Si on veut pouvoir interdire la vente de véhicules à essence ou diesel en 2035, il va falloir trouver des solutions pour les gens qui habitent un appartement en ville sans prise extérieure pour recharger leur voiture électrique (VÉ). L’installation de bornes de recharge sur rue revient beaucoup trop cher pour généraliser cette solution.
La petite voiture électrique urbaine concept Uniti One avec une petite portion de la batterie amovible
Mais, il y a une solution astucieuse qu’avait envisagé la compagnie suédoise en démarrage Uniti avec leur petite voiture urbaine One (photo d’entête de l’article). Cette solution consistait, dans un premier temps, à diminuer la consommation électrique de leur VÉ à 9 kWh/100 km EPA en lui donnant une forme très aérodynamique et une masse à vide de 600 kg seulement, grâce, entre autres, à des matériaux composites et des moteurs-roues. Deux options de batterie autorisaient des autonomies de 150 km ou 300 km. Cette faible consommation d’énergie leur permettait d’avoir une petite partie de la batterie (30 km d’autonomie) qui soit amovible, sous forme d’une petite mallette, et rechargeable sur une prise INTÉRIEURE dans un appartement ou au bureau. En rechargeant cette batterie pendant quelques heures à la maison et au travail on peut ainsi rouler 60 km par jour sans entamer la batterie non amovible du véhicule. En empruntant 20 km sur cette plus grosse batterie, pour un total de 80 km par jour, il ne reste qu’à recharger rapidement celle-ci une fois par deux semaines en moins de 10 minutes, à une borne de recharge rapide publique.
Nous avons utilisé l’imparfait dans le paragraphe précédent, car malheureusement la compagnie Uniti a fait faillite pendant la pandémie et ils ont abandonné l’idée de la petite batterie amovible de leur version concept lors du lancement en 2020, cherchant dans un premier temps à diminuer les coûts le plus possible, quitte à y revenir plus tard.
La nouvelle batterie condensée de CATL (500 Wh/kg) rend la solution de la petite batterie amovible tout à fait réaliste
Le 19 avril 2023, CATL annonçait au Salon de l’auto de Shanghai qu’ils avaient développé une nouvelle batterie condensée avec une densité d’énergie deux fois supérieure (500 Wh/kg) aux batteries actuelles (NMC) qu’on retrouve dans les VÉ. Ils ont ajouté qu’ils pouvaient atteindre une production de masse en un court laps de temps.
Une des applications qui demande une telle densité d’énergie est l’aviation continentale électrique avec un rayon d’action inférieur à 500 km. Mais, possiblement que l’application des VÉ urbains tels que nous l’avons décrit plus haut va constituer une application importante.
Si on prend une Tesla model 3 à propulsion arrière avec l’autonomie standard (standard range) de 435 km, sa consommation d’énergie EPA est de 15,6 kWh/100 km pour une masse de 1 624 kg. Il serait donc tout à fait réaliste d’envisager une voiture électrique urbaine de 1200 kg, pouvant transporter 4 passagers, avec une autonomie de 350 km à 400 km et des performances plus modestes pour l’accélération, qui consommerait 13 kWh/100 km, ou 3,9 kWh/30 km. Avec la nouvelle batterie condensée de CATL de 500 WH/kg au niveau des cellules, on pourrait obtenir une mallette amovible de 30 km d’autonomie pesant 10 kg.
Une telle mallette avec des roulettes et une poignée télescopique pour la trainer se manipule sans problème. On pourrait même avoir une bandoulière pour la transporter à l’épaule. En rechargeant la batterie de 3,9 kWh sur le 110 Volt avec un chargeur de 1,3 kW, la recharge s’effectuerait en 4 heures. Il serait également possible d’avoir un système avec deux ou trois batteries de 30 km qu’on échange à des stations d’échange de batteries comme pour les scooters électriques, nous donnant 60 km ou 90 km d’autonomie en 30 secondes, le temps d’échanger les batteries amovibles à une des nombreuses stations réparties dans une ville. À remarquer que les batteries amovibles de scooter Gogoro dans la photo ci-dessous pèsent chacune 9,8 kg.
Station d’échange de batteries des scooters Gogoro. Source : Gogoro.
On peut même imaginer quelques grosses centrales de recharge qui distribuent les batteries rechargées en groupe de 12 dans des cabinets, grâce à des camions électriques qui font la tournée des stations d’échange de batteries pour les alimenter en batteries pleines et reprendre les batteries vides. Cette option éviterait d’avoir à connecter toutes les stations d’échange de batteries aux réseaux électriques pour la recharge, ce qui est plus difficile ou coûteux dans certains endroits des centres-villes.
Conclusion
La nouvelle batterie condensée de CATL, avec une densité d’énergie de 500 Wh/kg, rend réaliste une nouvelle catégorie de solutions pour de petites voitures électriques urbaines sans besoin de prise extérieure pour les recharger. Ces solutions font appel à des petites batteries amovibles qu’on peut recharger chez soi ou au travail sur une prise de 110 Volt intérieures ordinaire en 3 ou 4 heures, ou échanger en 30 secondes à des stations d’échange de batteries.
Avec des batteries qui n’ont qu’une densité d’énergie de 250 Wh/kg, on doit trop alléger le véhicule pour diminuer sa consommation électrique afin d’avoir une/des batterie(s) amovible(s) qui ne dépasse pas 10 kg chacune pour 30 km d’autonomie.
Dites-moi ce que vous en pensez dans les commentaires ou faites-moi savoir si vous avez une autre approche similaire.
