Skeleton Technology développe une batterie au graphène rechargeable en 15 secondes

Arnaud Marchal
Spécialiste automobile
10 septembre 2020 à 09h25
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Batterie Skeleton technologies
© Skeleton Technologies

Skeleton Technologies est une entreprise estonienne spécialisée dans les supercondensateurs. Elle vient d’annoncer travailler avec le Karlsruhe Institute of Technology, en Allemagne, sur une nouvelle batterie au graphène.

Nommée « SuperBattery », elle utilisera une technologie brevetée par Skeleton lui permettant de se charger en seulement 15 secondes. Cependant, sa densité énergétique n’atteint pas celle des batteries lithium-ion actuelles : 60 Wh par kg pour la SuperBattery, soit moins de la moitié d’une batterie Lithium-ion.

La réponse aux problèmes des batteries ?

Dans le monde de l'automobile, la batterie des voitures électriques pose problème. Si aujourd'hui, avec des chargeurs rapides, le temps de charge peut être réduit à environ 30 minutes, cela reste un frein à l'achat pour beaucoup d’utilisateurs. Ajouter à cela, une durée de vie des batteries limitée par le nombre de recharges et la vitesse de celles-ci, la batterie lithium-ion ralenti d'une certaine manière la transition vers électrique.

La SuperBattery dont il est question ici utilise la technologie brevetée « Curved Graphene », développée par Skeleton. « Curved Graphene » permet d’appliquer une très haute puissance à la batterie sans lui faire subir de dégradation rapide, lui offrant ainsi plusieurs milliers de cycles de charge sans dégradation.

Les supercondensateurs rencontrent cependant un problème pour le moment : leur densité énergétique est bien trop faible pour ne serait-ce que rivaliser avec les batteries lithium-ion. Les deux technologies pourraient alors devenir complémentaires.

Supercondensateurs Skeleton technologies

SuperBattery et batterie lithium : complémentaires ?

L’intérêt de la SuperBattery se trouve dans sa capacité de charge ultrarapide. Couplée à une batterie lithium-ion, elle permettrait d’offrir la puissance instantanée nécessaire au maintien des hautes performances d’une voiture électrique.

Elle pourrait aussi s’accorder à la pile à combustible pour assurer une grande autonomie et des performances élevées grâce à sa recharge très rapide.

Le P.-D.G. de Skeleton Technologies, Taavi Madiberk, a déclaré : « La coopération entre les sociétés européennes de stockage d'énergie est essentielle pour que l'UE soit un leader mondial du stockage d'énergie », avant d’ajouter, « La SuperBattery change la donne pour l'industrie automobile. Avec les batteries Li-ion, elles ont tout pour plaire : haute densité d'énergie et de puissance, longue durée de vie et temps de charge de 15 secondes ».

