Les batteries solides (ou Solid-State Batteries) sont depuis longtemps considérées comme le nec plus ultra dans le monde des batteries, tant dans le domaine des voitures électriques que dans celui des appareils portables tels que les smartphones et les ordinateurs portables. En bref, il s'agit de remplacer l'électrolyte liquide d'une batterie ou d'un accumulateur traditionnel par un solide. Il en résulte une batterie plus légère, moins susceptible de s'enflammer et capable de supporter des tensions plus élevées. En pratique, cela signifie que l'on obtient plus d'énergie à partir d'un ensemble aussi grand ou aussi lourd, ou que l'on perd simplement du poids avec la même capacité de stockage, tandis que les batteries peuvent également être chargées plus rapidement et durer plus longtemps. Dans une voiture électrique, cela signifie plus d'autonomie, moins de temps d'attente à la station de recharge et une durée de vie plus longue.
Nous attendons toujours le premier modèle de production équipé d'une batterie solide, mais plusieurs constructeurs tels que BMW et Toyota promettent déjà un premier prototype ou un produit d'essai d'ici à 2025. Le constructeur chinois Nio présenterait un premier modèle à batterie solide dès 2023. En outre, d'ici 2027, Toyota estime qu'il sera possible d'avoir une voiture électrique avec une batterie solide qui atteindra une autonomie de conduite de 1 200 km, avec un temps de charge de moins de 10 minutes. Quelques années plus tard, cette autonomie passerait déjà à 1 500 km.
Reste à savoir si ces promesses pourront être tenues, car l'un des problèmes d'une batterie solide est que les cellules se dilatent et se contractent tout au long de leur cycle de charge. L'astuce consiste donc à combiner les performances théoriques avec un boîtier stable pouvant être monté comme élément structurel dans une voiture électrique.
Une technologie plus proche de nous et même produite aujourd'hui est celle des composants électroniques à base de carbure de silicium (SiC). Le principal avantage de ce matériau, qui est utilisé dans les semi-conducteurs à la place du silicium pur, est qu'il est plus efficace sur le plan énergétique et donc, surtout, qu'il entraîne moins de pertes d'énergie. C'est l'un des nombreux petits éléments que les constructeurs automobiles veulent combiner pour obtenir un groupe motopropulseur plus efficace, car une consommation plus faible permet également d'augmenter l'autonomie.
Mercedes, par exemple, prévoit d'utiliser cette technologie SiC à partir de 2025 dans ses nouvelles plates-formes électriques, ce qui pourrait entraîner un gain de 10 % en termes d'efficacité et donc d'autonomie. Jaguar Land Rover et General Motors ont également misé sur le carbure de silicium pour rendre leurs voitures électriques plus économes.
La recharge sans fil ou par induction n'est pas une nouvelle technologie : elle est probablement déjà présente dans votre brosse à dents et votre smartphone. Les voitures électriques ont également eu la possibilité de se recharger sans fil dans le passé ; vous pouviez par exemple commander la BMW 530e plug-in hybrid de la génération précédente avec un chargeur à induction. Mais aujourd'hui, l'accent est mis sur les routes spéciales dotées d'une technologie de recharge par induction intégrée, ce qui signifie que vous pouvez recharger votre voiture (ou maintenir le niveau de charge) pendant que vous conduisez.
Plusieurs projets d'essai sont en cours en Allemagne, en Italie, en Suède, en Israël et aux États-Unis, et Toyota a également exprimé son intérêt pour cette technologie. La recharge sans fil pourrait également être une solution pour les transports publics, qui pourraient l'utiliser de la même manière qu'un trolleybus, mais sans fils aériens. Cela permettrait également d'éviter la production de très gros blocs de batteries, ce qui présente à nouveau un avantage écologique.
Une autre technologie ciblant le processus de charge des véhicules électriques est la charge mégawatt. En effet, les chargeurs rapides pour électriques limités à 350 kW selon la norme CCS actuelle utilisée par la quasi-totalité des chargeurs Européens. Toutefois, cela ne suffit pas si la future technologie des batteries est capable de supporter des puissances beaucoup plus élevées, et certainement pas pour les camions et bus électriques, qui fonctionnent avec des packs de batteries beaucoup plus importants et qui veulent également reprendre la route rapidement.
C'est pourquoi la norme MCS, qui signifie ** « Megawatt Charging System »**, est en cours de développement. Il s'agit d'un nouveau type de connecteur et de système de charge doté d'une capacité de charge théorique maximale de 3,75 MW, soit 3 750 kW. En d'autres termes, plus de 10 fois plus rapide que la norme CCS actuelle. C'est suffisant pour recharger la batterie d'un camion électrique pendant la pause obligatoire de 45 minutes, et pour laisser une marge suffisante pour le développement des futures technologies de batterie pour les voitures particulières électriques. Dans le monde des transports, la norme MCS sera appliquée à partir de (fin) 2024, bien qu'il faille attendre un certain temps avant que les voitures ordinaires aient besoin de cette technologie.
Enfin, l'un des principaux obstacles à l'adoption généralisée de la mobilité électrique est le prix d'achat élevé qui lui est encore associé. Il n'est pas rare qu'une voiture électrique coûte 10 000 ou 20 000 € de plus qu'une voiture à moteur à combustion équivalente, et ce alors que le prix de cette dernière catégorie a lui aussi considérablement augmenté. Heureusement, une amélioration est en cours. Volkswagen a déjà annoncé son intention de lancer sur le marché d'ici 2025 une ID.2 abordable avec un prix d'entrée de gamme «inférieur à 25 000 €». Cupra et Skoda auront également leurs propres variantes de ce modèle compact, qui pourrait être décrit comme la VW Polo électrique. Cette dernière a également un prix de départ de près de 25 000 € de nos jours.....
Le groupe Renault a déjà la voiture électrique la moins chère de Belgique aujourd'hui avec la Dacia Spring, mais en 2024 il y aura aussi la Renault 5 électrique, qui devrait concurrencer l'ID.2 avec un prix d'entrée de moins de 30 000 €. Ce n'est pas encore aussi bon marché que la Spring, mais en même temps, c'est beaucoup plus pour le prix. Et là, il ne faut pas oublier la concurrence chinoise, puisque le constructeur BYD a sorti la Seagull dans son pays d'origine à un prix d'environ 11 000 €. Et comme BYD est également présent en Belgique ces jours-ci, il se pourrait bien que la Dacia Spring ait bientôt un concurrent redoutable...