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Hervé Lefebvre, directeur Développement des Systèmes Batteries chez Saft, nous fait part de sa vision sur les batteries du futur, notamment pour le domaine des transports.
Info Chimie Magazine : Quels sont les critères essentiels que les technologies de batterie actuellement doivent remplir pour une application dans le domaine des transports ?
Hervé Lefebvre : Actuellement, deux paramètres sont nécessaires pour les véhicules au sens large du terme : l'autonomie et la puissance. Selon l'application demandée, le besoin en autonomie ou en puissance peut varier. Par exemple, les véhicules lourds tels que les bus ou le tramway nécessiteront plus de puissance qu'un véhicule léger comme une automobile. Il faut noter qu'actuellement, le domaine des transports privilégie pour l'instant des moteurs hybrides. Au sein de ces technologies, les batteries sont associées à des moteurs thermiques pour être plus efficaces car elles permettent de faire de l'appoint en énergie.
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Quels sont les verrous technologiques à lever pour les batteries ?
H.L. : Le réflexe est d'évoquer l'autonomie de la batterie. Pour l'améliorer, il faut travailler sur leur densité énergétique en développant de nouveaux matériaux. Mais l'augmentation de l'autonomie n'est pas le seul point à améliorer, l'accroissement de la puissance doit également faire l'objet de recherches. Pour augmenter la puissance fournie par une batterie, il est nécessaire de travailler sur la réduction de la résistance électrique interne. Cela passe notamment par la mise au point des matériaux ayant une bonne conductivité, ou à ajouter des adjuvants, que ce soit dans les électrodes, les électrolytes ou bien le séparateur. Enfin, un point qui me paraît important dans les futures technologies d'accumulateurs, c'est leur système de refroidissement. En effet, la durée de vie d'une batterie est liée à la chaleur environnante. Pour une durée de vie "optimale", la batterie doit être maintenue à une température comprise entre 20 °C et 40 °C. Il est donc nécessaire d'embarquer des systèmes de refroidissement (à air ou par liquide) à bord des véhicules, afin de refroidir correctement les systèmes.
Quelles sont les technologies prometteuses dans le domaine des batteries ?
H.L. : Concernant les technologies en cours de développement, les systèmes lithium-silicium carbone et lithium-air sont des dispositifs potentiellement très intéressants, et qui font l'objet de nombreux travaux. Aujourd'hui, les batteries lithium-silicium carbone sont au stade du prototype, tandis que les batteries lithium-air sont encore plus en amont. Sans compter qu'il reste encore beaucoup à faire sur les systèmes lithium-ion actuellement disponibles sur le marché. Dans les 10 ans à venir, on sera davantage dans une amélioration continue des technologies de batteries, plutôt que dans de l'innovation de rupture. Par exemple, il est nécessaire de mettre au point des logiciels de gestion de l'énergie et de la puissance des batteries, afin qu'elle soient performantes dans le temps. Actuellement, la durée de vie d'un accumulateur peut varier de 8 à 10 ans, voire 20 ans selon l'application, à condition de bien gérer des paramètres tels que la température ou encore la densité du courant.
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