Les batteries à électrolytes solides pourraient ne pas être la révolution attendue

Emmanuel Touzot

14 septembre 2020 à 10h25

La révolution espérée du côté des batteries de voitures électriques, avec les technologies à électrolytes solides, pourrait ne pas se produire, selon un ancien ingénieur de Tesla, fondateur de Sila Nanotechnologies.

Gene Berdichevsky, c'est son nom, juge que les batteries lithium-ion tendent à devenir plus efficientes et moins coûteuses, et représentant ainsi l'avenir de l'automobile électrique.

Un « faux espoir » et de nombreux défis à relever

Berdichevsky et le second cofondateur de Sila Nanotechnologies, Gleb Yushin, ont publié un dossier sur l'avancée des technologies de batteries, analysant les technologies actuelles, les pistes de développement, et dédiant un chapitre bonus en fin de document au « faux espoir » des batteries à électrolyte solide. Selon eux, il y a « une myriade de défis techniques à surmonter », à commencer par la fragilité desdites batteries.

En effet, le fait de plaquer la batterie de lithium pourrait mener à la formation de dendrites du métal rare en surface, lesquels pourraient percer le séparateur qui isole le cœur de la batterie et provoquer alors courts-circuits et incendies.

De plus, les électrolytes utilisées pour les batteries sont faites de céramique ou de verre, offrant des surfaces très inégales pouvant mener à des batteries inefficaces voire défaillantes. Et quand bien même ces défauts de fabrication pourraient être modifiés, les cofondateurs de Sila Nanotechnologies s'inquiètent des coûts liés aux investissements nécessaires pour adapter les chaînes de production à ces technologies.

Des coûts élevés et des investissements passés qui deviendraient datés

De tels investissements, face à l'avancement technologique actuel, coûteraient bien plus cher que ceux permettant de poursuivre les processus et dépenses déjà engagés pour les batteries lithium-ion. Celles-ci sont en effet en progrès depuis de nombreuses années, et les deux fondateurs de Sila pensent que d'ici 2030, ces batteries pourraient coûter 50 dollars du kWh (contre 156 dollars actuels).

Pour éviter de mettre au rebut des années de travail, il serait donc préférable, selon leur logique, de poursuivre le développement des batteries lithium-ion, qui utiliseront de moins en moins de métaux rares à l'avenir et pourront être de plus en plus écologiques, plutôt que de repartir de zéro sur une technologie entièrement nouvelle.

Source : Sila Nanotechnologies

Lire d'autres articles

Commentaires (17)

cirdan

Ca fait des années qu’on lit des articles qui nous promettent des lendemains révolutionnaires et merveilleux pour les batteries de véhicules électriques. Merci de nous ramener sur terre, parce que pour le moment on n’a pas vu grand chose à part de belles promesses.

SlashDot2k19

Ça fait comme les processeurs au graphène qu’on nous promettait au début des années 2000 et au final rien. La révolution de la mobilité ça sera le retour du déplacement à cheval…

Sans_Plot

ça dépends des trajets, parce que j’ai pas trop envie d’être envahie de caca dans les grandes villes :s

Nmut

Comme pour toute technologie, une technologie disruptive n’a de possibilité d’existence que si elle est rapidement rentable et que les technos qu’elle remplace stagnent. Ce n’est pas encore le cas pour les Li-XX qui évoluent encore (on est assez loin du potentiel max théorique). C’est clair que les technos valables en labo doivent évoluer plus vite et avoir un potentiel industriel immédiat pour être des solutions d’avenir…

Mike-de-Klubaik

C’est drôle dans l’article sur Billou plein pariaient sur les électrolytes solides… M. Bidouille a fait une vidéo expliquant la comparaison de densité énergétique : https://www.youtube.com/watch?v=cjR5iWpdWGE L’électrique ce n’est vraiment pas ça…

