Retarder l'action sur les futures avancées en matière de batteries ?
Le progrès dans la technologie des batteries d'électrovoitures est notable, mais une portée améliorée et des vitesses de charge plus rapides demeurent des améliorations désirées. Ce dilemme pourrait faire hesiter les acheteurs potentiels : Acheter maintenant ou attendre des batteries meilleures ?
L'un des raisons possibles pour les ventes lentes des voitures électriques pourrait être la peur de manquer d'une technologie de batterie révolutionnaire. Ce n'est pas une distrust dans la technologie actuelle, mais plutôt des incertitudes quant à des percées prochaines. Attendre trop longtemps ne peut pas donner de bons résultats.
La technologie des véhicules électriques évolue beaucoup plus vite que les voitures conventionnelles, et bien que des avancées incrementales aient été réalisées dans les dernières années, la propulsion électrique et les batteries continuent à croître. Les sauts spectaculaires dans le court terme sont peu probables, mais la tendance est clairement des améliorations significatives. Depuis plusieurs décennies, les coûts des batteries Lithium-Ion ont chuté de manière spectaculaire, de l'ordre de 30 à 50 fois, et l'énergie par unité de masse a triplé. Cependant, ce rythme n'est pas durable ; au lieu de cela, nous sommes en train de voir une croissance continue.
L'implémentation de nouvelles technologies dans la production en masse est lente
Les changements radicaux en technologie de batterie ne sont pas attendus pour arriver la nuit. Les chercheurs présentent régulièrement des avancées significatives, particulièrement dans la science des matériaux. Cependant, il peut prendre plusieurs années ou même décennies pour que ces innovations aboutissent à des véhicules à grande échelle. Les annonces des fabricants sont plus proches de l'implémentation, avec les fournisseurs chinois particulièrement pressés de montrer leurs nouveaux produits devant leurs concurrents. Cependant, il est incertain quand, dans quels véhicules, ou à quel coût ces développements atteindront le marché. Quelques facteurs clés peuvent aider à prendre des décisions informées.
Pour le conducteur moyen, les aspects essentiels des batteries futures sont principalement deuxfoldes : la portée potentielle et les temps de charge. Une densité énergétique volumique plus élevée (Wh par liter) signifie une batterie plus petite ou une portée plus longue pour une masse fixée.
Actuellement, la densité énergétique d'une batterie Lithium-Ion standard, à base de Nickel, est approximativement de 450 Wh par liter. Une batterie électrique de voiture typique de 50 kWh de capacité et environ 400 kilomètres de portée nécessite environ 111 litres - presque double la quantité moyenne de carburant d'une voiture compacte à moteur à essence. Pour certains véhicules, les densités d'énergie par cellule sont fournies. Ces valeurs sont généralement inférieures à celles de l'ensemble de la batterie, car la logistique, les fil conducteurs et les électroniques ne sont pas prises en compte.
La portée peut augmenter mais pas beaucoup
Dans les prochaines années, la plupart des voitures sont prédites pour rester dans la portée actuelle. Une voiture électrique à une portée de 1000 km n'attend pas dans le courant du temps. Attendre des améliorations telles d'un consommateur implique une perte de temps. Des avancées significatives sont attendues uniquement pour des véhicules équipés de batteries solides. Avec cette variante de batterie solide encore pas prête à la série, des densités d'énergie supérieures à 700 Wh sont atteignables. Des voitures de série avec des batteries solides sont prévues pour la fin de la décennie, mais elles viseront d'abord des véhicules de luxe ou des niches rares.
