Les voitures traditionnelles énergivores se vendent actuellement plus que les véhicules électriques à un taux de près de 50 pour un. Une des principales raisons de cet écart est le coût élevé de la batteries lithium-ion sous le capot. Mais a nouvelle approche de fabrication développé par des chercheurs du MIT et d'une startup 24 mois pourrait réduire considérablement le coût du piles tout en améliorant leurs performances et en les rendant plus facilement recyclables.
Une nouvelle percée de Samsung offre d'énormes augmentations de la densité des batteries lithium-ion.
Les batteries lithium-ion sont le type de batteries rechargeables le plus largement utilisé. On les trouve dans électronique grand public comme les smartphones et les tablettes ainsi que beaucoup voitures électriques entre autres applications, donc toute réduction de coût - en particulier une aussi dramatique à cela - pourrait faire des vagues sérieuses dans un tas d'industries.
Un meilleur processus de fabrication
Le processus actuel de fabrication des batteries lithium-ion est resté relativement inchangé depuis leur création il y a deux décennies. "Nous avons réinventé le processus", a déclaré Yet-Ming Chiang, professeur Kyocera de céramique au MIT et co-fondateur de 24M.
Contrairement aux batteries lithium-ion traditionnelles, qui sont fabriquées avec des électrodes solides, les batteries de 24M utilisent une électrode «semi-solide». C'est un hybride entre les soi-disant «batteries à flux» où les électrodes sont des suspensions de minuscules particules transportées par un liquide et pompées partoutla batterie et les solides conventionnels.
Chiang dit qu'ils ont réussi à abandonner plus de 80% des matériaux de stockage non énergétiques dans le batterie tout en augmentant la taille de l'électrode de plus de cinq fois par rapport à une batterie lithium-ion conventionnelle.
L'entreprise affirme que cette nouvelle conception simplifie le processus de fabrication, lui permettant de produire des batteries pour la moitié du coût et dans un cinquième du temps des batteries traditionnelles.
Batteries pliables
Selon Chiang, le nouveau système rationalise non seulement le processus de fabrication - il produit également une batterie plus flexible et résiliente. Alors que les batteries lithium-ion traditionnelles contiennent des électrodes fragiles qui ont tendance à se fissurer sous pression, le nouveau système de 24M produit des cellules de batterie qui peuventplié ou plié sans faillir. L'entreprise prétend même que ses cellules de batterie peuvent survivre à la pénétration d'une balle.
Chiang dit que cela améliorera la sécurité et la durabilité des batteries lithium-ion. Cela pourrait être un gros problème pour les voitures électriques, où le feu est un problème. Tesla stocke ses batteries dans une coque blindée précisément pour cette raison. Éliminer le besoin decette coque pourrait réduire le poids et permettre un entretien plus facile.
L'avenir de la fabrication de batteries?
24M a produit une première série de 10 000 échantillons de batteries à expédier à des partenaires et clients potentiels à des fins de test. À l'heure actuelle, l'entreprise se concentre sur les installations à l'échelle du réseau, qui sont utilisées fournir une sauvegarde pour les énergies renouvelables sources qui produisent une production intermittente, comme l'énergie éolienne et solaire. Certains de ses premiers partenaires comprennent une société pétrolière en Thaïlande et le fabricant japonais d'équipement lourd IHI Corp.
Les véhicules électriques sont également sur le radar de Chiang. Il a en fait un intérêt de longue date pour les applications de transport: il a séparé 24 millions de dollars de son ancienne société, A123 Systems, qui produisait des batteries lithium-ion spécifiquement pour les voitures électriques.
Chiang estime que 24M seront en mesure de produire des batteries lithium-ion pour moins de 100 dollars par kilowattheure de capacité d'ici 2020. Venkat Viswanathan, professeur adjoint de génie mécanique à l'Université Carnegie Mellon dit cette nouvelle conception de batterie de 24M "pourrait perturber la fabrication de batteries [au lithium-ion] comme ce que les mini-usines ont fait aux aciéries intégrées."
Les implications d'un processus de fabrication de batteries moins cher et plus efficace sont claires. Les économies au niveau de la fabrication peuvent être transmises au consommateur, ce qui rend les produits plus abordables et une plus grande incitation à choisir des voitures électriques plutôt que leurs homologues à gaz.
"Pour moi, la victoire ultime serait que cela devienne la norme de facto pour la production de batteries dans le monde", a déclaré Chiang.
Que pensez-vous de la nouvelle approche de 24M en matière de fabrication de batteries? Les batteries lithium-ion moins chères auraient-elles des effets majeurs sur votre vie quotidienne? Faites-nous part de vos commentaires dans les commentaires ci-dessous!