Demongornot

@SlashDot2k19 C’est marrant que c’est maintenant qu’on commence enfin la production à grande échelle du graphène à usage commercial que tout ces commentaires « anti-graphène » surgissent. @Miky Sauf que l’expert ultime John B. Goodenough, créateur des batteries au Lithium, et qui s’y connais largement plus sur le sujet, n’as pas du même avis et est justement l’un de ceux qui travaille sur ces batteries. Electrek – 23 Apr 20 Work on Goodenough’s breakthrough solid-state EV battery moves forward -... Goodenought's breakthrough on a solid-state battery could mean the end of internal-combustion cars. The job of commercializing it goes to Hydro-Québec. Les défis ne sont pas du domaine de la création mais de la fabrication en masse, car les prototypes sont plus que satisfaisant, mais les méthodes ne permettent pas une production à la chaîne pour le moment. Et on lui dit ou pas que l’un des intérêt de l’électrolyte solide c’est de se passé du Lithium et de pouvoir utilisé du Sodium à la place ? Et que justement l’intérêt de ces nouvelles batteries et des test fait démontre que justement elles ont une plus faible formation en dendrites d’ou leur durée de vie supérieur. ResearchGate (PDF) Rechargeable Sodium All-Solid-State Battery PDF | A stable interlayer that is wetted by a Na anode and is a Na⁺ conductor was introduced in two ways; both lower the interface resistance and... | Find, read and cite all the research you need on ResearchGate Perso, j’attend plutôt l’avis de Goodenough que de Berdichevsky.

xeno

L’électrique n’a aucun avenir, du moins dans sa forme actuel et pas avant quelques décennie et encore. D’içi là on aura trouvé le moyen de produire de l’énergie électrique et non pas chercher a stocké de l’énergie ce qui est de l’hérésie. Les véhicule à batterie oui, mais uniquement sur du léger et pour des petit trajets. A quoi bon avoir une voiture si je ne peu même pas emmener mes déchets verts avec ma remorque, car aucun véhicule électrique ou hybrid ne peuvent tracter une remorque

Asakha1

Ah bon… Et Ford qui nous montrait son F150 électrique tirer des wagons… Ou Tesla avec son model X qui peut tirer 10 000kg. Vrai que c’est non recommandé pour les petites voitures, mais ça ne veut pas dire que ça ne peut le faire ! Je me sers de ma Leaf pour tirer une remorque, pas vu de problème, le moteur est capable de le prendre aisément. Faut juste pas penser tirer 3000kg avec une voiture traction qui en pèse 1800kg ! Mais si vous vous en tenez à 1000kg, comme la majorité des autres voitures à essence de gabarit similaire, vous n’aurez pas de problème.

cid1

Moi je pense que les batteries n’ont aucun avenir car on oublie le recyclage quand on aura des tas de batteries foutues ou est-ce qu’on va les mettre.

tx41

Il y a encre 20 ans on pariait sur l’hydrogène, les barrages marémotrice (surtout pour la France) et le saint Graal: la fusion nucléaire. Je me demande bien comment on a réussit à choisir parmi les solutions les plus polluantes (éolienne, batterie et retour au charbon comme en Allemagne). Au sujet des déchets nucléaires il y avait des pistes pour réduire leur nocivité, mais comme la fusion c’est tabou ? À noter que j’ai été élevé avec l’écologie (science) et non par l’écologisme (idéologie politique).

xryl

Encore un qui pense binaire. Lorsque la batterie a perdu 20% de sa capacité initiale, elle n’est plus considérée comme utilisable pour un véhicule, mais elle n’est pas foutue. Au contraire, elle peut encore servir des milliers de cycles. Au fur et à mesure des cycles, elle perdra en capacité, mais à un taux qui reste encore très acceptable. Donc, les tas de batteries serviront sans aucun doute au stockage d’énergie sur la grille (chez vous, ou dans d’énormes sites industriels) vu que, en parallèle, on vend maintenant des panneaux solaires par palettes (9kWc pour <2000€, soit ~200€ du kWc). Bref, l’avenir, même si ça choque certains qui veulent se persuader que c’était mieux avant ou que l’électrique n’a aucun futur, c’est des grosses centrales en moins, des milliers de « petits » sites de production renouvelable et stockage.

dFxed

Quand vous faites un plein d’essence ou de gazole, n’est-ce pas du stockage ? Car l’énergie utile est mécanique. Le carburant est donc un moyen de stocker de l’énergie avant de la convertir … tout comme l’électricité. Concernant votre problème de traction, c’est totalement faux, renseignez vous. Par exemple un Toyota chr hybride de 2018 peut tracter 720kg non freinés, et 1100kg freinés.

