Pour stocker de l’énergie plus vite dans une batterie, il y a deux solutions principales.
La première consiste à avoir une très grosse batterie, de manière à ce que la puissance du chargeur se répartisse dans un grand nombre de cellules (accumulateurs), diminuant ainsi la puissance de recharge par cellule. C’est ce que fait Tesla, lui permettant d’avoir des superchargeurs à 135 kW. Par ailleurs, une grosse batterie sera rechargée moins souvent, et la perte de capacité due à la recharge rapide sera donc moins importante.
La deuxième solution c’est d’avoir une chimie de batterie qui se prête bien à la recharge rapide. C’est le cas des batteries au titanate de lithium (LTO) qui peuvent être rechargées en 5 minutes, et conserver plus de 10 000 cycles de recharge, malgré la recharge très rapide. Par contre les batteries LTO, comme celles de Toshiba, sont 3 fois plus lourdes que les batteries Li-ion NCA (nickel-cobalt-aluminium) de Tesla, pour une même quantité d’énergie stockée (LTO : 80 kWh/kg, NCA : 250 Wh/kg).
Or, on nous annonce des superchargeurs à 150 kW et plus d’ici quelques années, pour la recharge rapide de l’ensemble des véhicules électriques (VÉ), autres que ceux de Tesla. La photo de l’article, montrant un chargeur à 150 kW, vient du site de ABB.
Toutefois, force est de constater que présentement les VÉ qui ont des batteries de 60 kWh et moins ne pourront bénéficier pleinement de tels chargeurs. Même si la Hyundai Ioniq électrique (batterie de 28 kWh) peut accepter une recharge à 100 kW, sur le site de Hyundai on constate qu’avec un chargeur de 50 kW, 80 % de la batterie est rechargée en 30 minutes, alors qu’avec un chargeur à 100 kW, le 80 % est atteint en 23 minutes. La durée de la recharge n’est donc écourtée que de 25 %, malgré qu’on double la puissance du chargeur. Pour ce qui est de la Chevrolet Bolt EV (batterie de 60 kWh), elle ne peut pas dépasser 80 kW pour la puissance de recharge, et l’expérience de Sylvain Juteau avec une borne de 50 kW nous a montré qu’il a pris 71 minutes pour redonner 43 kWh à la batterie, en partant d’un état de charge à 14 %. Mais, ce même 43 kWh a pris 113 minutes en partant d’un état de charge de 32 %. On est loin d’une recharge à 80 % en 20 minutes pour une batterie de 60 kWh.
Par conséquent, il va falloir développer des batteries Li-ion plus performantes pour la recharge rapide, sans alourdir ces batteries ni raccourcir trop leur durée de vie.
Dans mes derniers articles, j’ai fait état des avancées récentes dans le domaine des batteries Li-ion, laissant entrevoir des batteries 3 fois plus légères (U. Rice et U. Texas), ou des durées de vie deux fois supérieures (U. Dalhousie). Mais, la recherche ne doit pas négliger l’aspect recharge très rapide.
Une jeune compagnie israélienne, StoreDot, annonce qu’elle a développé une batterie Li-ion capable d’être rechargée en 5 minutes, avec une densité d’énergie avoisinant celles des batteries utilisées dans les téléphones cellulaires, et 2000 cycles de recharge. Malheureusement, l’information est très restreinte, et aucun article dans des revues arbitrées n’est présenté sur leur site. Toutefois, il est bon de noter qu’ils ont obtenu 66 millions $ d’investisseurs, dont Samsung. Un dossier à suivre.
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