Tesla a trouvé la recette pour des batteries d’une longévité de 100 ans

Alors que la voiture électrique ne cesse de se démocratiser, les constructeurs doivent encore améliorer les technologies afin de mieux faire face aux quelques obstacles qui subsistent. On pense bien évidemment au temps de recharge, qui tend à se raccourcir, ainsi qu’à l’autonomie, qui continue quant à elle de s’améliorer, notamment grâce à la hausse de la densité énergétique qui permet de mettre de plus grosses batteries dans les voitures.

Mais un autre problème est parfois mis de côté, celui de la longévité des batteries, qui n’est pas liée aux kilomètres parcourus, mais au nombre de cycles de charge / décharge ainsi qu’à l’âge de la batterie. Selon EDF, la longévité moyenne est de 1 000 à 1 500 cycles de recharge, soit entre 200 000 à 500 000 km selon les batteries. Cela correspond à une durée de vie de 10 à 25 ans pour une auto roulant environ 20 000 km chaque année. Tesla a récemment publié son étude sur l’usure des batteries, ce qui nous permet de voir qu’en moyenne, une Tesla Model S ou X dispose encore de près de 90% de la capacité de sa batterie après 300 000 km parcourus.

Une longévité en hausse

Une durée correcte, mais qui pourrait tout à fait être allongée, selon une équipe de chercheurs issus du Tesla Advanced Battery Research, un centre créé par la marque d’Elon Musk en collaboration avec l’université de Dalhousie, au Canada. Celui-ci travaille notamment avec Jeff Dahn, reconnu pour ses recherches sur les batteries au lithium-ion. Et ce dernier a fait une découverte d’envergure avec son équipe de chercheurs.

Dans un article publié dans le Journal of the Electrochemical Society, le scientifique détaille en effet comment il pourrait être possible d’augmenter la durée de vie des batteries de voitures électriques. Grâce à ses recherches, Jeff Dahn a en effet pu trouver un procédé qui pourrait permettre de faire fonctionner un accumulateur pendant plus de 100 ans, en augmentant notamment sa densité énergétique, grâce à l’usage de batteries NMC comportant du graphite, à l’image des batteries LFP, mais en intégrant une nouvelle technologie.

Une technique innovante

Les batteries NMC, présentent dans la grande majorité des voitures électriques (aux côtés des batteries NCA assez semblables) utilisent du lithium, manganèse et cobalt. Les batteries LFP, peu répandues mais que l’on trouve de plus en plus dans les voitures électriques plus abordables, utilisent du lithium, du fer et du phosphate. Ce qui permet de concevoir des batteries moins coûteuses avec une plus grande durée de vie, mais plus lourde (du fait d’une densité énergétique plus faible que les NMC) et moins performante dans les climats froids.

Jeff Dahn a alors repris la recette des batteries NMC en utilisant du graphite et du lithium LiFSI. Il en ressort que ces batteries peuvent contenir plus d’énergies que leurs homologues LFP, tout en ayant une meilleure longévité, étant également capable d’encaisser un nombre plus important de cycles de charge.

La chaleur : l’ennemie des batteries

Selon l’équipe de chercheurs, les batteries devraient idéalement être maintenues à 25° pour avoir une durée de vie maximale, ce qui est possible grâce aux systèmes de refroidissement actifs. A noter que cette technique (l’utilisation de lithium LiFSI et de graphite) peut également être utilisés sur les autres types de batteries, et notamment celles utilisant moins ou pas du tout de cobalt, un matériaux extrait majoritairement au Congo, dans des conditions parfois peu éthiques. Par ailleurs, cette innovation permettrait de réduire les besoins en électricité, grâce à une batterie plus légère. Il ne reste plus qu’à savoir si cette technologie pourra être adaptée à une production en série.

Pour aller plus loin
Ce que nous apprend le rapport de Tesla sur l’usure des batteries des voitures électriques