Utilitaires électriques : Toyota envisage des batteries à modules interchangeables

Afin de tendre vers un plein en électricité pas plus long que de remplir des réservoirs en carburant, les constructeurs cherchent dans différentes directions. En plus des recharges rapides éventuellement sans action humaine, il y a l’échange des batteries. Ce n’est pas une nouveauté, sauf que la technologie imaginée par Toyota et des partenaires a pour originalité de s’appuyer sur un pack composé de plusieurs modules à ne remplacer individuellement qu’en cas de besoin.

Limiter les immobilisations

Si Peugeot a longtemps voulu trouver une autre architecture que la voiture électrique pour s’inscrire dans la mobilité durable, Toyota a toujours du mal à brancher ses voitures. Hybridation, hydrogène… et maintenant l’échange des batteries qu’un autre constructeur japonais – Honda – réserve pour l’instant aux scooters.

Afin de faciliter l’adoption des utilitaires électriques, cette piste est poursuivie au sein d’un partenariat qui embarque Yamato Transport – une société spécialisée dans le transport et la logistique – et Commercial Japan Partnership Technologies Corporation (CJPT). Cette dernière structure, lancée et détenue à 60 % par Toyota, accueille également Suzuki, Daihatsu, Isuzu et Hino, chacun étant détenteur de 10 % du capital.

Ensemble, ils souhaitent relever un défi : gommer le temps de recharge des batteries sur les utilitaires électriques, mais aussi l’engorgement dans les stations où les conducteurs de ces engins ont tendance à se retrouver aux mêmes moments. En bref, il s’agit de faire en sorte que ces véhicules soient exploitables avec une amplitude aussi importante qu’avec les modèles diesel.

Les conditions de l’adoption

Contrairement au gouvernement et aux constructeurs chinois qui sont déjà bien engagés dans l’échange des batteries de voitures particulières et camions électriques, Toyota et ses partenaires entrent seulement dans une phase d’étude pour la normalisation et la définition d’un système permettant de remplacer un ou plusieurs des modules qui composeraient les packs de ces véhicules.

Ce qui ressemble beaucoup au programme Evogo que CATL – fabricant chinois de batteries et fournisseur de Toyota – a présenté au début de la présente année 2022.

Pour Yamato Transport et CJPT, cette solution serait viable et retenue si elle est capable de : diminuer les temps d’arrêt pour faire le plein d’énergie des utilitaires électriques, niveler la demande en électricité afin de lisser la consommation, réduire les investissements en infrastructures, et baisser le prix d’achat des véhicules.

Sur ce dernier point, les partenaires misent sur des besoins moins importants en capacité énergétique. La batterie pesant particulièrement lourd sur les tarifs des VE, se limiter à un pack de 60 kWh plutôt que d’embarquer une batterie 100 kWh, par exemple, permettrait d’économiser plus ou moins l’équivalent de 5 000 à 7 500 euros.

Partage des rôles

À travers sa filiale CJPT, Toyota a déjà prévu de développer des utilitaires, depuis des minifourgonnettes, intégrant une batterie modulaire à cellules interchangeables. Le constructeur cherche les bonnes dimensions pour ces dernières ainsi que leur nombre pour composer les packs afin de répondre aux exigences des besoins réels des transporteurs.

Il a déjà son idée sur la question de la baisse des coûts et des tarifs des modèles compatibles. Ils seraient de nature à encourager l’adoption des véhicules commerciaux électriques et la généralisation du swap des batteries.

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De son côté, Yamato Transport doit construire avec d’autres sociétés de son secteur tout un écosystème pour des livraisons moins carbonées. Une communauté d’utilisateurs de ces engins serait lancée, avec une promotion de l’usage de l’électricité verte et un effort pour limiter le poids de la mobilité électrique sur les réseaux.

Ensemble, Commercial Japan Partnership Technologies Corporation et Yamato Transport sont ouverts à la collaboration avec d’autres partenaires afin de parvenir à une standardisation des systèmes bénéfique pour tous.

Les faux freins

Concernant l’échange des batteries, la plupart des points négatifs avancés par les détracteurs, qu’ils soient ou non des constructeurs de véhicules, ne tiennent pas vraiment la route.

Tout d’abord la place prise par les stations s’il fallait remplacer tout le parc de véhicules thermiques. Sur autoroute, par exemple, elle ne serait pas plus importante que le foncier consacré dans les établissements pétroliers actuels à l’espace d’arrivée et à la piste où sont installées les pompes en carburant.

Un dispositif d’échange des batteries ne doit pas nécessairement être aussi volumineux que la Power Swap Station de Nio. La réserve des modules peut être souterraine, ce qui, du même coup, réduirait l’impact sur le système des variations de la température extérieure.

Il a été suggéré qu’un tel système obligerait à fabriquer beaucoup plus de batteries pour équiper les stations d’échange. Pas forcément en capacité énergétique globale grâce à sa réduction dans les engins. Nio indique par exemple jusqu’à 312 échanges pour une station qui compte 13 packs.

Si un tel service permet de réduire de 100 à 60 kWh la capacité des batteries, et que l’on compte 1 station pour 20 VE en moyenne, on est déjà gagnant. Sans le système, on a 20 voitures avec chacune une batterie de 100 kWh : 20 x 100 = 2 000 kWh. Avec l’échange des batteries, on aurait 20 + 13 batteries de 60 kWh = 1 980 kWh.

Et l’impact positif augmentera avec la fréquentation. À noter que les véhicules pourront toujours se recharger sur des bornes classiques.