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nicol31600
C’est bien d’avoir des batteries qui se chargent en 15s…<br /> Vous rendez-vous compte de la capacité réseau électrique qu’il faudra pour charger déjà ne serait-ce qu’une Zoé en 15s ?<br /> Alors uns Tesla avec une batterie 100kWh ?<br /> Et demain quand tout le monde aura une voiture électrique entre 50kWh et 300kWh et plus de centrale pour les alimenter…<br /> Les gens ne se rendent pas compte de l’énergie présente dans un litre d’essence et beaucoup ne peuvent pas comprendre qu’il est aujourd’hui impossible à moyen terme de faire le plein d’une voiture électrique à la même vitesse qu’une thermique !
iksarfighter
Un sacré ampérage il doit falloir pour la charger rapidement.
iosandroid
Comme vous le dites «&nbsp;pour le moment&nbsp;» c’est bien pour cette raison que ces innovations ont lieu pour à moyen terme rendre l’impossible possible !
Nmut
@Nicolas et @iksarfighter<br /> Les batteries de type super condensateur sont plus des batteries tampon pour des utilisations de charge et décharge quasi instantanées. Leur autre problème, à part donc la densité massique pas terrible, c’est l’auto-décharge importante, on ne peut stocker l’énergie que quelques heures/jours.<br /> Justement elles seront la solution pour les stations de charge qui vont pouvoir emmagasiner de l’énergie tranquillement pendant les périodes creuses et charger les véhicules très rapidement.<br /> Le même principe peut être utilisé dans un véhicule avec une source d’énergie ne disposant pas de gros pic de puissance et fragiles (pile à combustible, batteries à très forte densité énergétique) pour faire la récupération d’énergie au freinage, des recharges partielles «&nbsp;flash&nbsp;» et le besoin instantané lors d’accélérations très fortes. On gomme alors les différents défauts avec les qualités complémentaires.<br /> Reste à trouver le compromis idéal pour qu’il n’y ait pas de supplément de poids (gains sur la batterie ou la pile à combustible vs poids des super capas).<br /> @Nicolas<br /> La sur-capacité en heures creuses du réseau peut fournir assez d’énergie pour tout le parc automobile individuel. Une gestion de grid (utilisation des VE comme tampon/lissage) pourrait même permettre d’avoir une capacité de production inférieure, le lissage des énergies intermittentes étant géré avec la grid. Après c’est sur que si les avions, les camions et les bateaux sont tous électriques, ça peut commencer à être compliqué, mais on a laaaaargement le temps de voir venir!
galaxyexpress999
C’est dingue, à chaque news sur Clubic il faut toujours quelqu’un pour débiner l’innovation sans prendre en compte qu’il s’agit simplement de nouvelles applications en R&amp;D et que nous sommes dans le temps long de la recherche…
obbiclubic
Le vélo chargeur est fourni ?
philouze
Edit : Grillé par Nmut, ça m’apprendra a réagir au premier commentaire sorry<br /> Non Nicolas, ça ne change rien pour le réseau, toutes les bornes ultra puissantes sont équipés de stock tampon, en gros l’avenir c’est décharger dans nos voitures des batteries statiques qui ont été chargées en charge lente et en heures creuses…<br /> donc si la limite physique de la vitesse de charge des Li-Ion actuelle saute, on augmentera fortement la tension (800 / 900 v), on refroidira activement les câbles, mais oui on chargera en quelques minutes.
sas-seb
Si des centrales à fusion nucléaire sont en test actuellement un peu partout dans le monde, c’est justement pour répondre à la future gourmande demande en électricité.
ZeBigBoss
Le problème est uniquement la densité énergétique. Pour tout le reste il y a des solutions, pas forcément simples ou bon marché (par exemple équiper les particuliers avec une ligne en 1000 V). Mais la densité énergétique il faut juste la multiplier par presque 50, pas la diviser par deux ! Ce n’est pas avec des 10 ou 20% d’amélioration de temps en temps qu’on va y arriver, il faut une vraie grosse rupture technologique. Et il semblerait que ça ne soit pas celle-ci.
Kratof_Muller
J avais deja eu la même reflexion ET je me suis ravisé, ma princiaple erreur etait d avoir confondu kw et kw/h, le réel calcul si tous les vehicules etaient convertis à l electricité ne multiplirait pas notre conso par 10 comme je le croyais… En fait et evidemment une augmentation aura lieu, pour le territoir national cela reviendra a consommer environ 17% de plus soit l’equivalent de l’occitanie par exemple.
cpicchio
