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Autonomie de 1 300 kilomètres ! Porsche mise sur une nouvelle batterie au lithium
Table des matières
- Autonomie de 1 300 kilomètres ! Porsche mise sur une nouvelle batterie au lithium
- La technologie des batteries au lithium de Porsche se réserve
- D'autres constructeurs automobiles prennent les devants en matière de technologie des batteries
- Batterie pour lampadaire solaire 12 V 26 Ah, 500 pièces, client australien, prête à être expédiée
- 5 applications clés de l'onduleur : puissance et fiabilité des batteries au lithium 12 V 150 Ah
- Batteries AGM ou LiFePO4 pour les systèmes UPS Edge Data Center
- La production de 350 batteries robotisées d'inspection 36 V 24 Ah pour un client singapourien est terminée.
Selon Carscoops, Porsche prévoit de produire à moyen terme des voitures électriques d'une autonomie supérieure à 1 300 kilomètres (807 miles). Ces véhicules seront équipés de piles au lithium, pas de batteries à semi-conducteurs.
Alors, comment Porsche compte-t-elle réaliser cette prouesse technologique en matière de batteries ? Selon Carscoops, Porsche pense qu'une solution réside dans l'optimisation des matériaux des anodes.
Porsche développe actuellement des matériaux d'anode en silicium. Ce développement permettrait de décupler la densité de stockage d'énergie de la batterie. De plus, il permettrait de la doter d'une capacité de charge rapide, lui permettant de passer de 5% à 80% en 15 minutes.
Cependant, ce matériau d'anode en silicium présente un problème évident : il peut se dilater de 300% lors de l'absorption du lithium, ce qui affecte directement la durée de vie de la batterie. Pour y remédier, Porsche étudie actuellement des matériaux d'anode contenant jusqu'à 80% de silicium. Parallèlement, la teneur en nickel des matériaux de cathode est augmentée afin d'obtenir une capacité de charge supérieure.
En outre, le rapport mentionne également que Porsche développe des batteries à semi-conducteurs avancées avec une densité énergétique 50% supérieure.
La technologie des batteries au lithium de Porsche se réserve
Un examen de l'arsenal technologique de Porsche en matière de batteries révèle deux axes majeurs : les batteries lithium-ion à anodes de silicium et les batteries à semi-conducteurs. L'objectif est d'atteindre une densité énergétique élevée et une charge ultra-rapide pour répondre à la demande d'autonomie ultra-élevée. Cependant, cela soulève des problèmes. Plus l'autonomie est élevée, plus le poids et le coût de la batterie sont élevés. Il s'agit d'une orientation de recherche et développement courante pour les fabricants de batteries et les constructeurs automobiles : comment atteindre une autonomie plus élevée sans augmenter les coûts et le poids.
Il est important de noter que Porsche est reconnu comme le constructeur automobile de luxe le plus rentable au monde. Cela signifie qu'il peut supporter des coûts de recherche, développement et de fabrication relativement élevés.
Selon les données officielles de Porsche, au premier trimestre 2023, elle a réalisé un chiffre d'affaires de 10,1 milliards d'euros, soit une augmentation de 25,5% sur un an ; un bénéfice des ventes de 1,84 milliard d'euros, soit une augmentation de 25,4% sur un an ; et un flux de trésorerie net de 1,43 milliard d'euros provenant des opérations automobiles, soit une augmentation significative de 83,6% sur un an.
Compte tenu de la feuille de route technologique des batteries, Porsche a déjà commencé à prendre des dispositions d'investissement.
Dans le domaine des batteries lithium-silicium à anodes à haute teneur en silicium, Porsche a participé en mai dernier à la levée de fonds de série C du développeur américain de batteries lithium-silicium Group14 Technologies. L'entreprise a investi 1 milliard de livres sterling (144 millions de livres sterling) dans la production de matériaux d'anode en silicium.
