Il n’y a pas d’autre façon de le dire : l’industrie automobile est au bord d’un changement sismique. Imaginez un monde où les véhicules électriques rivalisent directement avec leurs homologues à essence en termes d’autonomie. Cet avenir n’est peut-être pas aussi loin que nous le pensons, grâce aux derniers développements en matière de technologie des batteries.
Selon un rapport de TrendForce, nous pourrions envisager de produire en masse des véhicules électriques équipés de batteries entièrement solides d'ici 2030. Cette nouvelle génération de batteries pourrait potentiellement fournir deux à trois fois l'autonomie des batteries au lithium liquide actuelles, catapultant les véhicules électriques dans la même catégorie que les véhicules à carburant conventionnel.
À l’heure actuelle, les véhicules électriques et hybrides rechargeables reposent principalement sur des batteries au lithium liquide, principalement au nickel-cobalt-manganèse (NCM) et au lithium fer phosphate (LFP). Pourtant, ces technologies semblent déjà atteindre leurs limites. Les autonomies actuellement offertes par ces batteries, de 500 à 600 km pour NCM et de 300 à 500 km pour LFP, sont encore inférieures aux 600 à 1 200 km réalisables par des véhicules économes en carburant.
Les batteries à semi-conducteurs, cependant, peuvent réellement changer la donne. La principale différence ? L'électrolyte. Remplacer la version liquide traditionnelle par une version solide apporte de nombreux avantages : plus de stabilité, un risque moindre d'emballement thermique pendant la charge et la décharge et, surtout, une densité énergétique accrue.
Et les voies potentielles vers cette utopie du solide ? Les voies du sulfure, de l'oxyde et des polymères sont toutes à l'étude, le sulfure et l'oxyde étant actuellement présentés comme les meilleures options pour les voitures électriques en raison de leur densité énergétique, de leur efficacité et de leurs références en matière de sécurité.
L’industrie automobile mondiale est en concurrence féroce pour être la première à franchir la ligne d’arrivée des semi-conducteurs. Les constructeurs automobiles japonais empruntent la voie du sulfure, Toyota, en collaboration avec Panasonic, étant le fer de lance de la production de masse d'ici 2027. Pendant ce temps, les constructeurs automobiles européens et américains ont élargi leurs filets, étudiant les trois voies technologiques.
En revanche, les constructeurs automobiles chinois se concentrent sur la voie des oxydes et déploient déjà des batteries semi-solides. Même si elles n’atteignent pas tout à fait la densité énergétique des batteries entièrement solides, ces alternatives semi-solides fournissent néanmoins un impressionnant 300 à 400 Wh/kg.
Des entreprises comme Nio, Dongfeng Motor et Seres adoptent rapidement cette technologie, Nio ayant récemment dévoilé une batterie semi-solide qui prétend offrir une autonomie énorme de plus de 1 000 km.
Ce n’est cependant pas encore le bon moment pour sortir le champagne. Le chemin vers la production de masse de batteries à semi-conducteurs est encore semé d’embûches. Les obstacles techniques et les problèmes de coûts ne sont qu’un aspect du problème, et le calendrier de mise en œuvre généralisée des véhicules est incertain. Par exemple, malgré la promesse de sa batterie semi-solide, Nio a vu son calendrier de livraison retardé à plusieurs reprises. Et bien que la densité énergétique de la batterie soit impressionnante, elle entraîne une légère pénalité de poids et une énorme augmentation des coûts.
Pourtant, l’avènement des batteries à semi-conducteurs représente un grand pas en avant pour l’industrie des véhicules électriques. La vision d’un véhicule électrique capable de rivaliser avec les voitures à essence traditionnelles en matière d’autonomie n’est pas qu’une chimère. C'est un avenir qui frappe déjà doucement à nos portes. À mesure que cette course s’intensifie, les coups se font plus forts, et une chose est claire : les gagnants façonneront non seulement l’industrie automobile, mais aussi notre relation avec les transports.
