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Tesla Model S : Une batterie expérimentale testée

La Tesla Model S parcourt 1 167 km avec une batterie prototype d’une startup du Michigan. Le but ? Montrer qu’il est possible d’avoir des batteries à très longue autonomie et respectueuses de l’environnement.

Et ONE est sur le point de commencer à en fabriquer.

Imaginez une voiture électrique qui parcourt 1 167 km en 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’est l’œuvre d’une startup du Michigan, Our Next Energy (ONE), qui a deux ans d’existence et dont l’objectif est de fabriquer des batteries plus sûres et plus durables. ONE a équipé la voiture d’une batterie contenant deux fois plus d’énergie que la batterie originale de Tesla, tout en occupant le même espace.

Il s’agit d’une preuve de concept pour la conception de la future batterie de l’entreprise.

Chargement plus rapide ou batteries plus grandes ?

Il existe deux façons d’apaiser l’angoisse de l’autonomie chez les acheteurs de VE. La première est une recharge rapide en courant continu omniprésente, fiable et nationale, comme le réseau Supercharger de Tesla.

Malheureusement, seul Tesla offre cette possibilité aujourd’hui. Tous les autres VE dépendent d’un ensemble de réseaux privés plus ou moins fiables.

La seconde consiste à améliorer l’autonomie des VE en combinant des batteries de grande capacité et l’amélioration de leur efficacité. C’est l’approche utilisée par la Mercedes-Benz Vision EQXX, un concept de VE ultra-efficace qui vient d’être dévoilé lundi.

Son objectif est d’offrir une autonomie de 998 km à une berline de luxe.

Le projet de ONE pour la Tesla Model S

Le projet de ONE n’a pas modifié l’efficacité de la Model S, mais a utilisé une batterie de bien plus grande capacité.

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« Nous voulons accélérer l’adoption des VE en éliminant l’angoisse de l’autonomie, qui freine les consommateurs aujourd’hui« ,

a déclaré Mujeeb Ijaz, fondateur et PDG de ONE. Il est ingénieur en batteries et possède plus de 30 ans d’expérience, notamment chez Apple, A123 Systems et Ford.

La batterie Tesla originale avait une capacité de 103,9 kilowattheures, tandis que le prototype de la batterie ONE qui l’a remplacée dans le même espace a 207,3 kWh. Le PDG Ijaz a confirmé à C/D que ONE a utilisé « un seul pack installé dans le même espace que la batterie d’origine ».

Elle est donc beaucoup plus dense en énergie, mais sa consommation (en miles par kWh) est à peu près égale à celle de la batterie d’origine.

L’essai sur la Tesla Model S: véritable “preuve de concept” pour ONE 

L’essai de ONE s’est déroulé à la mi-décembre dans le Michigan, où les températures hivernales froides ne permettaient pas de maximiser l’autonomie. La société a parcouru le Michigan, appelé aussi l’État de la Mitaine, de long en large pendant près de 14 heures, à une vitesse moyenne de 88 km, avant de revenir à son siège de Novi, dans le sud-est du Michigan, le compteur kilométrique affichant 1 210 km.

Plus tard, lors d’un test beaucoup moins éprouvant, l’entreprise a placé la Model S sur un dynamomètre à une vitesse constante de 88 km, où elle a parcouru la distance stupéfiante de 1 419 km avec une charge.

La société qualifie son prototype de preuve de concept. L’objectif est de montrer qu’il est possible d’atteindre, dans un avenir proche, des autonomies réelles bien supérieures à l’endurance d’un conducteur moyen (arrêts au stand, ahem).

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La prochaine étape consistera à la transformer en une nouvelle batterie appelée Gemini, dont la production devrait commencer après 2023.

Quelle spécificité pour la batterie ONE ? 

ONE affirme se concentrer sur des batteries chimiques « plus sûres » et « durables », utilisant une « chaîne d’approvisionnement sans conflit ».

En pratique, cela signifie la chimie lithium-fer-phosphate (LFP), dont la densité d’énergie est historiquement inférieure de 30 % à celle des chimies à base de cobalt ou de nickel (et qui, malheureusement, poserait des problèmes par 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 paquet sans modules séparés, regroupant plus de cellules dans le paquet 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 faible coût par une partie de la batterie destinée à l’extension d’autonomie pour les besoins extrêmes en énergie, afin de réduire le stress et la détérioration de la majeure partie du pack.

Les cellules d’extension d’autonomie utiliseront une anode modifiée pour éliminer le graphite, ce qui, selon la société, « permet de libérer plus de volume pour la cathode » afin d’augmenter la densité énergétique des cellules d’extension d’autonomie.

La cathode sera constituée d’un matériau exclusif riche en manganèse qui, selon ONE, peut être obtenu de manière durable et à faible coût. Les cellules LFP couvrent 99 % du cycle de fonctionnement du véhicule, a déclaré Ijaz à C/D, et le prolongateur d’autonomie n’est utilisé que pour 1 %.

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Toutefois, à titre de preuve de concept, le prototype de pack utilisé pour la démonstration était alimenté par différentes cellules. La capacité de plus de 200 kilowattheures était assurée par des cellules cobalt-nickel à haute énergie, tandis que celles destinées à la gamme Gemini sont encore en cours de développement.

Le but de ce test est complètement atteint pour ONE 

Le but de ce test n’était donc pas de connaître les projets de ONE en matière de nouvelles cellules.

Il s’agissait plutôt de montrer qu’il est possible de faire rentrer beaucoup plus d’énergie dans une batterie de la même taille que celle d’aujourd’hui – sans, par exemple, empiler deux packs, comme le fait GM dans son GMC Hummer EV 2022.

Les gros titres sur les VE ayant une autonomie de 1 210 km, ou l’objectif de 998 km de l’EQXX, ou les 837 km de la version 2022 Lucid Air actuellement livrée, devraient contribuer à rassurer les acheteurs nerveux.

Les gens commenceront à croire que des VE capables de très longues portées sont possibles, même s’ils finissent par opter pour une alternative plus abordable de 483 km.

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