BYD : voici les secrets techniques d'une recharge aussi rapide qu'un plein d'essence

BYD veut dominer le monde de la voiture électrique. Elle déploie pour cela la nouvelle Super e-Platform. On entre dans ses entrailles pour voir ses particularités.

Si les voitures électriques ont évolué très rapidement ces dernières années, la technologie actuelle atteint un plafond verre. En raison d’une multitude de contraintes techniques, les électriques n’atteindront pas tout de suite la polyvalence d’une voiture thermique. A tout le moins la polyvalence fantasmée avec une auto capable de 1 000 km d’autonomie et d’une recharge en moins de cinq minutes. Si nous sommes d’un commun accord pour affirmer que la voiture électrique n’en a pas besoin, ces deux critères sont toujours importants pour ceux qui estiment en avoir besoin. Pour eux, un seul objectif importe : voyagez d’un bout à l’autre d’un pays sans s’arrêter et, à contrario, n’être immobilisés que quelques minutes seulement.

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Mais si ce cas de figure qui n’existe pas, pas même avec une voiture thermique les jours de grands départs, les constructeurs mettent tout en œuvre pour atteindre ces seuils psychologiques, voire pousser les potentiomètres encore plus loin. Dans le secteur, les annonces se multiplient, autant du côté des constructeurs automobiles que des fabricants de batteries. Et c’est surtout le cas en Chine, où les deux acteurs se livrent une bataille pour proposer les plus hauts niveaux de puissance de recharge. Dans le lot, BYD vient de jeter un pavé dans la mare en déployant la nouvelle base technique Super e-Platform.

Une batterie Blade sous une tension 1 000 V

Tout en haut de la gamme des e-Platform de la marque, la Super e-Plateform reçoit des composants inédits. Et c’est surtout le cas de la batterie, au cœur du système, qui fonctionne sous une tension de 1 000 V. Selon nos informations, la batterie serait composée de 272 cellules prismatiques LFP de type Blade, et branchées selon le principe Cell-to-Pack (272s1p). Il s’agit de cellules Blade 2.0, annoncées avec une densité massique de plus de 190 Wh/kg, contre un peu plus de 150 Wh/kg sur les premières générations. Surtout, BYD annonce une nouvelle évolution de la chimie LFP pour accélérer le transfert d’ions entre les électrodes positives et négatives, permettant de réduire la résistance de 50 %.

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Cependant, notons que BYD évoque ici la tension maximale, qui gravite autour de 3,6/3,7 V pour une cellule Blade LFP. C’est de cette manière que Lucid parle d’architecture 924 V pour sa batterie de 112 kWh. Selon l’expression nominale standard, la tension du système devrait plutôt se situer autour de 870 V. Il n’en demeure pas moins qu’il s’agit de la tension la plus élevée sur le marché pour une voiture électrique de série. Enfin, la marque chinoise semble plutôt indiquer ici le pic maximal du BYD Tang L, qui dispose d’une batterie de 100,5 kWh de capacité brute. La BYD Han L, dispose de son côté d’un accumulateur de 83,5 kWh. Selon nos théories, soit la berline disposerait d’une tension inférieure (près de 724 V), soit la capacité des cellules, donc différentes, serait inférieure.

S’il est admis que les tensions élevées permettent de réduire l’intensité, et donc l’échauffement des composants, BYD en a profité pour atteindre des niveaux de puissance de décharge/recharge beaucoup plus importants, avec des intensités très élevées. Le refroidissement du pack a donc entièrement été revu, avec désormais les cellules en sandwich entre deux plaques de refroidissement. Le circuit, assuré par de fins et multiples canaux de type U-Flow, font circuler le fluide réfrigérant. Le fabricant chinois a cultivé le mystère autour de la composition de son liquide caloporteur.

Des recharges aussi rapides qu’un plein d’essence

L’augmentation de la tension d’une batterie est bénéfique à tout le système. Cependant, cette solution est aussi connue pour ses bénéfices en matière de recharge rapide, permettant d’aller chercher des pics records. Grâce à la composition revue des électrodes et de l’électrolyte des cellules, BYD a pu aller chercher un pic de 1 000 A en phase de recharge rapide en courant continu. Soit, c’est mathématique, une puissance de recharge de 1 000 kW. Avec des batteries NMC, les architectures de ce type peuvent viser un facteur de 3 C, contre 2 C en moyenne pour une architecture classique. Du côté des LFP, les meilleures grimpent à 5,5 C. Avec sa Super e-Platform, BYD annonce un facteur –quasi– record de 10 C !

