Informations‎ > ‎

Le problème des batteries, la solution


Le problème en quelques mots    (février 2010, mise à jour février 2014)

Contexte

Techniquement parlant, de nos jours, il y a longtemps qu'on n'a plus de problème avec les moteurs électriques ou les contrôleurs de puissance nécessaires à faire avancer nos voitures. Il y a des groupes de traction électrique plus performants que d'autres, mais pour cela, c'est le marché qui finira par dicter les produits gagnants et les perdants. Règle générale, les pièces installées dans une voiture électrique ont une espérance de vie supérieure à celles de la carrosserie dans laquelle elles sont installées.

Le problème

Un seul problème persistait depuis le début de la motorisation des voitures à chevaux en véhicules électriques il y a plus d'un siècle: celui du poids, de la puissance et surtout de la vie utile des batteries au plomb acide inventées en 1859.

Depuis une dizaine d'années, plusieurs types de batteries plus légères que celles au plomb ont été commercialisées pour répondre à la demande dans nos ordinateurs portables, nos outils portatifs ou encore pour le marché des voitures hybrides dont les besoins en ce sens augmentent de façon exponentielle.

Depuis peu, avec l'utilisation du lithium, le problème du poids des batteries dans nos ordinateurs portables est chose du passé, mais l'expérience démontre que la vie utile de ces batteries est de quelques années, après quoi nous devons en disposer.

Le problème des batteries au plomb correspond à une réalité que j'ai vécue entre 1998 et 2011 avec mes véhicules électriques et vous pouvez certainement témoigner d'expériences semblables avec vos outils ou ordinateurs portables qui fonctionnent avec des batteries rechargeables.
Maintenant, depuis 2011, j'utilise  la technologie des batteries au Lithium Fer Phosphate dans ma voiture électrique, soit la même technologie qu'utilise une majorité de fabricant automobile en 2012. Cette technologie fonctionne bien mais on peut encore faire mieux, c'est ce propos que je souhaite souligner avec cette page " Le problème des batteries, la SOLUTION".

Avant de se pencher sur cette question, il faut d'abord comprendre les énoncés suivants
-  Dans un contexte de développement durable et avec la demande toujours croissante en matière première, il nous faut limiter la quantité de batteries à installer dans une automobile.
-  Il faut aussi que ces batteries durent longtemps afin de ne pas surconsommer les ressources naturelles et également permettre d'en amortir le coût sur le plus grand nombre d'années possible.

La solution


Ici au Québec, une batterie utilisant du nanotitanate de lithium  a été mise au point par Karim Zaghib et son équipe de l'Institut de Recherche d'Hydro-Québec (IREQ). Les résultats quant à la puissance et à la durée de vie de cette batterie ont été publiés en septembre 2009 dans le cadre du symposium PHEV'09 à Montréal.

Le paragraphe suivant est extrait du site Internet " Le Code Chastenay". Un reportage de 6 minutes sur cette technologie de batteries révolutionnaires.

Une batterie pour faire rugir nos voitures électriques.

La plupart de nos téléphones cellulaires et ordinateurs portatifs fonctionnent grâce à des batteries légères, mais puissantes : les batteries lithium-ion. Un chercheur de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) s'est lancé un défi : développer une nouvelle génération de ces batteries pour propulser les voitures électriques.

Résultat : une batterie lithium-ions aux propriétés décuplées. Temps de recharge? Quatre minutes, sur une borne de recharge rapide. Durée de vie? Près de cinquante ans. « On va changer d'auto, mais pas de batterie », explique Karim Zaghib. Puissance de pointe? Assez pour permettre à un véhicule électrique de démarrer en trombes! Tout ça grâce à une poudre issue de la nanotechnologie : le nanotitanate. Pas étonnant que les gros joueurs industriels de la planète s'intéressent déjà à la batterie québécoise!


Ces données correspondent à une révolution, il s'agit d'un progrès majeur dans ce domaine. Cette batterie offrirait toute la puissance nécessaire aux accélérations et décélérations de nos voitures en plus de surpasser la vie utile de nos véhicules.

