Une équipe de chercheurs de chez IBM annonce être sur le point de résoudre le problème de l’instabilité chimique des batteries lithium-air et promet 800 km d’autonomie aux voitures électriques.
Les batteries lithium-air sur lesquelles travaille ce laboratoire possèdent une densité énergétique de plus de 1000 fois celle des batteries lithium-ion telles que nous les connaissons dans les voitures électriques actuelles. Autant dire qu’une technologie pareille présente un intérêt plus qu’évident !
Je ne vais pas m’improviser prof de chimie, voici donc l’explication fournie par le site SmartPlanet :
« Au lieu d’employer des oxydes métalliques dans l’électrode positive, les cellules au lithium-air utilisent du carbone. Le matériau est plus léger et réagit à l’oxygène dans l’air qui l’entoure pour produire un courant, d’où la présence du mot « air » dans son nom. »
Le problème que les chercheurs d’IBM sont sur le point de résoudre, c’est l’instabilité chimique de ces cellules. Pour cela, ils envisagent l’utilisation d’un matériau gardé secret pour stabiliser la réaction (les plus scientifiques d’entre vous pourront lire l’explication technique sur SmartPlanet).
Au bout de 3 ans de recherche, les chercheurs passent à l’étape suivante : produire une batterie aux dimensions réelles d’ici 2013. Mais pour tous ceux qui rêvent déjà de ces 800 km d’autonomie dans leur voiture électrique, sachez que la commercialisation de ces batteries n’interviendrait qu’en 2020 (sans que je ne comprenne vraiment un tel délais de mise sur le marché).
Dans tous les cas, une batterie d’une telle capacité entraîne obligatoirement des questions sur sa recharge. En effet, il faut 8 à 12h pour 160 kilomètres d’autonomie sur une voiture électrique type Nissan LEAF. Imaginez le temps nécessaire pour une batterie qui possède 5 fois cette capacité !
J’ai l’impression qu’à l’avenir, le vrai problème de la voiture électrique sera le temps de recharge (ainsi que la quantité d’électricité nécessaire si on met de la recharge rapide partout), et pas forcément l’autonomie. Rendez-vous en 2020…
Source : SmartPlanet
Bonjour.
On ne serait contraint à la recharge complète qu’au bout d’un trajet de 800 km, avec la nuit de repos.
Merci.
Bonjour,
Et que pensez-vous de cet article découvert sur la site de l’AVEM ?
“Des scientifiques coréens inventent une batterie à charge ultra-rapide.
Posté le 28/08/2012 à 07:00 par Jonathan MIGINIAC – Lu 910 fois – 4 commentaires.
Les scientifiques Coréens de l’Ulsan Institute of Science and Technology viennent de fabriquer une batterie qui peut se recharger 120 fois plus rapidement qu’une batterie lithium-ion standard.
Les performances des batteries lithium-ion sont principalement dictées par la cathode. Les recherches amènent à dire qu’une batterie lithium-ion, destinée à un VE, peut être chargée en moins d’une minute, sans pour autant donner plus de précisions sur les caractéristiques de la batterie…
Le temps de recharge étant aussi dû au volume, la solution consiste à « découper » la batterie en « tranches » plus petites.
Les scientifiques utilisent une cathode en oxyde de manganèse trempée dans une solution de graphite qui est par la suite « carbonisée ». Le résultat forme un réseau de chemins conducteurs qui transportent le courant au travers de la cathode.
Cette petite différence assurerait donc une recharge plus rapide de la batterie, sans diminuer ni sa capacité, ni sa durée de vie.
Cette nouvelle manière de fabriquer les batteries lithium-ion pourrait avoir de grosses retombées sur différents champs d’application, à suivre…”
L’avenir nous promet de belles choses!
Pour ma part je pense que ça ne pose aucun problème de charge. La recharge lente à domicile à 16 ou 32A est suffisante pour couvrir bien plus que les besoins quotidiens avec une charge nocturne (que la batterie permette 800 ou 100km, si on consomme 8KWH/jour, 2h de charge suffisent).