En phase de recharge rapide dite Flash-Charging, la Super e-Platform cumule les superlatifs avec 2 km d’autonomie par seconde en pic, et 400 km en cinq minutes. Soit, à peu de chose près, le temps d’un plein d’essence. Pour ses Han L et Tang L, BYD annonce un 10-70 % en 6 minutes. La berline réalise le 0-100 % en 20 minutes, alors que le SUV, de plus grande capacité, a besoin de 30 minutes pour faire le plein complet ! Une vidéo de présentation montre aussi la recharge de 10 à 60 % d’une Han L réalisée en 4 minutes et 15 secondes seulement. Soit une puissance moyenne nette de 587 kW !

Inutile de préciser que nous n’avons jamais enregistré une voiture avec une telle puissance de recharge. La meilleure performance à ce jour revient à la Lotus Emeya 600, avec un 10-80 % en 15 minutes. D’après nos mesures précises, la berline sino-britannique réalise le 10-60 % en 12 minutes, le 10-70 % en 14 minutes et le 5-100 % en 33 minutes, sur une borne suffisamment puissante. Par encore passé entre nos mains, le nouveau XPeng G6 promet un 10-80 % en 12 minutes seulement avec un pic de 451 kW. Mais précisions qu’à ce jour, aucune borne disponible chez nous ne peut délivrer une puissance suffisante. Le SUV chinois mettra donc un peu plus de temps pour se recharger.

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Des bornes spécifiques ou une recharge avec deux prises

BYD est conscient de cette limite de l’infrastructure et prend donc les devants. La marque chinoise a pour cela deux solutions. La première consiste à développer un protocole propriétaire permettant d’outre passer la limite à 800 A (800 kW de puissance maximale, donc) du standard GB/T DC en Chine. Pour rappel, notre standard CCS est limitée à 500 A, soit jamais plus de 400 kW maximum.

Le géant chinois a donc développé des bornes spécifiques baptisées MegaWatt. Celles-ci sont capables d’atteindre un pic de 1 360 kW, sont intégralement refroidies par liquide (seul le câble l’est sur l’écrasante majorité des bornes rapides) et sont alimentées par des armoires d’une capacité de stockage de 1 500 kWh. BYD annonce l’ouverture d’un réseau de 4 000 stations propriétaires en Chine dans les prochains mois.

Mais si le conducteur ne trouve pas ces bornes sur son chemin, BYD a une autre parade. Baptisée Dual Gun Charging, la technologie de BYD déjà apparue sur d’autres modèles plus conventionnels consiste à recharger la batterie avec les deux ports de recharge simultanément. Voilà qui rappellera aux plus nostalgiques les deux réservoirs et trappes à carburant indépendantes des Jaguar XJ12. Bref, dans ce cas, il est possible de multiplier la puissance par deux, jusqu’à une puissance unitaire de 500 kW, donc. Autrement dit : toutes les bornes peuvent faire l’affaire avec une telle puissance maximale. Si les Han L et Tang L débarquaient chez nous, elles pourraient, en théorie et dans de rares cas, viser un maximum de 800 kW. Mais il faudrait pour cela récupérer les prises de deux bornes différentes de 400 kW, et pas seulement les deux prises d’une même borne qui ne font que partager la puissance totale.

Enfin, notre interlocuteur a été étonné lorsque nous lui avons demandé quelle solution technique a été retenue pour pouvoir se recharger sur une borne dite 400 V. Pour rappel, les voitures 400+ V doivent recourir à un convertisseur supplémentaire, utiliser leur électronique de puissance ou scinder la batterie en deux packs de 400 V pour pouvoir se recharger sur ces bornes. Dans ce cas, la puissance est fortement réduite et les temps de recharge allongés, comme nous le détaillons avec nos mesures exclusives dans notre dossier. Mais il s’agit d’une vaine inquiétude, ou presque, puisque ces bornes tendent à disparaître peu à peu.