Même si les portées des voitures favorables augmentent dans les prochaines années grâce à des moteurs plus efficaces, des batteries plus intelligentes et des coûts par kWh de cellules en baisse, des sauts significatifs sont improbables. Pour ceux qui ont besoin de portées plus grandes que les options actuelles, la portée et la vitesse de charge doivent être prises en compte. La vitesse de charge est représentée par le "C-nombre". Un C-nombre de 1 signifie que la batterie peut être chargée une fois par heure, tandis qu'un C-nombre de 2 signifie qu'elle peut être chargée deux fois. Et ainsi de suite. Actuellement, la plupart des véhicules de série ont des C-nombre entre 1,5 et 2,5 - ils peuvent être chargés au meilleur des cas deux fois par heure. Cela correspond à environ 24 minutes. Cette valeur théorique est principalement utilisée pour la comparaison.
Il est important de noter que le C-nombre est significatif uniquement lorsque la taille de la batterie est connue. Une batterie typique pour des véhicules électriques à longue portée à une capacité de 100 kWh peut être chargée à 80% en 30 minutes à un taux de charge de 2. L'industrie viserait un taux de charge de 4 dans ce cas, correspondant à une durée de chargement de 15 minutes. Cependant, cela est seulement atteignable avec des véhicules équipés de systèmes de batterie à 800 volts. Certains constructeurs comme Hyundai, Kia et Porsche en ont déjà des modèles, tandis que d'autres peuvent suivre. Donc, il serait peut-être utile de attendre si une puissance de charge élevée est une priorité. Cependant, la technologie reste exclusive aux modèles de haut de gamme pour le moment. Des sauts significatifs de puissance de charge pour des modèles à 400 volts n'attendent pas.
La réduction de poids n'est pas critique en termes d'énergie densité, qui est mesurée en "Watt-heures par kilogramme" (Wh/kg). Les valeurs actuelles vont de 150 à 170 Wh/kg pour les batteries liquides refroidies, avec des batteries solides qui approchent de 300 Wh/kg. Plus la valeur est élevée, plus les batteries sont légères pour une donnée donnée de portée.
La réduction de poids n'est pas une priorité dans les départements de développement des constructeurs automobiles, car les moteurs électriques existants peuvent gérer le poids. Le poids a moins d'impact négatif sur la consommation dans une voiture électrique comparé à une voiture à moteur essence. La réduction de poids est cependant intéressante dans le contexte d'avions ou de taxis volants. L'industrie travaille donc sur la technologie correspondante. Cependant, en tant que conducteur de voiture, vous n'avez pas à attendre cette développement.
En termes de durée de vie de la batterie, il n'est pas conseillé d'attendre une achat si tous les autres critères correspondent aux exigences personnelles.
Économiser sur la durée de vie de la batterie est un non-negotiable lorsqu'il s'agit de véhicules électriques (EVs). Les batteries lithium-ion actuelles de l'automobile, à base de technologie nickel, sont apte à 1000 à 2000 cycles de recharge. Avec une EV moyenne couvrant 350 km de conduite réelle, cela représente 350 000 km sur la route. Pour le conducteur typique, atteindre ce palier peut prendre plus de trois décennies - souvent plus longtemps que la durée de vie du véhicule lui-même. Cependant, des avancées significatives en matière d'augmentation de cycles de charge restent lentes et ne figurent rarement parmi les priorités des fabricants. Cependant, les industries de transport lourd qui effectuent environ 100 000 km par an pourraient bénéficier d'une durée de vie de batterie allongée. La perspective pour l'avenir est prometteuse car des avancées sont en cours.
Pour ceux qui trouvent les EV conventionnelles moins parfaites, la patience peut amener des temps de charge plus rapides, particulièrement dans les modèles de haut de gamme. Dans les prochaines années, les stations de recharge peuvent voir des temps de attendre réduits, mais des améliorations révolutionnaires ne sont pas prévues. Les améliorations de portée sont également lentes, mais la gamme de véhicules équipés de technologie de charge améliorée et de batterie de capacité plus grande s'étend. Mais vous n'avez pas à fixer vos espoirs sur le fait que la technologie rattrape en termes de poids et de durée de vie de batterie. Au lieu de cela, considérez la route disponible actuellement en tant qu'électropropriétaire potentiel.
