Imaginez une voiture électrique qui parcourt 752 miles avec une seule charge. Vous ne pouvez pas l’acheter aujourd’hui, mais une Tesla Model S modifiée a parcouru cette distance à travers le Michigan le mois dernier. C’était le travail d’une start-up du Michigan, Our Next Energy (ONE), qui a pour objectif de fabriquer des batteries plus sûres et plus durables. ONE a équipé la voiture d’une batterie contenant deux fois plus d’énergie que celle d’origine de Tesla, tout en s’intégrant entièrement dans le même espace. C’est une preuve de concept pour la future conception de la batterie de l’entreprise.
Charge plus rapide ou batteries plus grosses ?
Il existe deux façons d’apaiser l’anxiété liée à l’autonomie chez les acheteurs de véhicules électriques. Le premier est la charge rapide DC omniprésente, fiable et nationale, comme le réseau Supercharger de Tesla. Malheureusement, seul Tesla propose cela aujourd’hui. Tous les autres véhicules électriques reposent sur un méli-mélo de réseaux privés de fiabilité variable.
La seconde est d’améliorer l’autonomie des VE par une combinaison de batteries de grande capacité et d’améliorer leur efficacité. C’est l’approche utilisée par le Mercedes-Benz Vision EQXX, un concept EV ultra-efficace qui vient d’être dévoilé lundi. Son objectif est de fournir 620 miles d’autonomie dans une berline de luxe.
Le projet de ONE n’a rien modifié pour altérer l’efficacité de la Model S, mais a utilisé une batterie de capacité beaucoup plus élevée. « Nous voulons accélérer l’adoption des véhicules électriques en éliminant l’anxiété liée à l’autonomie, qui retient les consommateurs aujourd’hui », a déclaré Mujeeb Ijaz, fondateur et PDG de ONE. C’est un ingénieur en batteries avec plus de 30 ans d’expérience, notamment chez Apple, A123 Systems, Ford et autres.
ONE a placé son pack de prototypes de plus grande capacité dans une Tesla Model S Long Range Plus, offrant près de 90 pour cent de plus d’autonomie que son chiffre EPA d’origine de 402 milles. La voiture de démonstration est en fait le même véhicule (avant que ONE ne la modifie) qui a remporté notre voyage longue distance EV 1000 au printemps dernier. Lors de notre propre test d’autonomie sur autoroute en mai dernier, cette voiture a parcouru 320 milles à une vitesse constante de 75 mph, la distance la plus éloignée que nous ayons enregistrée. (Ce modèle a depuis été supplanté par le Model S Long Range, évalué à 405 miles.)
La batterie Tesla d’origine avait une capacité de 103,9 kilowattheures, tandis que la batterie prototype ONE qui l’a remplacée dans le même espace a 207,3 kWh. Le PDG Ijaz a confirmé CD cette ONE a utilisé « un seul pack réaménagé dans le même espace que la batterie d’origine ». C’est donc beaucoup plus dense en énergie, mais une consommation délivrée (en miles par kWh) à peu près égale à celle de la batterie d’origine.
Le trajet de ONE a eu lieu à la mi-décembre dans le Michigan, avec des températures hivernales froides qui s’opposaient à la maximisation de l’autonomie, où l’entreprise a parcouru l’État des mitaines pendant près de 14 heures, à une moyenne de 55 mph, avant de retourner à son siège social de Novi. dans le sud-est du Michigan avec le compteur journalier indiquant 752,2 milles. Plus tard, lors d’un test beaucoup moins éprouvant, la société a placé la Model S sur un dynamomètre à une vitesse constante de 55 mph, où elle a parcouru 882 miles sur une charge.
L’entreprise qualifie son prototype de preuve de concept. Le but est de montrer que des autonomies réelles bien plus longues que l’endurance d’un conducteur moyen (arrêts au stand, hum) peuvent être atteintes dans un proche avenir. La prochaine étape est qu’elle évolue vers une nouvelle batterie appelée Gemini, destinée à entrer en production après 2023.
ONE dit qu’il se concentre sur des chimies de batteries qui sont « plus sûres » et « durables », en utilisant une « chaîne d’approvisionnement sans conflit ». En pratique, cela signifie la chimie du lithium fer-phosphate (LFP), qui a historiquement une densité d’énergie 30 % inférieure à celle des chimies à base de cobalt ou de nickel (et, malheureusement, des problèmes de temps froid). Son premier produit, Aries, entrera en production à la fin de cette année. Il s’agit d’une batterie utilisant des cellules LFP prismatiques dans une architecture structurelle de cellule à pack sans modules séparés, emballant plus de cellules dans le pack pour réduire le désavantage énergétique par rapport aux cellules au cobalt.
Une batterie, deux types de cellules
Pour Gemini, la société prévoit de compléter les cellules LFP à moindre coût avec une partie de la batterie à extension d’autonomie pour les besoins d’alimentation extrêmes, afin de réduire le stress et la détérioration de la majeure partie du pack. Les cellules d’extension de gamme utiliseront une anode modifiée pour éliminer le graphite, ce qui, selon la société, « rend plus de volume disponible pour la cathode » afin d’augmenter la densité énergétique des cellules d’extension de gamme.
La cathode sera constituée d’un matériau exclusif riche en manganèse qui, selon ONE, peut être obtenu de manière durable à faible coût. (La société a déposé jusqu’à présent 14 brevets liés au pack Gemini.) Les cellules LFP couvrent 99% du cycle de service du véhicule, a déclaré Ijaz. CD, et le prolongateur de portée n’est utilisé que pour 1 %.
Cependant, comme preuve de concept, le pack prototype utilisé dans la démonstration était alimenté par différentes cellules. La capacité de plus de 200 kilowattheures a été fournie par des cellules cobalt-nickel à haute énergie, tandis que celles destinées à la ligne Gemini sont encore en cours de développement.
Le point de ce test, alors, n’était pas sur les futurs plans de ONE pour de nouvelles cellules. Au lieu de cela, il s’agissait de montrer qu’il est possible d’emballer beaucoup plus d’énergie dans une batterie de la même taille qu’aujourd’hui, sans, par exemple, doubler une paire de packs, comme le fait GM dans son GMC Hummer EV 2022.
Les gros titres sur les véhicules électriques avec une autonomie de 752 milles, ou l’objectif de 620 milles de l’EQXX, ou les 520 milles de la version 2022 Lucid Air actuellement livrée, devraient largement rassurer les acheteurs nerveux. Les gens commenceront à croire que les véhicules électriques capables de très longues portées sont possibles, même s’ils finissent par opter pour une alternative de 300 milles plus abordable à la fin.
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