500 Km en moyenne. C’est l’autonomie qu’offrent, quand les vents sont favorables, les voitures électriques actuelles. Evidemment le chiffre varie en fonction de la conduite, du modèle de voiture et des routes parcourues.
Si cette distance commence à représenter un bon argument pour passer aux véhicules électriques, il n’en reste pas moins que l’autonomie demeure encore un point central d’achoppement. Or, accroître le nombre de kilomètres entre deux recharges n’est pas chose simple.
Des batteries trop encombrantes
Les batteries sont un élément contraignant lors de la conception d’une voiture électrique : par leur disposition dans le châssis, par leur poids, par leur encombrement et par des obligations de sécurité, notamment. Car les batteries actuelles sont composées de milliers de cellules, qui doivent être entourées d’une enveloppe protectrice et de connecteurs qui les isolent des autres cellules pour la première et qui les relient à l’ensemble de batterie et à la voiture, pour les seconds. Ainsi, dans une voiture, en règle générale, plus de 50% de la surface occupée par les batteries est occupée par la couche protectrice et les connecteurs. Et c’est sans compter sur le fait que toutes connexions produisent un autre problème, celui de la résistance électrique au niveau des cellules – ce qui signifie moins de puissance électrique en définitive.
Empilé pour résoudre les problèmes
Toutefois ces contraintes pourraient bien être de l’histoire ancienne. Le Fraunhofer Institute pour les technologies et systèmes céramiques, de Dresde, vient de mettre au point un nouveau concept de batterie. Baptisée EMBATT, cette nouvelle approche adopte le principe bipolaire des piles à combustible sur des batteries au lithium. Ainsi, les cellules ne sont pas liées entre elles, côte à côte en petits groupes, mais directement empilées les unes au-dessus des autres en grandes « plaques », explique le communiqué du centre de recherches allemand.
Cette nouvelle structure a deux intérêts. D’une part, elle permet de se dispenser de l’enveloppe protectrice et des multiples connecteurs pour chaque cellule. En conséquence de quoi, un plus grand nombre de cellules peut être intégré dans un même espace. D’autre part, le courant électrique circulant sur toute la surface de la batterie, la résistance électrique est réduite.
« Avec notre nouveau concept d’agencement, nous espérons augmenter l’autonomie des voitures électriques à plus de 1000 Km à moyens termes », explique le Dr Mareike Wolter, en charge du projet au sein du Fraunhofer Institute.
Le centre de recherches s’est servi de son expertise dans les matériaux céramiques pour produire l’électrode bipolaire la plus fine possible. Il s’agit d’une bande métallique recouverte, des deux côtés, de matériaux de stockage céramique (réduits en poudre, ils sont mélangés à des polymères et des matériaux conducteurs). Logiquement, un côté est l’anode, l’autre est la cathode.
Les prototypes en laboratoire sont déjà opérationnels, précise le communiqué, qui indique également que la prochaine étape pour les équipes est de produire des cellules plus grosses et de les installer dans des voitures électriques. Le Fraunhofer Institute et ses partenaires industriels espèrent mener leurs premiers tests dans des véhicules d’ici 2020.
Source :
Fraunhofer Institute
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