La batterie des robotaxis sera différente de celle des voitures
Moishel Biton, PDG d’Addionics, explique pourquoi la recharge, la durée de vie et l’usage continu changeront la façon de concevoir les batteries.
Un robotaxi n’utilise pas sa batterie comme une voiture électrique de particulier. Au lieu de rester stationné une grande partie de la journée, il peut enchaîner conduite, recharge et nouvelle course pendant de nombreuses heures d’affilée. Cela augmente le nombre de cycles, l’énergie transitée ainsi que les sollicitations thermiques et électrochimiques.
Pour Moishel Biton, CEO d’Addionics, une entreprise spécialisée dans les technologies d’électrodes pour batteries, cette évolution ne nécessitera pas forcément une nouvelle chimie. C’est surtout la conception de la cellule qui devra être adaptée au type d’usage.
Recharge rapide et réduction de la chaleur
« Le vrai défi pour l’industrie n’est pas d’obtenir une recharge rapide ponctuelle, mais de rendre la recharge rapide répétable », a déclaré Biton, interrogé par notre site frère InsideEVs.
Lorsque les ions ne parviennent pas à se déplacer assez vite à l’intérieur de la cellule, la résistance et la chaleur augmentent, et un phénomène de lithium plating peut apparaître, ce qui accélère la dégradation.
Lors des tests publiés par Addionics, certaines cellules ont atteint 25 % de charge en cinq minutes et ont terminé la recharge en un peu plus de 25 minutes, contre un peu moins de 40 minutes pour les cellules de référence. Elles ont également mieux conservé leur capacité lors de recharges rapides répétées.
Pour un robotaxi, une batterie plus petite pourrait donc aussi devenir intéressante, à condition de pouvoir récupérer rapidement l’énergie nécessaire. « La meilleure batterie, explique Biton, n’est ni la plus grande ni la plus petite : c’est celle qui offre à la flotte le bon équilibre avec le moins de compromis possible ».
La chaleur sera un autre paramètre à surveiller de près. « La stratégie la plus efficace consiste à réduire la génération de chaleur à l’intérieur de la cellule avant même de demander au système de refroidissement de l’évacuer ». Moins de chaleur signifie potentiellement moins d’énergie consacrée au refroidissement et davantage de temps passé en service.
Des batteries conçues pour l’usage réel
Selon Biton, les chimies LFP, NMC et les anodes contenant du silicium pourront continuer à être utilisées. Ce qui changera surtout, c’est l’architecture de la cellule, qui devra être optimisée pour des charges élevées, le transport des ions, la répartition du courant et la longévité.
Parmi les solutions possibles figurent des structures poreuses tridimensionnelles dans les électrodes. « Une solution architecturale prometteuse consiste à utiliser des structures poreuses tridimensionnelles à l’intérieur de la cellule », a expliqué Biton, afin de favoriser le mouvement des ions et de rendre le fonctionnement plus stable lors de cycles répétés.
La durée de vie aura aussi un impact direct sur les comptes des flottes. Addionics a mesuré des améliorations de la durée de vie en cycles allant jusqu’à 50 %, selon la cellule. Dans un modèle simplifié appliqué à un robotaxi, Biton estime également qu’une réduction de 29 % de la capacité nécessaire pourrait représenter environ 5 000 dollars par véhicule, soit près de 5 millions de dollars pour 1 000 véhicules. Il s’agit d’un exemple de dimensionnement du pack, et non d’une économie directe liée à une longévité accrue.
À l’horizon des cinq à dix prochaines années, Biton anticipe donc une transformation plus large qu’une simple évolution des chimies. « Je pense que le tournant le plus important sera la fin de la batterie universelle et le passage à une optimisation en fonction du cycle d’utilisation ».
Robot humanoïde
Robotaxi Hyundai Ioniq 5 Motional/Uber à Las Vegas
Robotaxis, robots humanoïdes, drones et systèmes autonomes ont des besoins très différents. C’est pourquoi, conclut Biton, « nous entrons dans l’ère des batteries sur mesure ».
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