Une nouvelle machine pour la Super e-Platform de BYD

Cette plateforme se caractérise aussi par l’arrivée d’une inédite machine électrique. De type synchrone à aimants permanents, elle détient un record du monde de rotation, une valeur chère à BYD, avec un pic de 30 511 tr/min. Mais attention à ne pas faire de parallèle avec les moteurs thermiques, les référentiels étant différents avec un bloc électrique. Selon le constructeur, augmenter la vitesse de rotation de la machine permet d’augmenter la vitesse maximale de la voiture, mais aussi de réduire son poids et sa taille. Reste que les cotes n’ont pas été communiquées.

En revanche, BYD annonce un pic de 580 kW (789 ch) et une densité massique de 16,4 kW/kg. Ce qui signifie que le bloc devrait avouer un peu plus de 35 kg sur la balance. C’est beaucoup plus que la machine électrique de Lucid Motor, elle aussi développée en interne : capable de tourner à 20 000 tr/min, ce bloc de 74 kg peut délivrer un maximum de 500 kW (6,8 kW/kg). Dans les deux cas, les données concernent le module complet, onduleur compris.

A ce titre, le dispositif de conversion de courant repose sur d’inédites puces au carbure de silicium (SiC), capables d’encaisser jusqu’à 1 500 V. Que ce soit à travers son communiqué ou lors de nos échanges, BYD n’a pas été très bavard au sujet de ces pièces, indiquant seulement qu’elles ont été développées en interne grâce à une expérience de 20 ans (rappelons que BYD fabrique aussi des semiconducteurs et autres pièces électroniques), et qu’il s’agit des premières du genre à être produites en masse pour une application automobile avec un tel niveau de tension. Rappelons que ce type de transistor est largement employé avec les architectures dites 800 V, mais aussi avec de rares voitures 400 V (BMW/Mini, Tesla, Toyota, …).

Pour en revenir à ce moteur, BYD annonce un 0-100 km/h de 2,0 s, un 100-200 km/h en 4,0 s et une vitesse de pointe de 300 km/h dans la meilleure application possible. La marque chinoise ne nous a pas communiqué le rapport de démultiplication de la transmission. Au regard des performances et de la configuration technique, celui-ci devrait être un peu plus court que d’autres pompes à électrons comme la Maserati Granturismo Folgore.

Reste que les premières applications n’atteignent pas des sommets. La BYD Han L créditée de 500 kW (680 ch) pour 420 Nm annonce un 0-100 km/h en 5,5 s et une vitesse maximale de 240 km/h. C’est avec la version à transmission intégrale que ce bloc délivre ses 580 kW pour 450 Nm de couple. Il est associé à une machine asynchrone à l’avant pour un total cumulé de 810 kW (1 102 ch) et 860 Nm de couple. Dans ce cas, les performances sont données pour 2,7 s et 270 km/h, ce qui promet déjà un copieux programme pour qui veut en profiter. À noter que le BYD Tang L, le SUV, annonce 3,9 s et 265 km/h dans le meilleur des cas.

Est-ce l’avenir de la voiture électrique ?

La Super e-Platform n’est pas seulement qu’un couple batterie/machine électrique, mais s’accompagne aussi de nombreux composants repensés et fabriqués en interne pour supporter une telle tension. Même la pompe à chaleur maison a été revue. D’un point de vue technique, cette nouvelle architecture impressionne puisqu’elle pousse encore plus loin tous les potentiomètres et réduit à néant, sur le papier, l’écart avec les voitures thermiques. Si nous pouvons penser que la recharge rapide en moins de dix minutes n’est pas d’une grande utilité dans l’immédiat, des recharges aussi rapides permettront d’accélérer la rotation aux stations et de réduire le nombre de stèles. Mais l’on parle d’une situation où le parc automobile devra être majoritairement électrique.

Enfin, toutes les questions concernant la longévité des batteries et de l’endurance des performances au fil des recharges s’imposent. S’il apparaît difficile de répondre à la première, la seconde invite à la prudence. Car comme l’ont révélé nos mesures, confirmées par des ingénieurs de la marque, BYD a toujours joué la prudence en bridant la puissance de recharge de ses voitures actuelles dès que la température de la batterie augmente (BYD Dolphin, Atto3, Seal, …), soit en limitant d’office la puissance comme c’est le cas avec l’Atto2. Que la marque, qui a toujours mis en avant son expertise en matière de batterie pour justifier ses choix techniques, arrive avec d’affolantes puissances de recharge a donc de quoi interroger !