Et pour les besoins plus ponctuels de gros coup de charge, on parle déjà de charges en courant continu à 100KW (avec les nouveaux connecteurs combo). Les aires d’autoroute, centres commerciaux ou parkings de centre ville pourront être des lieux de choix: en une bonne heure on ferait un plein complet. Et dans les centre-ville comme dans les zones industrielles, le réseau électrique est en général bien dimensionné.
N’oublions pas que tous les automobilistes ne vont pas charger leur voiture au même moment et que le réseau électrique est bien capable de supporter les démarrages et arrêts de TGV de plusieurs MW… Il n’y a vraiment rien d’insurmontable de ce côté-là. Quand on voit tous les efforts que l’on est capables de déployer pour aller chercher du pétrole au fond des mers ou au coeur des roches, on arrivera à se débrouiller pour trouver ce qu’il faut d’électricité en France, d’autant plus que ce n’est pas notre point faible!
Bien sûr il faudra utiliser des équipements intelligents qui communiquent avec le réseau pour éviter toute surcharge, ou pour laisser à l’utilisateur le choix d’une charge économique, pendant que la production d’électricité est le moins fortement carbonée (voire, avec surcoût, une électricité d’origine renouvelable pour ceux qui préfèrent). Tout cela ne pose aucune difficulté, le plus dur sera d’avoir la technologie disponible et à un tarif démocratique!
Le temps de recharge ne sera pas aussi problématique que cela au quotidien, en effet, qui fait 800 km par jours à part un chauffeur routier? personne! Il y’aura beaucoup de recharges partielle sur ce type de véhicule, mais moins l’angoisse d’être à sec si il faut aller plus loin.
Seule les périodes de départs en vacances seront problèmatique!
Dans un premier temps, des solutions de location de véhicule thermique à tarif préférentiels pour le clients bailleur de batterie serait les bien venus. Apparement Renault le propose déjà, sans donner trop de détails, mais il me semble qu’il y’a un rabais de 20% chez renault rent dans ce cas de figure.
Mais malgrès tout, celà fera encore un peu chère… il faut compter plus de 400 euros hors frais de carburant pour une 15aine de jours de loc. et encore pour une petite voiture. Il est loin encore le moment où il sera rentable pour un couple de rouler tout électrique dans le foyer… il faudra toujours un véhicule thermique de secours, ou organiser intégralement ses vacances autour des transports en commun (train, avion, bus)… pas très pratique (celà limite très souvent le voyage à de grande villes pour limiter les frais) et par forcement très économique, surtout en famille!
Et sinon, pour que les longues distance en VE en alsace soit moins angoissante,votez pour mois au Big Turn On… Je soutiens Strasbourg, Merci :)
http://the-big-turn-on.fr/leaderboard/participant/sebastien-bischoff.html
OUI, en théorie c’est vrai.
Ce n’est pas parce que l’on a un plus gros réservoir que l’on va consommer plus.
Mais on a seulement un problème de puissance. C’est humain, on va avoir tendance à faire le plein, comme pour l’essence. Et donc, si une grosse partie des possesseurs de ces véhicules, ayant oublié de faire (durant toute la semaine) des petites charges pour remplir leur gros réservoir, et qu’arrive le vendredi soir avant de partir le lendemain en weekend à la mer, se met à charger en même temps leur gros réservoir, là il y aura un problème de puissance.
Par exemple, si seulement 1 million de vacanciers veulent charger leur VE en 9 heures la veille, cela ferait 19.5GW avec les rendements, soit déjà 15 réacteurs en pleine puissance. Ou alors, il nous faut un réseau EDF super intelligent qui bloquera ces demandes simultanées de pic de puissance, mais alors là, le lendemain, les gens ne seront pas contents et râleront du fait de ne pas pouvoir utiliser leur VE à gros réservoir, insuffisamment chargés et prendront leur diesel ! Mauvais pour l’image du VE. Donc cela reste problématique !
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Ce n’est pas parce que les batteries auront plus de capacité, qu’il faudra plus de centrale pour les charger, ce n’est pas parce que je mets un plus gros réservoir sur ma voiture que je vais consommer plus.
Si je fais 60 KM par jour en voiture électrique il me faudra toujours la même quantité d’électricité quotidienne, quelque soit la capacité de ma batterie.