très juste, avec le prix et la capacité ou pas à recharger sa voiture à domicile.<br /> Pour les petites voitures, l’offre actuelle répond à 99% des usages avec la recharge au domicile. Il reste cependant à démocratiser la technologie pour arriver à un prix de vente d’une motorisation Diesel qui est la référence des acheteurs.<br /> Pour les grosses voitures, il y a le prix et surtout la densité énergétique à augmenter car avec la densité actuelle, il n’est pas raisonnable de dépasser 100 kWh pour des raisons de poids (qui en boomerang nuisent à l’autonomie).<br /> Pour avoir une ‘routière’ électrique sans contrainte de chargement en journée, il faudrait donc doubler la densité actuelle, tout en diminuant le coût des batteries et en garantissant leur durabilité. L’équation à résoudre est en premier lieu celle-ci, pas la recharge instantanée si elle dégrade les autres paramètres.
vVDB
Encore du buzz pour attirer des investisseurs crédules de science po.<br /> Recharger une batterie de voiture en 15 secondes, les fils pour la recharge vont fondre en moins de 15 secondes.<br /> Pour un téléphone, peut être, le câble sera un peu rigide, je pense.<br /> Qui peut calculer la section du câble nécessaire pour une batterie moyenne de 4000 mAh ?
vVDB
Il n’y a que Cadarache…<br /> Et c’est pour faire fonctionner quelques secondes.<br /> Les problèmes sont hors de portée pour un fonctionnement en continu. On parle d’une technologie de dans des centaines d’années tellement c’est démentiel.
Nmut
A la louche (la charge n’est pas linéaire), 15s pour 15Wh (4Ah x 3.6V), en 15V (USB 3.1), on a 3600s / 15s * 15Wh / 15V = 240A, soit un câble de 5cm de diamètre (toujours à la louche), pas terrible pour un téléphone! <br /> Toujours à la louche, 15s pour 50kWh en 800V, c’est 3600 / 15 * 50000 / 800 = 15000A. Pas possible dans un câble portable… En prenant une valeur raisonnable de 10min de charge, on a 60 min / 10 min * 50000 / 800 = 375A, soit un câble de 7.5cm de diamètre, un peu gros mais jouable.
fg03
Pourquoi un cable ? Ils ont prévu de le faire en sans contact. lol
OMD-Olivier
Juste pour rétablir un peu de réalisme dans vos critique sur l’ampérage. On admet un empérage raisonnable de 7A par mm² quelque que soit la tension.<br /> Soit pour 240 A =&gt; 34,28 mm² =&gt; 6.61 mm de diamètre =&gt; OK<br /> Pour 375 A =&gt; 53,57 mm² =&gt; 8,26 mm de diamètre =&gt; Ok on reste dans du câble souple !<br /> Pour la charge rapide, on par de charge à haute tension… Mais quelle tension ? Si on est sur du 20 000 volts, on parle de 600 A… Donc d’une section de 85,71 mm² ou un diamètre de 10,45 mm… On reste bien dans du tout à fait réaliste ! Il faudrait connaitre la tension de charge réelle avant de critiquer.
newseven
J’espère qui va avoir une version 12 volts pour remplacer la fameuse batterie 12V AGM qui ne vaut pas grand chose .<br /> Avec une fonction qui montre la quantité de charge pour savoir si tout va bien aller .<br /> Bien du monde ne comprend pas à quel point que la batterie 12v est problématique sur les voitures électriques .<br /> C’est le principale problème des pannes des voitures électrique .<br /> Parce-que quand une voiture électrique tombe en panne c’est l’arrêt complet immédiate .<br /> Pas de lumière donc pas de feux de détresse .<br /> Quand il fait noir c’est la panique .<br /> Je l’ai vécu l’expérience sur l’autoroute 25 .<br /> Une chance que j’étais sur la première ligne parce-que si j’étais sur la troisième ligne , je serais surement mort .<br /> C’est après cette évènement que je me suis procuré mon premier téléphone cellulaire .<br /> Et aussi des câbles de survoltage de 16 pi qui est toujours dans le coffre arrière «&nbsp;Au cas où&nbsp;» .
Bombing_Basta
L’avantage c’est que «&nbsp;quoi peut le plus quoi peut le moins&nbsp;»…<br /> Les supercondensateurs au graphène sont une avancée majeure dans le domaine du stockage électrique, de par leur durée de vie autrement plus longue que celle des batteries.<br /> Il faut aussi considérer le fait qu’on peut mettre des packs de condos dans les stations de charge, et les recharger avec le courant max disponible sur le réseau à l’instant T en «&nbsp;temps masqué&nbsp;», pour ensuite transférer cette énergie accumulée quasi instantanément à une voiture équipée de cette technologie qui y serait connectée.<br /> Dans tous les cas, bonne news, ça faisait un moment qu’on les attendait ces supercondos au graphène toujours plus proches des batteries Li-ion, mais jusqu’à maintenant quasi réservés aux labos!