CATL, le plus grand fabricant de batteries fait une percée majeure dans la densité énergétique des batteries qui atteindrait maintenant les 500 Wh/kg,

CATL compte entamer leur production cette année

CATL, le plus grand fabricant mondial de batteries lithium-ion avec une part de marché mondial de 23 %, vient d’annoncer une percée majeure qui a permis de faire passer la densité d’énergie des batteries lithium-ion à 500 Wh/kg. Pour mieux apprécier cette avancée, les véhicules Tesla qui sont réputés comme très performants en termes de distances parcourues par charge ont des batteries dont la puissance nominale est comprise entre 272-296 Wh/kg. Avec cette montée en puissance de ces batteries, l’entreprise projette d’alimenter les avions électriques commerciaux en plus des voitures électriques. Et le point intéressant dans cette annonce est que CATL s’engage à entamer la production en série de ces batteries au cours de cette année.

Pour parvenir à un tel niveau de densité d’énergie avec ses nouvelles batteries présentées il y a quelques jours, CATL explique qu’il « ;exploite des électrolytes à l’état condensé biomimétique hautement conducteurs pour construire une structure de réseau autoadaptative au niveau du micron qui peut ajuster les forces interactives entre les chaînes ;». Cela permettrait « ;d’améliorer la performance conductrice des cellules et à son tour l’efficacité du transport des ions lithium tout en renforçant la stabilité de la microstructure ;». L’entreprise ajoute que ces nouvelles batteries intègrent « ;une gamme de technologies innovantes, y compris des matériaux de cathode à densité d’énergie ultra élevée, des matériaux d’anode innovants, des séparateurs et des processus de fabrication offrant d’excellentes performances de charge et de décharge ainsi que de bonnes performances de sécurité ;».

Pour mieux comprendre l’importance de cette annonce, il convient de suivre l’évolution des batteries au fil des années. Au début des années 1990, les batteries lithium-ion produites par Sony avaient une densité énergétique de 100 wattheures par kilogramme. Avec le temps, ce nombre a grimpé avec les cellules 18650 cylindriques pour atteindre les 200 wattheures par kilogramme autour des années 2010. Actuellement, c’est-à-dire au cours de la décennie passée, les batteries utilisées dans les véhicules électriques ont atteint les 300 wattheures par kilogramme ce qui est assez élevé vu le nombre de kilomètres que l’on peut parcourir avec celles-ci. Passer donc de 300 à 500 représente environ plus de 60 % de majoration de la densité et un grand bond en avant dans l’amélioration des batteries rechargeables, même si l’on est encore loin des 12 700 Wh/kg ou 10,700 Wh/l qu’offre le gasoil pour les voitures utilisant du combustible fossile. Mais l’avantage ici avec ces batteries est que cela permettra à terme de faire baisser les émissions de carbone si l’on arrive à convaincre consommateurs afin qu’ils optent pour les véhicules électriques lors du renouvellement ou lors de l’acquisition de leurs véhicules.

« ;Le lancement des batteries à condensation inaugurera une ère d’électrification universelle des transports maritimes, terrestres et aériens, ouvrira davantage de possibilités de développement de l’industrie et favorisera la réalisation des objectifs mondiaux de neutralité carbone à une date plus rapprochée. ;», a déclaré Wu Kai, le scientifique en chef de CATL, aux journalistes lors du Salon de l’auto de Shanghai. Il ajouta qu’à « ;l’heure actuelle, CATL coopère avec des partenaires dans le développement d’avions électriques de passagers et travaille sur des normes et des tests de niveau aéronautique conformément aux exigences de sécurité et de qualité de niveau aéronautique. En outre, nous lancerons également la version des batteries à condensation de qualité automobile, qui devraient être mises en production en série au cours de cette année ;».


En 2020, Elon Musk a déclaré que la production en masse de batteries de 400Wh/kg de densité avec un cycle de vie élevé n’était pas très loin. Cela pourrait être possible dans probablement 3 ou 4 ans, a-t-il ajouté.


Même si Tesla n’est pas encore parvenu à concevoir ces batteries, l’annonce de cette semaine confirme et dépasse même la prédiction de Musk selon laquelle ce niveau de densité d’énergie serait déjà commercialement possible en 2023.

Cependant, il n’y a pas que CATL qui a effectué des percées technologiques en matière de production de batteries à haute densité. Un peu plus tôt au début de ce mois d’avril, les chercheurs de l’Illinois Institute of Technology (IIT) et de l’US Department of Energy (DOE) Argonne National Laboratory ont annoncé avoir développé une nouvelle batterie au lithium-air qui aurait une densité d’énergie quatre fois supérieure à celle des batteries lithium-ion. Pour ce faire, les chercheurs ont effectué des tests sur cette batterie pendant plus de 1000 cycles qui ont montré des preuves de stabilité lors des cycles de charge et de décharges répétés. « ;Avec de nouveaux développements, nous nous attendons à ce que notre nouvelle conception de la batterie lithium-air atteigne également une densité d’énergie record de 1200 wattheures par kilogramme ;», a déclaré Larry Curtiss, un membre émérite d’Argonne. Les chercheurs ajoutent que cette batterie pourrait également un jour alimenter des avions nationaux et des camions long-courriers. Amprius Technologies, un fabricant de batteries au lithium-ion, commercialise depuis 2022 des batteries de 450 Wh/kg. Cette même entreprise a annoncé en mars dernier la fabrication de cellules lithium-ion, basées sur la plate-forme d’anode de silicium, d’une densité d’énergie de plus de 500 wattheures par kilogramme (Wh/kg) et plus de 1 300 wattheures par litre (Wh/l).

Bien qu’il y ait eu de nombreuses percées technologiques dans les batteries à haute densité, bon nombre de ces technologies n’en sont qu’à leurs balbutiements et il faudra de nombreuses années pour atteindre la production de masse (si jamais elles y parviennent) et surtout avec un prix raisonnable. Toutefois, ce qui rend l’annonce de CATL cette semaine vraiment révolutionnaire, c’est que la batterie condensée entrera en production de masse cette année.

Pour CATL, les problèmes maintenant qu’il va falloir maintenant chercher à surmonter au-delà de la densité énergétique et de la disponibilité du produit sont notamment le prix de ces batteries, la rapidité de charge, la sécurité et la durée de vie de ces batteries. Pour rassurer les plus sceptiques, CATL explique qu’actuellement elle possède la feuille de route technologique la plus complète au monde pour les batteries et a développé la capacité de transformer la recherche fondamentale en application industrielle, puis en applications commerciales à grande échelle. Par exemple, en 2021, elle déclare avoir déployé la première génération de batterie sodium-ion d’une densité d’énergie de 160 Wh/kg, qui a été lancée avec Chery Automobile lors de ce salon. En 2022, CATL avance avoir dévoilé la batterie Qilin avec l’efficacité d’intégration la plus élevée au monde, et elle a commencé la production de masse en mars. Ces batteries ont été utilisées avec plusieurs véhicules électriques haut de gamme de différents constructeurs tels que ZEEKR, AITO et Li Auto.

Source : CATL

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Quels commentaires faites-vous de cette annonce ;? Déclaration tapageuse pour juste se faire remarquer ;? Ou annonce crédible qui aboutira à la commercialisation de ces batteries à haute densité d’énergie ;?

Selon vous, ces batteries pourront-elles favoriser l’adoption en masse des véhicules électriques ;?

Croyez-vous que le projet de CATL de faire passer l’industrie de l’aviation à l’électrique est réalisable avec ces nouvelles batteries ;?