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Automobile : "Le risque de défaillance des batteries augmente" - Rachid Yazami, CNRS

Thomas Blosseville

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Batteries : les performances ne font pas tout

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Le Mondial de l'Automobile démarre avec son lot de véhicules électriques ou hybrides. Rachid Yazami est directeur de recherche CNRS au California Institute of Technology. Il décrypte les performances à atteindre pour les batteries automobiles.

A quoi ressemble la batterie idéale pour électrifier les voitures ?

Rachid Yazami : Dans les batteries automobiles, trois paramètres sont essentiels. La densité d'énergie (en Wh/kg), la densité de puissance (W/kg) et la durée de vie. Puis viennent d'autres critères, comme le coût et le recyclage. L'importance de chaque paramètre dépend de l'application. Pour une voiture hybride, la densité de puissance prédomine. Il faut amener un surplus de puissance. Pour le tout électrique, c'est la durée de vie : il faut garantir cent mille kilomètres.


Les technologies actuelles embarquent-elles suffisamment d'énergie ?

RY : Pour un véhicule électrique, le seuil à atteindre est de 100 Wh/kg. Aujourd'hui, les batteries nickel métal hydrure atteignent seulement 70 Wh/kg.  Les lithium-ions sont à 150 Wh/kg, voire 200 Wh/kg pour les meilleures. Mais quand on emmagasine une telle énergie, le risque est de ne pas la maitriser. Dans une voiture électrique, il faut alimenter le moteur avec une tension de 300 V. C'est-à-dire aligner entre 80 et 100 cellules en série. Et d'autres en parallèle pour gagner en puissance. Au total, 30 à 35 kWh sont embarqués, contre seulement 2 à 5 kWh pour une hybride.


Quel impact sur la conception de la batterie ?

RY : Le risque qu'une batterie défaille augmente. Le premier facteur est la chimie du lithium-ion : une densité d'énergie très élevée augmente les risques de défaillance. Deuxième facteur, le nombre de cellules qu'il faut aligner pour une voiture électrique. Dans le pire des scénarii, les électrodes entrent physiquement en contact. Il se crée un court circuit interne et la température s'emballe. Parallèlement aux performances, il faut donc aussi investir dans la sécurité des batteries.

Propos recueillis par Thomas Blosseville

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