Il fut un temps où une batterie de 5 000 mAh dans un smartphone était considérée unanimement comme grande. Mais depuis peu, le plafond de verre des 5 000 mAh semble avoir sauté au profit de smartphones qui atteignent, voire dépassent les 6 000 mAh. Cela est dû à l’intégration progressive d’une nouvelle technologie de batterie dans les nouveaux téléphones, la technologie dite des batteries silicium carbone (silicon carbon en anglais).
Qu’apporte le Silicium carbone ?
Avant toute chose, il convient de comprendre ce qu’apporte cette technologie. Les batteries en silicium carbone permettent d’obtenir une plus grande densité énergétique que les batteries lithium-ion classiques. Comprendre par là qu’à poids ou encombrement équivalents, elles délivreront de l’électricité pendant un temps plus long.
Cela peut avoir trois applications. La première, la plus évidente, est tout simplement d’augmenter la capacité des batteries pour dépasser les 5 000 mAh sans augmenter l’épaisseur ou le poids d’un produit électronique.
La deuxième application concrète concerne les smartphones dits ultrafins, comme le Galaxy S25 Edge ou l’iPhone 17 Air. Ces deux smartphones devraient passer sous la barre des 6 mm lorsque la plupart des téléphones mesurent plus de 7,5 mm d’épaisseur actuellement. Si Samsung, Apple ou d’autres constructeurs se retrouvent à avoir la même idée en même temps, c’est bien qu’une nouvelle solution commence à être intégrable facilement à leurs produits.
Un dernier usage, et sans doute le premier à s’être imposé, concerne les smartphones pliants. Il y a encore peu de temps, les smartphones pliants étaient automatiquement synonymes d’une autonomie rachitique. Mais le Honor Magic V3 monte jusqu’à 5 150 mAh, tout en obtenant à sa sortie le record du smartphone le plus fin du marché, qui sera battu par le Oppo Find N5. Ces deux smartphones ont un point commun, vous l’avez deviné, des batteries très fines et prenant moins de place, en silicium carbone.
Comment fonctionnent les batteries silicium carbone
Comment fonctionne cette technologie ? Et surtout, qu’est-ce qui différencie une batterie de silicium carbone d’une batterie « classique » ? Pour tenter d’y voir plus clair, nous avons interrogé les constructeurs en pointe sur cette technologie et deux ont accepté de nous répondre, Oppo et Honor.
La première chose qu’il faut comprendre, c’est « qu’une batterie en silicium carbone n’est pas différente d’une batterie “traditionnelle” au lithium-ion. La base de son fonctionnement est exactement la même », nous explique-t-on du côté d’Oppo. Pour expliquer ce qui change dans les entrailles d’une batterie silicium carbone, il nous faut donc revoir comment fonctionne une batterie Lithium ion classique.
Sans rentrer trop dans les détails, retenez que dans une batterie, vous avez deux électrodes de part et d’autre. Entre les deux se trouve un liquide un peu épais, l’électrolyte. Celui-ci est conducteur d’ions (d’où le nom Lithium-ion). Il est traversé en son milieu par un séparateur qui isole les électrodes, mais permet aux ions de passer. Les deux électrodes sont également reliées, à l’extérieur de la batterie, par un circuit électrique, c’est ici que passeront les électrons qui vont alimenter l’appareil. Lorsque la batterie se charge où se décharge, les ions vont passer d’un côté ou de l’autre, entrainant la circulation des électrodes dans le circuit et donc la création d’un courant électrique.
Les deux électrodes, les deux pôles de la batterie si vous le voulez, portent différents noms. Vous avez d’un côté une électrode chargée positivement se prénommant cathode, de l’autre une électrode chargée négativement qui s’appelle anode.
C’est cette fameuse anode, qui va donner son nom aux batteries silicium carbone, comme nous l’explique Arne Herkelmann, Product strategy Manager auprès d’Oppo :
La principale différence entre les batteries lithium-ion « traditionnelles » et les nouvelles batteries silicium carbone réside dans le matériau utilisé pour l’anode : les batteries lithium-ion traditionnelles utilisent le graphite comme matériau, alors que les nouvelles batteries silicium carbone le remplacent par un composite de silicium et de carbone. Le silicium est le matériau actif qui peut fixer davantage d’ions lithium que le graphite, tandis que le carbone est utilisé comme support pour stabiliser l’anode en silicium.
En clair, durant la charge, l’anode intégrant du silicium carbone va pouvoir « stocker » davantage d’ions et d’électrons. Il pourra donc maintenir le courant plus longtemps. Plus vous ajoutez de silicium à la formule, plus la batterie est théoriquement capable de stocker de l’énergie. Le carbone pour sa part, est précisé dans le nom, car sans lui, le silicium ne serait pas stable et il n’y aurait donc tout simplement pas d’anode avec du silicium.
Qui fabrique les batteries silicium carbone ?
