système de stockage...
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