Il me faut le souligner, cette batterie règlerait le seul problème que je connaisse avec ma voiture hybride branchable de fabrication artisanale et celui que connait l'industrie avec les modèles actuellement offerts. Je m'explique, il nous faut diminuer la quantité de batteries à transporter dans nos voitures et équiper celles-ci d'un générateur pour les parcours plus longs. On obtient ainsi un véhicule à moindre coût dont les batteries très puissantes permettent de fortes accélérations et décélérations et suffisent à nos déplacement sur une base quotidienne.

Nous avons besoin de cette technologie dans nos voitures. Je souhaite qu'on vérifie la faisabilité de fabriquer cette batterie en série afin qu'on la rende disponible sur le marché le plus tôt possible, si les caractéristiques mentionnées correspondent à la réalité.

En temps de guerre, on peut innover en fabricant un nouveau char d'assaut en moins de 3 mois. Alors qu'on vit des changements climatiques, il faut prendre des décisions et agir rapidement.

Cette question au sujet de la disponibilité éventuelle de ces batteries a été soumise à l'équipe des communications d'Hydro-Québec à Montréal en date du 3 février 2010.

Une page Réponse d'Hydro-Québec est disponible à cet effet.


Il reste à savoir combien de temps prendra cette démarche ou encore, quelles seront les énergies investies dans ce sens?

Si les promesses auxquelles on fait allusion sont fondées, il nous faut bouger et investir alors qu'on entrevoit une possibilité d'être chef de file dans ce domaine.

2011, des batteries LFP pour l'instant...


En 2011, ces fameuses batteries au nano-titanate de lithium n'étaient pas commercialement disponibles à mon niveau. J'ai tout de même installé des batteries au Lithium Fer Phosphate dans ma voiture. Ces batteries, brevetées au Québec et fabriquées en Chine, sont quand même une révolution dans le domaine. Elles devraient durer près de dix ans, elles sont deux fois plus légères que mes anciennes batteries au plomb, elles m'offrent plus de puissance et surtout augmentent l'autonomie par un facteur de trois.

Actuellement, l'industrie nord-américaine favorise cette technologie pour équiper ses voitures hybrides ou électriques disponibles depuis peu sur le marché.



Si on souhaite suivre les développements, soit l'attribution des licences au niveau mondial pour la fabrication de ces fameuses batteries, le site WEB d'Hydro-Québec fournit l'information à cet effet;

Voir Matériaux des batteries à la section Électrification des transports du site WEB d'Hydro-Québec

Éventuellement, c'est peut-être avec la Cie A123 que je serai un jour en mesure de me procurer ces batteries. En octobre 2011, Hydro-Québec communiquait ce qui suit:

A123 Systems, Hydro-Québec et l'Université du Texas règlent leurs différends concernant certains brevets associés à la chimie des batteries aux phosphates de métal lithiés.

Il y a également la Cie Alternano à suivre si on cherche à acheter ces batteries éventuellement.

25 novembre 2012, émission DÉCOUVERTE de Radio Canada sur la voiture électrique et la batterie au nano titanate de lithium.
Près de 3 années ont passées depuis j'ai mis cette page en ligne sur ce site internet.


Karim Zaghib, Award 2013


Montréal, 31 octobre 2013    Communiqué de presse




Karim Zaghib, de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec, reçoit le prix Battery Division Technology Award 2013 de l’Electrochemical Society pour sa contribution au développement de matériaux de batterie performants et sécuritaires






Montréal, 20 janvier 2014    Communiqué de presse

SEI Corporation et l’Institut de recherche d’Hydro-Québec signent une entente de commercialisation conjointe de brevets visant une architecture d’électrode à faible coût

À suivre...

Merci de votre intérêt


Références

Les travaux de l'équipe de Karim Zaghib ont été publiés en décembre 2010, via Journal of Power Source voir;
Safe and fast-charging Li-ion battery with long shelf life for power applications


Pour ce qui est de l'histoire du véhicule électrique depuis plus d'un siècle: The Electric Vehicle and the Burden of History, David A. Kirsch, Rutgers University Press

L'expérience vécue avec mes voitures électriques est semblable à celle de beaucoup d'autres individus, organisations ou institutions avec qui je communique via les groupes de discussion. Voir www.evalbum.com
Sous-pages (1) : Réponse Hydro-Québec
Comments