Les données révèlent que Group14 est issu d'EnerG2, une entreprise qui développe et fabrique des matériaux à base de carbone. En 2019, Group14 a réalisé un tour de table de série A, levant 1,4 milliard de livres sterling (18 millions de livres sterling). Parmi les investisseurs figuraient CATL, Showa Denko (Japon), Cabot et BASF.
Actuellement, Group14 possède deux usines indépendantes. L'une est la première usine de fabrication de matériaux pour batteries, inaugurée en avril 2021, et l'autre, selon le PDG Rick Luebbe, sera construite dans l'est de l'État de Washington. Cette deuxième usine sera en partie financée par l'investissement de série C.
Porsche a déjà convenu de la destination des matériaux d'anode en silicium du Groupe 14 : ce dernier fournira des produits au Groupe Cellforce. Le Groupe Cellforce est une coentreprise créée en 2021 par Porsche et Customcells Holding, un fabricant allemand de batteries spécialisées. L'entreprise prévoit de développer et de produire des batteries hautes performances utilisant des anodes en silicium pour la production en petites séries, les voitures de course et les véhicules hautes performances.
En matière de batteries solides, le groupe Volkswagen, société mère de Porsche, investit dans le fabricant de batteries solides QuantumScape depuis 2018, devenant ainsi son principal actionnaire. QuantumScape a annoncé en décembre 2020 avoir résolu les problèmes techniques des batteries solides d'une densité énergétique supérieure à 1 000 Wh/L et prévoit de lancer la production en série de batteries solides entre 2024 et 2025. Le groupe Volkswagen prévoit d'utiliser ces batteries dans ses modèles.
D'autres constructeurs automobiles prennent les devants en matière de technologie des batteries
Concernant les deux technologies de batterie sur lesquelles Porsche mise, d'autres constructeurs automobiles ont également pris des dispositions, et leur temps d'application pourrait être en avance sur celui de Porsche.
Le 22 juillet 2021, Sajjad Khan, directeur technique de Mercedes-Benz, a déclaré que la composition chimique des batteries de nouvelle génération serait adaptée aux besoins des différents marchés. Mercedes-Benz collaborera avec des fabricants de matériaux pour batteries tels que Sila Nano afin d'augmenter la densité énergétique des batteries à 900 Wh/L grâce à la technologie des anodes à haute teneur en silicium. Mercedes-Benz prévoit de renforcer sa coopération avec ses partenaires afin de promouvoir davantage cette technologie.
Sila Nano est une startup basée en Californie, fondée par un ancien ingénieur de Tesla, avec Mercedes-Benz participant à son investissement.
En mai 2022, il a été annoncé que Mercedes-Benz utiliserait une nouvelle batterie haute densité énergétique avec anode en silicium dans sa Classe G à partir de 2025. Cette batterie présente une densité énergétique supérieure de 20 à 401 TP3T à celle des batteries similaires actuellement disponibles. Selon des sources internes, cette batterie est fournie par CATL et les matériaux de l'anode proviennent de Sila Nano.
La dernière nouvelle est que les matériaux d'anode à base de silicium et les batteries au silicium et au titane de Sila Nano commenceront la production en série cette année, et la batterie de support pour la Mercedes-Benz EQG G qui sortira bientôt sera la première à utiliser les nouveaux matériaux de batterie.
La recherche et le développement sur les batteries solides s'accélèrent dans le monde entier. La Chine, le Japon, la Corée du Sud, l'Europe et les États-Unis disposent d'indicateurs et d'attentes clairs concernant les batteries solides, ainsi que de plans nationaux.
En février de cette année, Nissan a annoncé qu'il fabriquerait le premier lot de batteries à semi-conducteurs, sans fluide et relativement peu coûteuses, en 2025 et prévoyait de produire un nouveau véhicule électrique alimenté par des batteries à semi-conducteurs en 2028.
