Les promesses de la troisième génération de téléphonie mobile (3G) sont nombreuses, mais pour transformer son téléphone portable en outil multimédia, encore faut-il intégrer un élément essentiel : l’énergie. “Les téléphones se miniaturisant de plus en plus, les batteries doivent suivre le rythme, tout en apportant au moins autant, voire plus, d’énergie“, constate Christophe Pillot, consultant chez le conseiller en stratégie Avicenne Développement. Mais si l’électronique, et particulièrement la miniaturisation, ne cesse de progresser, il n’en est pas de même pour la chimie. Cette science est au c?”ur des recherches sur les batteries. En effet, l’énergie électrique est stockée dans les batteries sous forme chimique, puis restituée sous forme de courant. Ce sont des couples électrochimiques qui génèrent cet influx électrique. Jusque dans les années 1990, aucun nouveau couple d’éléments chimiques n’a permis aux batteries de suivre la miniaturisation des équipements électroniques. Mais, depuis lors, trois nouvelles technologies ont émergé : les accumulateurs à base de nickel, notamment le couple nickel métal hydrure (NiMH), puis les technologies à base de lithium, le lithium ion d’abord et enfin, le lithium polymère. Le Japon a été en pointe dans ces recherches, plus négligées ailleurs.
Les Japonais mènent la course
Sony a ainsi pu lancer la première application au lithium, en 1991. Résultat, les Japonais détiennent 84 % du marché, une proportion qui ne devrait pas changer dans les cinq ans à venir. Le leader du domaine est actuellement le groupe japonais Sanyo, qui détient, selon Avicenne Développement, 56 % du marché des NiMH et 27 % du marché montant des batteries lithium ion. Le marché mondial était évalué en 2000 à 5,5 milliards de dollars (6,1 milliards d’euros), en croissance de 10 %. L’enjeu est d’autant plus grand que cette activité est principalement tirée par le secteur du téléphone portable, qui représentait l’an passé quelque 430 millions d’unités. “En Europe, le taux de pénétration de 60 % indique qu’on est plutôt dans une phase de renouvellement. Le marché de masse se déplace vers les pays de l’Est, ou encore l’Inde et la Chine“, commente Christophe Pillot. Le paysage du marché des batteries suivra cette évolution de très près. Le NiMH, qui équipe encore près de 50 % des téléphones portables, va céder du terrain au lithium, notamment sur les applications gourmandes en énergie. Mais ces batteries étant chères, elles seront réservées aux applications à valeur ajoutée promises par les services mobiles de troisième génération. À l’horizon 2005, le NiMH équipera ainsi encore 35 % des téléphones portables.La technologie montante, le lithium polymère, est réellement apparue sur le marché en 1999 avec 2 millions de cellules commercialisées. Ce chiffre devrait exploser pour atteindre 356 millions en 2005. Son avantage ? Alors que la batterie lithium ion fait appel à un électrolyte liquide encapsulé dans un réceptacle hermétique, le lithium polymère utilise comme électrolyte un mince film de polymère qui fait corps avec les feuilles de cathode et d’anode. On peut découper ce film et lui donner n’importe quelle forme, nécessairement plus réduite que le réceptacle qui contient le liquide des batteries lithium ion. “Mais on en est encore au stade du développement pour cette technologie, tempère H. Kim, le responsable des ventes de Kokam, spécialiste coréen de la production de cellules lithium ion. Certains clients se posent encore des questions quant au coût de la technologie et sa sécurité, notamment.“
L’hydrogène, encore au labo
Car la sécurité est un aspect crucial des batteries : il faut éviter que la chaleur ou les courts-circuits ne fassent exploser la cellule. “La sécurité représente près de 20 % du coût de la batterie“, confirme Gilles Gozlan, directeur technique du fournisseur de protection de circuits Raychem Circuit Protection. Un aspect important, notamment pour les batteries lithium ion, réputées relativement instables. Ces trois technologies ont de beaux jours devant elles, mais déjà, les laboratoires de recherche spécialisés planchent sur les prochaines générations de sources d’énergie. On chuchote que la pile à combustible (à hydrogène) pourrait certainement trouver sa place dans les téléphones portables. “Mais cette technologie ne devait pas voir le jour avant une dizaine d’années“, estime Christophe Pillot. Certains ont tenté de mettre des cellules solaires sur les téléphones en complément de la batterie, “mais le gain d’énergie est négligeable“.
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