Aucun des constructeurs interrogés n’a accepté de partager avec nous le nom de son fournisseur. Car oui, les marques de smartphones n’ont pas développé elles-mêmes cette technologie. « La technologie au silicium carbone est le fruit d’un développement conjoint entre les laboratoires de HONOR et ses partenaires tiers. Ces derniers se concentrent principalement sur la recherche et le développement des matériaux, tandis que HONOR travaille à l’intégration de cette technologie dans ses smartphones pour en garantir la fiabilité. » Un nom revient fréquemment dans l’industrie, TDK, une entreprise qui possèderait la plus grande part de marché du secteur.
Les batteries silicium carbone devraient encore s’améliorer
Maintenant que nous avons établi le fonctionnement des batteries silicium carbone, il convient d’en mesurer la portée. D’après Arne Herkelmann, les anodes en silicium carbone « constituent une percée dans la technologie des batteries, car elles peuvent offrir une capacité bien supérieure à celle du graphite. » L’Oppo Find X8 Pro, leur smartphone le plus haut de gamme, par exemple, a pu « augmenter sa densité énergétique de 19 % par rapport aux solutions traditionnelles, atteignant 806 Wh/l (typ.) ».
Depuis quelques années, les constructeurs avaient en effet atteint un plafond de verre et tout le monde s’établissait tranquillement autour des 5000 mAh. « Les batteries à anode en graphite ont quasiment atteint leurs limites théoriques de capacité, rendant toute amélioration supplémentaire difficile », explique un-e porte-parole d’Honor. Le graphite possède une limite maximum théorique de stockage de 372 mAh/g et celle-ci est peu ou prou atteinte. « À l’inverse, les anodes en silicium constituent la voie technologique la plus prometteuse pour accroître la densité énergétique des batteries à l’avenir. »
Nous n’en sommes donc qu’au début. « Nos laboratoires disposent d’une capacité technologique supplémentaire permettant d’accroître encore davantage la densité énergétique », livre Honor. En effet, les batteries actuelles n’intègrent pas 100 % de silicium sur leur anode, au contraire. « Le HONOR Magic V3 intègre une batterie au silicium carbone de troisième génération, avec une teneur en silicium carbone atteignant 10 % », précise une source du côté de Honor. Cette teneur devrait augmenter avec le temps et les gains en matière de capacité également.
Actuellement, les gains se situent donc autour de 20 %, mais ils pourraient atteindre les 40 %, détaille Bloomberg dans un article consacré à TDK, l’entreprise leader du secteur. Alors que le marché dévoile chaque mois des smartphones autour des 6 000 mAh, les rumeurs des produits de fin 2025 et 2026 s’établissent déjà à 7 000 mAh. Si Bloomberg a raison, cela devrait être le prochain seuil critique.
Est-ce que ça coûte plus cher ?
Les améliorations ne sont donc pas terminées. Mais est-ce que tout cela aura un impact sur le prix des smartphones dans le futur ? Honor ne préfère pas se prononcer. « À l’heure actuelle, le coût des batteries au silicium carbone est plus élevé que celui des batteries traditionnelles, mais les chiffres précis ne peuvent être divulgués. »
Quant à savoir si le silicium carbone va s’imposer partout dans l’industrie comme le seul matériau d’anode, rien n’est moins sûr. Les deux constructeurs interrogés évoquent une phase de développement précoce de cette technologie. Si cela devait arriver, les bonnes vieilles batteries Lithium Ion ont encore de beaux jours devant elles donc.
Meilleure capacité = meilleure autonomie ?
Nous l’écrivons souvent dans nos tests, mais la capacité de la batterie n’est qu’un des facteurs pouvant influencer l’autonomie des smartphones. Ci-dessous, vous retrouverez un tableau récapitulant certains smartphones testés récemment par le 01Lab et intégrant une batterie avec du silicium carbone. Nous avons également affiché leur temps d’usage en continu durant notre test d’autonomie mixte qui mêle de la lecture vidéo en HDR, de l’audio, de la navigation web ou encore de la modélisation 3D.
Comme vous pouvez le voir, le Honor Magic 7 Lite et le Realme GT 7 Pro ont beau afficher la plus grande capacité, ils ne sont pas aussi endurants que le Xiaomi 15 Ultra ou le OnePlus 13. En revanche, tous ces smartphones enregistrent un bon score : à partir de 17h, nous parvenons généralement à utiliser le smartphone pendant deux jours d’affilée en usage réel, plutôt confortable.
Ajoutons que le silicium carbone est encore une technologie jeune. Les constructeurs vont sans doute affiner leur recette au fil des années pour en tirer tout le nectar.
N’oublions pas non plus que plus la technologie avance, plus divers composants du smartphone, comme l’écran ou la puce graphique, peuvent se montrer gourmands. Le silicium carbone pourrait donc ne pas avoir pour effet de décupler l’autonomie des smartphones, mais il pourrait se montrer utile pour répondre aux besoins de demain.
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