La course mondiale visant à fabriquer de meilleures batteries pour les voitures électriques a un nouvel objectif. Contemporary Amperex Technology Co. Limited, connue sous le nom de CATL, a annoncé un changement majeur dans ses plans de recherche à long terme. Le fabricant chinois de batteries se concentre désormais sur la technologie lithium-air avec une densité énergétique maximale théorique qui correspond à la densité énergétique de l’essence.
L'annonce est venue de Wu Kai, scientifique en chef du CATL, lors du forum Powering the Nation 2026. Wu, qui est également membre de l'Académie chinoise d'ingénierie, a partagé publiquement pour la première fois la stratégie de l'entreprise, indiquant où le géant fabricant de batteries pense que la prochaine phase de la concurrence sur le marché mondial se déroulera.
Les batteries lithium-ion standard des voitures électriques utilisent des composés de métaux lourds. Ces composés contiennent généralement du nickel, du cobalt et du manganèse pour retenir les ions lithium. Les conceptions lithium-air éliminent ces matériaux lourds. Au lieu de cela, ils utilisent une anode au lithium métallique et prélèvent l’oxygène directement de l’air ambiant pour agir comme réactif cathodique. Parce qu’elles puisent de l’oxygène dans l’environnement, les chercheurs les appellent « batteries respirantes ». Cette configuration réduit à la fois le poids total et la complexité interne des cellules de la batterie.
Les calculs derrière cette technologie expliquent pourquoi les fabricants de batteries sont intéressés. La limite théorique de densité énergétique pour les systèmes lithium-air est de 12 000 Wh/kg. L'essence se situe à environ 13 000 Wh/kg, et les prototypes de batteries de laboratoire modernes ont atteint plus de 1 200 Wh/kg. Ce dernier chiffre est quatre fois supérieur à la capacité de 250 à 270 Wh/kg que l’on trouve aujourd’hui dans les voitures électriques grand public. Il fait également plus que doubler l’objectif de 500 Wh/kg attendu pour les prochaines batteries à semi-conducteurs.
Si les entreprises manufacturières parviennent à produire en masse ces composants, l’autonomie standard des voitures électriques changera considérablement. Les véhicules avec une autonomie de plus de 1 600 km avec une seule charge pourraient devenir normaux. Cela résoudrait efficacement les problèmes de distance de conduite qui éloignent de nombreux acheteurs des véhicules électriques.
Les scientifiques ont pensé pour la première fois au concept lithium-air dans les années 1970, mais des problèmes d’ingénierie ont empêché les entreprises d’utiliser cette technologie dans de vrais véhicules pendant des décennies. Les composants sont très sensibles à l’humidité et au dioxyde de carbone présents dans l’air. Les premiers prototypes souffraient également d’une mauvaise stabilité du catalyseur et d’une courte durée de vie. Mais de nombreux progrès ont été réalisés et les derniers projets académiques ont commencé à résoudre ces problèmes.
Un projet conjoint de l'Université de l'Illinois à Chicago, du Laboratoire national d'Argonne et de l'Université d'État de Californie à Northridge a montré une batterie lithium-air opérationnelle en 2024. Ce prototype a géré plus de 700 cycles dans un environnement imitant l'air naturel. D’ici 2025, l’Argonne National Laboratory s’est associé à l’Illinois Institute of Technology pour construire un nouveau prototype. Cette unité a atteint le niveau de densité énergétique de 1 200 Wh/kg et a duré 1 000 cycles de charge à température ambiante standard. Les experts ne s’attendent pas à ce que cette conception spécifique soit prête pour de vrais véhicules avant 2030.
CATL a l’habitude de transformer des concepts chimiques alternatifs en produits réels. L'entreprise a présenté un modèle de batterie sodium-ion en 2020, et ces batteries sont désormais déjà produites en série, les constructeurs automobiles les installant dans plusieurs nouveaux modèles de véhicules. Ces modèles incluent le GAC Aion UT et le Changan Oshan 520. D'autres marques automobiles comme Geely, Chery et FAW utilisent également ces packs sodium-ion pour baisser les prix des petites voitures électriques.
La nouvelle annonce lithium-air montre comment la société envisage de diviser son calendrier en trois parties distinctes. Le plan à court terme est de répondre aux exigences actuelles du marché en utilisant des modèles de batteries existants et matures. À moyen terme, CATL améliorera l’expérience de conduite des véhicules électriques haut de gamme en déployant des packs à semi-conducteurs. À long terme, il s’agit de maximiser les capacités de stockage d’énergie en commercialisant la technologie lithium-air.
La balance commerciale penche en faveur du constructeur chinois au moment où il entame cette recherche à long terme. CATL détient la plus grande part de marché au monde pour les batteries de puissance et les systèmes de stockage d'énergie stationnaires. Dans le secteur automobile, l'entreprise a obtenu une part de marché de 47,0 % en avril 2026. Du côté du stockage d'énergie, l'entreprise a vendu 121 GWh de batteries de stockage au cours de l'année 2025. Ce volume lui a conféré une part de marché mondiale de 30,4 %, la maintenant au premier rang mondial pendant cinq années consécutives.