<br /> Nmut:<br /> Leur autre problème […] c’est l’auto-décharge importante, on ne peut stocker l’énergie que quelques heures/jours.<br /> C’est justement ce que doivent résoudre les supercondos au graphène par rapport à des condo d’autres type.<br /> Infobidouille – 6 Aug 13<br /> Des supercondensateurs plus efficaces grâce au graphène - Infobidouille<br /> Découvert il y a moins de dix ans, le graphène n'en finit pas depuis de révéler des caractéristiques qui en font un matériau de choix dans de nombreux secteurs, allant de l'électronique à la construction en passant par des pièces mécaniques pour...<br /> 10% sur 10 jours c’est déjà largement mieux que 100% en quelques heures…<br /> Autre lien intéressant :<br /> Forums des énergies et de l'écologie : chauffage, isolation, maison, travaux,...<br /> Stockage d'électricité: Ultracondensateur-graphène 600Wh/kg!<br /> C est la révolution qu on attendait La réalité a dépassé la fiction. Bientôt la fin des batteries: chargez votre véhicule électrique grâce à des ultracondensateurs...<br />
Nmut
On est d’accord que cela avance à grand pas.<br /> Cependant pour les 10% en 10 jours, cela reste un peu juste pour un véhicule et surtout c’est toujours de la R&amp;D pour le moment, donc pas avant 5 ou 10 ans en utilisation de tous les jours.
Bombing_Basta
10% en 10 jours ça reste mieux que les batteries qui s’auto chauffent et doivent rester branchées quand non utilisées <br /> Plus sérieusement, 10% en 10 jours avec des autonomies de 200Km tu vides la «&nbsp;batterie&nbsp;» avant…<br /> Enfin bon comme tu dis ça avance à grand pas, et depuis 2013 ça a dû s’améliorer et ça s’améliorera encore ^^
Nmut
C’est clair que les pauvres gens qui rachètent les autolib en pensant faire de belles économies vont déchanter. C’est absolument ridicule hors du contexte d’auto partage, et même là…<br /> Pour les 10% de décharge cela reste un problème par exemple pour une voiture que l’on oublie de charger (je suppose que ces batteries là sont aussi sensibles à la décharge profonde que les différentes li-xx).<br /> Et il faut voir aussi que le grande majorité des conducteurs ne fait pas tes 200km par jour, ils ne rechargent leur voiture que une ou deux fois par semaine.<br /> Et tout ça sans compter que cela reste du gaspillage par rapport au bon rendement d’une li-ion, il ne faut pas donner encore plus d’arguments au pro-mazout…
Bombing_Basta
Nmut:<br /> Pour les 10% de décharge cela reste un problème par exemple pour une voiture que l’on oublie de charger (je suppose que ces batteries là sont aussi sensibles à la décharge profonde que les différentes li-xx).<br /> Non les supercondos au graphène ne sont pas des accus, l’avantage de cette technologie en «&nbsp;batterie&nbsp;» c’est qu’elle n’a pas les inconvénients des batteries d’accus justement, comme l’usure plus importante avec les charges rapides, les charges complètes ou les décharges profondes. C’est pour ça que leur durée de vie et le nombre de cycles et 10 ou 100 fois supérieur à celui des accus.<br /> Les inconvénients, et les recherches actuelles sont pour les gommer, sont l’auto-décharge et la capacité massique.<br /> Nmut:<br /> Et il faut voir aussi que le grande majorité des conducteurs ne fait pas tes 200km par jour, ils ne rechargent leur voiture que une ou deux fois par semaine.<br /> Auto-décharge de 10% sur 10 jours ça fait 1% par jour, je pense que la semaine tu la passes sans même le voir.<br /> Nmut:<br /> Et tout ça sans compter que cela reste du gaspillage par rapport au bon rendement d’une li-ion<br /> Le rendement d’une li-ion n’est pas si bon que ça, une bonne part de l’électricité part en chaleur lors de la charge et la décharge (environ 10%), ce qui n’arrive pas, ou bien moins, avec un condo.<br /> D’ailleurs je viens de voir qu’elle ont aussi de l’auto-décharge : https://fr.wikipedia.org/wiki/Accumulateur_lithium (voir le tableau récapitulatif à droite)
Nmut
