Tesla travaille sur une batterie ayant une durée de vie d’1,6 million de kilomètres

Tesla, la firme de voitures électriques du milliardaire Elon Musk n’a jamais caché ses ambitions. L’entreprise veut contribuer à révolutionner la manière de concevoir la mobilité individuelle en innovant sur des voitures plus propres et plus autonomes. Son nouveau projet : mettre au point une batterie capable de rouler sur plus d’un million de kilomètres.

TESLA VEUT UNE RÉVOLUTION ÉLECTRIQUE

Plusieurs points peuvent être déterminants dans le succès de la transition de l’industrie automobile, encore majoritairement alimentée par les énergies fossiles, au tout électrique : l’autonomie des batteries, leur recharge, leur durée de vie, le prix des véhicules et l’impact sur la planète, entre coût environnemental des recharges, celui de la production des batteries, et leur recyclage.

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Les voitures électriques sont accusées sur deux points majeurs : il existe en effet le problème minier d’extraction des composants des métaux présents dans les batteries et celui de leur recyclage — même si des initiatives émergent (vous pouvez aussi consulter ce rapport d’avril dernier d’un institut de l’université de Sydney, sur l’enjeu des matières premières dans la transition vers le renouvelable).

Tesla a toujours adopté une posture médiatique se voulant très « ouverte » : la firme, plus qu’une énième entreprise, se présente avant tout comme l’instigatrice d’un mouvement bannissant les énergies fossiles, pour un avenir plus vert. Cela se manifeste surtout sur Twitter où la firme, ainsi que son PDG, communiquent et interagissent activement. Tesla, donc, veut être un mouvement plus qu’une entreprise.

La question névralgique de la voiture électrique est la batterie : alors que des études et contre-études se battent sur le « vrai coût environnemental » de production, alimentation pendant la durée de vie et recyclage de la batterie (certains affirment que le diesel est la meilleure transition possible en attendant des alternatives plus « solides », d’autres le contredisent frontalement), les batteries sont le symbole de ce qui sépare les voitures du « vieux monde » de celles d’un futur tout électrique, si un tel futur est possible.

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En avril dernier, Elon Musk affirmait ainsi que les batteries, prochainement, pourraient avoir une durée de vie d’un million de miles, soit 1.6 million de kilomètres : désormais, l’objectif semble être atteint, comme le montre cette recherche de l’Université Dalhousie, au Canada, rapportée par le Journal of Electrochemical Society.

UNE NOUVELLE BATTERIE, 1 MILLION DE MILES ET 4000 RECHARGES

Actuellement, la durée de vie serait déjà de 800 000 kilomètres, et 1500 cycles de charge-décharge. Désormais, la batterie pourrait tenir sur 4000 cycles de charge-décharge, et ne perdre que 10 % de sa puissance sur le long terme. L’innovation réside dans la batterie lithium-ion : dans les résultats avancés, il n’y a pas réellement de découverte de nouvelles formules ou d’une combinaison chimique révolutionnaire, mais surtout des optimisations de formules déjà connues.

Les batteries lithium-ion sont déjà connues dans la production de voitures électriques : elles sont alimentées par la réaction entre un mélange de lithium nickel manganèse cobalt oxide (aussi nommé NMC) pour la cathode, ou le pôle (+) de la batterie, et du graphite pour l’anode, son pôle (-). Cette formule était utilisée dans les batteries de la Nissan Leaf, par exemple — mais pas dans les Tesla. La nouveauté réside donc dans l’optimisation de cette réaction, qui rend la batterie plus stable, plus efficace, et perdant moins de puissance avec la distance. Une modification se trouve au niveau de la nanostructure de la cathode : plutôt que de multiplier les cristaux de NMC, l’utilisation de cristaux plus grands permettrait d’éviter les fissures au niveau de la nanostructure quand la batterie est en charge, augmentant grandement sa durée de vie et ses performances. 

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Selon le physicien Jeff Dahn, à la tête de l’étude, la consommation moyenne quotidienne des utilisateurs de Tesla n’est que du quart de leur autonomie, ce qui implique plus de recharges, altérant la durée de vie de la batterie. Mais ces innovations peuvent également servir les vues économiques de Tesla, au-delà des voitures pour particuliers : en 2017, Elon Musk annonçait déjà sa volonté de révolutionner l’industrie (gigantesque) du transport commercial avec le premier poids lourd entièrement électrique. Le paramètre de la durée de vie d’une batterie devient donc d’autant plus crucial. 

Qu’en est-il des autres composants internes de la voiture ? L’année dernière, Tesla présentait le système de transmission du Modèle 3 après 1,6 million de kilomètres, vantant l’obsession de l’entreprise pour la durabilité de ses voitures. Si la batterie que Tesla annonçait n’est pas forcément celle issue de cette étude, des rumeurs évoquent que la firme aurait déjà développé une autre batterie à très grande durée de vie. Mais quelle que soit la batterie qui partira en production pour les prochains modèles, l’avancée est de taille : les batteries qui durent plus d’un million de kilomètres sont déjà là. 

The Model 3 drive system is designed and validated for over 1 million miles – this is what the gears look like after testing pic.twitter.com/a6gk2akPF0

— Tesla (@Tesla) October 15, 2018