Percée dans les batteries à l'état solide : recharger les voitures électriques jusqu'à 80% en moins de 11 minutes

Édité par : Tetiana Pin

Batterie à semi-conducteurs Donut Lab

Les fabricants de batteries et d'automobiles rivalisent depuis longtemps sur la vitesse de recharge, et la nouvelle avancée rapportée dans ce document s'inscrit dans cette course. Selon les auteurs, les cellules à l'état solide sont conçues pour une architecture de 800 V et quittent déjà le laboratoire pour la phase de préparation à la production. Cependant, les membres concrets du consortium ne sont pas nommés dans le communiqué, et nous n'avons pas encore pu confirmer indépendamment les performances annoncées. Nous allons donc examiner ce qui est réellement établi.

Les résultats annoncés — 1200 cycles de contrainte thermique et 94% de capacité conservée — n'ont pas pu être trouvés dans des sources publiques. L'exemple le plus proche par le sens appartient à la société chinoise Sunwoda : elle avait annoncé une batterie solide composite polymère qui supporte plus de 1200 cycles en conservant une capacité supérieure à 80%. Mais là encore, il s'agit de résultats obtenus par l'entreprise, et les essais thermiques ont été réalisés sur une cellule isolée, et non sur un pack complet installé dans une voiture.

La vitesse, elle, peut être vérifiée sur des données réelles. La société finlandaise Donut Lab a commandé des essais indépendants au centre de recherche public VTT. Lors de ceux-ci, la cellule a atteint 80% en environ 9,5 minutes avec une charge à 5C, et en 4,5 minutes à 11C. La charge complète prenait un peu plus de sept minutes. Mais il s'agit d'une cellule de laboratoire, et le passage à la moto s'est révélé bien plus modeste : lors d'un test public sur une borne d'environ 100 kW, le pack d'essai de la moto Verge TS est parvenu à 80% en environ 12 minutes.

Pourquoi donc courir après les minutes ? Les batteries modernes peuvent avoir besoin de 30 à 45 minutes pour atteindre 80%, selon les estimations de chercheurs de l'Université de Californie à Riverside. La raison tient à la conception : les cellules lithium-ion classiques utilisent un électrolyte liquide, et un courant intense lors d'une recharge rapide peut endommager à la fois l'électrolyte et l'anode. Un électrolyte solide permet de « injecter » l'énergie dans la batterie plus sûrement, et c'est précisément ce qui rend la recharge rapide réaliste.

Il faut aussi tenir compte d'une réserve souvent omise. Lorsque les fabricants parlent de « 10 minutes », ils désignent généralement une plage de 10% à 80%, et non une charge complète depuis zéro. Après 80%, le système de gestion de la batterie réduit la puissance pour protéger les cellules contre la surchauffe et l'usure accélérée ; les derniers pour cent se rechargent donc nettement plus lentement. Autrement dit, il ne faut comparer les chiffres qu'à conditions identiques.

Quant aux intérêts des participants, il est clair qu'il leur importe d'arriver plus vite sur le marché des voitures électriques haut de gamme. Mais la question principale reste ouverte : combien coûtera une telle batterie et la production pourra-t-elle maintenir la qualité en fabrication de masse ? En parallèle, des scientifiques de laboratoires de divers pays cherchent des moyens de réduire encore davantage le temps de recharge. Par exemple, des chercheurs de Chine et de Californie ont rapporté une recharge jusqu'à 80% en environ neuf minutes, mais il ne s'agit encore que de prototypes de laboratoire.

Pour le conducteur, le principal gain réside dans des arrêts moins nombreux sur autoroute et moins de temps passé à la borne de recharge. Si les caractéristiques annoncées se confirment sur les voitures de série, c'est précisément ce qui pourrait lever l'un des principaux reproches adressés aux voitures électriques. Pour l'heure, il convient d'accueillir les chiffres ronflants avec prudence et d'attendre les résultats des essais sur des voitures réelles et en production de masse.

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Sources

  • New Solid-State Battery Breakthrough Enables Sub-11-Minute EV Charging

  • Donut Lab 80% in 4.5 minutes independent test (Autoblog)

  • Solid-state battery survives 400°F heat, exceeds 1,200 cycles, targets 600-mile range (Interesting Engineering)

  • Solid-state battery survives 400°F heat test, targets 600-mile range (Google News)

  • Solid state battery achieves five-minute charging time (Fleet News)

  • Твердотельный аккумулятор Donut Lab зарядился на 80 % менее чем за 5 минут в независимых тестах (3DNews)

  • The Actual Battery From The World's First Production Solid-State EV Got Tested (The Autopian)

  • Solid-state batteries charge faster, last longer (University of California)

  • Твердотельные батареи: почему о них говорят и когда ждать настоящего прорыва (Хабр)

  • Твердотельные батареи и зарядка за 10 минут (NCars)

  • New 'doped' solid-state batteries can charge to 80 per cent in just nine minutes (Top Gear)

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