Ces super capas ne sont pas dopées au lithium? C’est du coup la première fois que je vois ça… Bonne info.<br /> Et oui, toutes les batteries font de l’auto décharge. Mais les li-xx snot les championnes. Je ne fais du modélisme que pendant les «&nbsp;beaux jours&nbsp;» et je laisse mes batteries à 50% l’hiver. Et bien à la première charge après 6 mois environ, je perds au plus 5% et sur les bonnes batteries (nano tube de carbone), j’ai même aucun perte. Et en charge lente bien sur (en 2 heures pour ne pas les secouer, elles s’en prennent suffisamment dans la g. avec les décharges en moins de 5 minutes …), j’ai un rendement de 90% (ok, le rendement du chargeur n’entre pas en ligne de compte mais ça serait pareil pour une super capa). Les super capas que l’on utilise aussi en modélisme, c’est pour du lissage. On a des appels de courant (particulièrement en hélico) qui dépassent le double de la capacité nominale de la batterie et on les utilise pour «&nbsp;amortir&nbsp;» le choc, pas en stockage vu le poids…
Bombing_Basta
Nmut:<br /> Ces super capas ne sont pas dopées au lithium? C’est du coup la première fois que je vois ça… Bonne info.<br /> Je ne sais pas je suis en train de regarder et ne trouve pas de détails techniques.<br /> Je parlais en terme général.<br /> Car «&nbsp;dopés&nbsp;» ou pas les [super]condos sont plus stables et résistants c’est pour ça que la durée de vie et le nombre de cycles est plus important.<br /> Exemple, sur une alim, pour te mettre en sécurité électrique, tu mets les condos en cours circuit, à part le flash électrique (et/ou l’électrisation/électrocution pour les dingos qui font ça n’importe-comment), ça craint rien, mais jamais je ne m’amuserai à faire ça avec un accus li-ion ou même Ni-Mh (eneloop transformée en eneplop lol). Tu n’a pas meilleure décharge profonde que ça, et tu peux le lui faire subir un nombre de fois incalculable ça lui fera rien, c’est même un de ses atouts au condo, de tout lâcher d’un coup ^^ .<br /> Bon après je ne m’amuserais pas non plus à tester avec des batteries de condos avec de telles densités énergétiques là ça relève de l’acte suicidaire avec explosion du conducteur utilisé et projection métallique en ébullition et flash à te décoller la rétine et la peau…<br />
Bombing_Basta
Bon du coup le mieux était d’aller directement chez eux :<br /> skeletontech.com<br /> Skeleton Technologies - most advanced ultracapacitor technology<br /> Skeleton Technologies' raw material and synthesis &amp; production processes are protected by 11 patents families, and our production facility in Germany is the largest of its kind in Europe and the most modern ultracapacitor factory in the world.<br /> No lithium, cobalt, or other harmful materials<br /> 1163×687 136 KB<br /> C’est du «&nbsp;vrai&nbsp;» condensateur graphène apparemment, sec.
Nmut
Ouaip, ca semble être une capa classique, donc pas une super capa comme on en a en électronique qui sont plus un mix batterie / capa.<br /> Je ne vois pas comment ils obtiennent de bonnes performance dans ce cas. Ils sont obligés d’avoir un isolant ultra mince, donc fragile et avec de forts courants de fuite…<br /> Impressionnant.
Bombing_Basta
Plus ton graphène possède des alvéoles «&nbsp;fines&nbsp;» plus il est capable de stocker des électrons de manière stable et en grande quantité il me semble avoir lu il y a un certain temps.<br /> Et en effet le matériaux à améliorer en priorité est surement le séparateur (qui n’est pas une membrane comme dans un accu électrochimique de ce que je m’en rappelle là aussi).
nordic16
Absolument rien n’empêcherait de faire en sorte que TOUTES les bornes de chargement sur un même réseau de distribution communiquent entre elles pour s’assurer de ne charger en même temps que le nombre de véhicules que le réseau électrique serait capable de fournir. Sur une seule durée d’une heure ils pourraient ainsi charger 240 véhicules chacun ne prenant que 15 seconde pour se charger…<br /> De toute façon avec une si courte durée de temps de charge il est bien difficile de s’imaginer que tous chargent leur voiture exactement en même temps.
remitchou
@Nicolas<br /> Pour reprendre ton expression, les gens ne se rendent pas compte que le tout petrol est une abération. Heureusement que beaucoup de gens ne sont pas aussi défaitistes.
nicol31600
Je roule en éthanol et en hybride, c’est juste que pour moi qui adore la tech, j’aime aussi être raisonnable et je ne m’extasie pas sur l’irréalisable.<br /> Il y a la vie réelle et la science fiction, nous avons plein d’outils d’aujourd’hui issu de la science fiction d’hier.<br /> Mais justement, plus nous avançons et plus nous côtoyons les barrières de la physique.<br /> Mon quotidien d’électronicien est de me battre avec les clients et ma hiérarchie pour leur expliquer qu’avec le budget et la technologie d’une 2CV on peut pas assembler une Ferrari
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