Toyota détient actuellement le plus grand nombre de brevets au monde pour les batteries 100 % solides. L'entreprise prévoit de produire en masse des batteries 100 % solides à petite échelle avant 2025 et vise une production de masse stable d'ici 2030.
La Chine est unique en ce sens qu'elle est le seul pays au monde à avoir choisi une voie d'électrolyte hybride solide-liquide utilisant des composés d'oxyde et de polymère. Actuellement, Weilan New Energy, Qingtao Energy, Zhejiang Fengli et Huineng Technology sont les quatre principales entreprises de batteries à semi-conducteurs à avoir franchi le cap de la production de masse et du processus de financement en vue de leur cotation en bourse.
En novembre dernier, Weilan New Energy a produit en série avec succès une batterie solide de 360 Wh/kg, destinée aux véhicules électriques. Cette batterie permet d'atteindre une autonomie de 1 000 km sur une seule charge. Récemment, le dernier communiqué du ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information annonçait l'arrivée de trois modèles NIO équipés de batteries semi-solides, et Weilan New Energy a été ajouté comme fournisseur de batteries pour ces trois modèles.
Qingtao Energy a été le premier à industrialiser les batteries au lithium à semi-conducteurs en 2018 et a construit la première batterie à semi-conducteurs batterie au lithium Ligne de production du pays. Elle dispose d'une gamme de produits diversifiée, comprenant des batteries semi-solides de première génération (teneur en liquide comprise entre 5% et 15%, densité énergétique de 240 à 420 Wh/kg), des batteries quasi-solides de deuxième génération (teneur en liquide inférieure à 5%, densité énergétique de 400 à 500 Wh/kg) et des batteries tout solide de troisième génération (sans liquide, densité énergétique supérieure à 500 Wh/kg). La batterie tout solide de troisième génération a terminé la phase de vérification en laboratoire et est actuellement en cours de conception de la ligne de production et de développement de procédés.
Zhejiang Fengli est une filiale de Ganfeng Lithium, principalement responsable de la recherche et développement (R&D) et de la promotion commerciale des batteries à semi-conducteurs. Le 19 mai, le rapport d'étude de marché de Ganfeng Lithium indiquait que la production en série de la batterie hybride solide-liquide de première génération de l'entreprise avait débuté, sa densité énergétique pouvant atteindre 260 Wh/kg ou plus. La capacité nominale actuelle est de 4 GWh par an et est en cours de montée en puissance. La batterie hybride solide de deuxième génération utilise du lithium métallique comme anode, et sa densité énergétique peut atteindre plus de 400 Wh/kg. Les performances de sécurité répondent pleinement aux exigences du véhicule, et les performances cycliques de l'échantillon de batterie R&D ont été conformes aux exigences du constructeur automobile.
En 2022, la batterie hybride solide-liquide de Ganfeng Lithium a été livrée à la voiture électrique Dongfeng E70. Par ailleurs, le lancement du SUV 100 % électrique Seres-5, équipé de la batterie hybride solide-liquide ternaire de Ganfeng Lithium, est prévu pour 2023.
Huineng Technology a commencé à produire des batteries à semi-conducteurs en 2017. Les produits actuels comprennent des batteries à semi-conducteurs à anode de silicium, des batteries à semi-conducteurs à anode de lithium métallique et des batteries à semi-conducteurs basées sur la technologie bipolaire.
L'usine G1, située à Taoyuan, à Taïwan, dispose d'une capacité de production annuelle de 40 GWh, principalement destinée à l'électronique grand public et aux produits électroniques portables. L'usine G2, actuellement en construction, produira des batteries à semi-conducteurs pour véhicules électriques. Selon un média français, Huineng Technology prévoit d'investir 5,2 milliards d'euros le 13 mai pour construire une nouvelle super-usine de batteries à Dunkerque, dans le nord de la France. Huineng Technology a également conclu des accords de coopération avec Mercedes-Benz, NIO et Skywell Auto.