OUI, plusieurs labos donnent « sporadiquement » ce genre d’exploit, mais à chaque fois les promesses de versions industrielles sont repoussées entre 6 et 8 ans. Il y a déjà eu le zinc-air, le lithium-soufre, le cobalt-nickel-manganèse, etc… Toutes promettaient des « miracles », mais pour 2020 ! Il n’y a pas de mystère, ces labos font des annonces « fracassantes » pour avoir des crédits de leurs investisseurs, et c’est vrai qu’ils arrivent à faire sortir une « énergie significative » à leur … petite cellule de laboratoire de 200g, mais dès qu’il s’agit de faire une grosse batterie de voiture, et qu’elle soit à la fois endurante, performante et qui accepte les charges rapides sans se dégrader rapidement, là il a des problèmes non résolus. Donc attendons de voir, mais n’espérons pas de « miracle ».
Pour la recharge dite rapide, là il y aura effectivement un problème.
D’abord pourquoi 1000x ?
Seulement 125kwh utiles seraient suffisants pour faire 500km à 130km/h sur autoroute. Et même avec un volume de moitié, cela ne ferait que 10x. Cela serait déjà acceptable pour une voiture !
A la maison, avec un contrat EDF en triphasé 400V-32A, nous pouvons en utiliser tranquillement 25A dédiés à la voiture, ce qui donne déjà 17.3kW, il faudrait alors moins de 9 heures la nuit, pour une charge complète.
Cela serait encore faisable, mais il faudra résoudre le sérieux problème du nombre et des centrales nucléaires pour un tel débit de puissance !
Problématique !!!
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Le temps de recharge n’est pas forcément un soucis.
Même si ça met plusieurs jours, ça serait quand même très sympathique d’avoir 800km d’autonomie.
Evidemment, ça ne permettrait pas de faire 800km chaque jour 365 jours par an, mais ce n’est pas gravissime, il reste encore des voitures thermiques pour les VRP.
24 KWh pour 160 km, implique 120 KWh pour 800 Km.
Pour charger 120 KWh en 12 h il faut une recharge avec une puissance de 10 KW. Sous 230 Volt cela implique environ 45 A. La fourniture de 120 KWh ne pose pas de problème en soit mais on voit bien que l’habitude de certains distributeur d’électricité de faire le dernier bout de raccordement a des faibles puissances de quelques kilowatts ne pourra pas perdurer. Il faudra au contraire assurer une connexion sur les derniers mètres qui ne soit pas au plus juste mais pleinement capable a 30 ou 50 KW. Ceci va bien sur a l’encontre de la tendance à passer au +115 V/-115V au lieu des 3 x 230 V et neutre habituels. En tout état de cause le prix du cuivre avait déjà condamné l’avenir de la tendance +115 V/-115 V car il faut plus de section pour une même puissance. Cette tendance était née d’une volonté de réduction des voltages pour augmenter la sécurité mais est maintenant obsolète suite à l’obligation des différentiels. Avec les besoins des VE il faut impérativement revenir au triphasé d’autant qu’il fournit aussi la possibilité d’accès a 400 V entre phases, ce qui profite au chauffe eau instantanés par exemple. Une économie de 40% par rapport au boiler électrique classique. Pour l’avenir, il serait intéressant de testé des réseaux directs en +1000 V/-1000V en courant continu. Ils permettraient une réduction des sections de cuivre très importante, augmenterais les puissances et éliminerai les pertes par impédance. Les lignes courant continu sont déjà utilisés sur les très grandes distances en haute tension, mais elles seraient également utiles pour la distribution individuelle. A titre d’exemple une telle ligne rechargerait pour un diamètre de câble équivalent a une ligne alternative +115V/-115V 40 A standard, une batterie de 120 KW en a peine 56 minutes et 35 secondes. On voit donc bien que techniquement les possibilités existent mais il sera à nouveau difficile et très lent de changer les habitudes prises pour les remplacés par d’autres.
1000 X 160 ca fait pas 800 mais 160000 KM???
Pour la recharge, il est possible de recharger une batterie de Nissan leaf en moins de dix minutes encore faut-il qu’il y ait suffisamment d’électricité disponible sur le réseau au moment ou ont veut recharger, sinon c’est la qu’un système d’échange de batterie peut prendre tout son sens.