Jack_Pangolin

Ah ah ! J’aime beaucoup le titre ! J’ai même du le lire 2 ou 3 fois pour m’assurer que ce n’était pas une énième promesse de batterie révolutionnaire comme on entend depuis 20 ou 30 ans. Non, là c’est juste l’inverse ah ah ^^. Le stockage électrique est dans un cul-de-sac aujourd’hui, il faut avoir le courage de le reconnaître. Ce n’est pas évident parce qu’on est toujours bercés par les promesses répétées d’avenir technologique mirifique, mais les culs-de-sac, les « terminus » technologiques existent. Ils se caractérisent par des progrès infimes dans un domaine, qui suivent durablement une période effrénée. Outre l’électricité, je citerais la propulsion spatiale et aérienne, ou bien le micro-processeur (même si on gagne encore un peu grâce aux progrès en finesse, mais plus pour très longtemps). Concernant le micro-processeur, malgré le léger hors-sujet, il n’y a qu’à comparer les fréquences des P4 du début des années 2000 et celles d’aujourd’hui. En presque 20 ans on aura fait à peine x3 (alors qu’avant on faisait x1000 sur la même période) La batterie lithium-xxx a été introduite il y a 40 ans et a constitué un beau progrès à l’époque, mais depuis…

micquer2

nbravo et merci pour cette reponse argumentee intelligemment .

chriswiss

Le genre de commentaires qu’on devait entendre en 1900 sur la voiture thermique quand il n’y avait que tres peu de stations services et de routes correctes

dFxed

Votre remarque concernant les processeurs n’est pas correcte. Car vous comparez des processeurs avec des densités différentes, densités qui permettent d’augmenter le nombre de calculs par cycle, ainsi que la complexité des instructions natives. Allez décoder du x264 sur un P4 … De plus, les pertes liées à l’augmentation de la fréquence étant liées au carré de cette augmentation, je suis sur que vous préférez avoir le carré de transistor plutôt qu’un petite augmentation de fréquence. Vis à vis du cul de sac technologique, admettez qu’il y un investissement massif dans les batteries et leur chimie depuis peu, et donc qu’il est normal de voir des découvertes concernant de la chimie fondamentale et non pas des avancées majeures ayant pénétré le marché. Un peu de patience

ML46

Il y a des possibilités de fabrications des batteries toute solide reposant sur les mêmes lignes de production ou du moins en partie donc il faut attendre un peu. Et si l’énergie de ces batteries devient beaucoup plus performant que ces des batteries actuelles, les industriels investiront ce qu’il faut car cela n’empêchera pas en fonction des applications de continuer à produire des batteries à électrolyte liquide. En tout cas je rigole beaucoup en lisant les commentaires. Imaginez que la batterie Li-ion d’il y a 40 ans est là même que celle d’aujourd’hui. Si vous prenez une batterie Li-ion des débuts, vous auriez quoi, 1h d’autonomie avec votre smartphone… Et l’autonomie des véhicule électriques qui a doublé ces dernières années. Repassez donc à une vieille batterie si elles sont pareilles… Soyez sérieux, les véhicules thermiques du début c’était pas fou non plus. On voudrait passer d’une techno vieille d’un siècle à une autre en deux jours. Désolé ça ne marche pas comme ça. Il y a eu énormément d’avancé dans les batteries mais incrémentales donc peu visible par l’utilisateur car compensée par la gourmandise croissante de leurs utilisations (le cas du téléphone). Et entre une avancée majeure en laboratoire et une possible commercialisation, il faut en gros entre 5 et 10 ans. Donc il faut attendre. Enfin ne pas oubliez que les annonces des industriels ne reflètent en rien l’état de la recherche.

xeno

Je ne dis pas que ce n’est pas possible. Sauf que en France ce n’est pas homologuable, même Tesla France ne le propose pas. Au mieux Tesla propose un accompagnement pour tenter l’homologuation à titre isolé. Car en France c’est 750Kg une remorque non freiné, donc c’est mort. Va voir un garage il te confirmera, tout les CT que j’ai fait n’en n’ont toujours pas vu

Voir tous les messages sur le forum

Les batteries à électrolytes solides pourraient ne pas être la révolution attendue

Un « faux espoir » et de nombreux défis à relever

Des coûts élevés et des investissements passés qui deviendraient datés

A découvrir en vidéo

Commentaires (17)

Top app & logiciels

Sur le même sujet