Porsche prévoit des voitures électriques offrant plus de 1 000 km d’autonomie pour la seconde moitié de cette décennie grâce à des batteries à haute teneur en silicium. Cette technologie, également développée par Mercedes, sera d’abord réservée aux véhicules haut de gamme.
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Porsche développe un nouveau type de batterie pour dépasser les 1 000 km d’autonomie.
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Mercedes a récemment dévoilé de nouvelles informations sur l’EQG, future version électrique du Classe G. Celui-ci inaugurera notamment un nouveau type de batterie, conçu par l’entreprise américaine Sila, dont l’anode à haute teneur en silicium devrait permettre au tout-terrain d’offrir une autonomie équivalente à celle d’une berline « zéro émission » haut de gamme. La marque à l’étoile n’est pas la seule à plancher sur cette chimie. Porsche, l’autre constructeur de Stuttgart, évoque à son tour ses travaux dans ce domaine. Selon lui, cette technologie contribuera à offrir jusqu’à 1 300 km d’autonomie aux véhicules électriques premium « à moyen terme ».
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Matériaux, intégration…les axes d'amélioration des batteries sont nombreux.
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Le silicium, prochaine étape…
Pour concevoir son anode riche en silicium, c’est à la société allemande Cellforce Group que le constructeur a fait appel. Stefanie Edelberg, ingénieure spécialiste des cellules de batteries chez Porsche, détaille les avantages du silicium pour l’anode des batteries lithium-ion: « Le lithium pur est le matériau idéal d’anode active en termes densité énergétique. Toutefois, pour des raisons de sécurité, ce sont des graphites qui sont principalement utilisés comme matériaux d’anode actifs capables d’absorber des ions de lithium. (…) Le silicium est particulièrement intéressant car il présente la deuxième plus grande capacité de stockage par rapport à son poids après le lithium. » Porsche souligne toutefois que l’expansion des particules de silicium peut atteindre 300 % lorsqu’elles sont chargées, ce qui induit des contraintes physiques sur le matériel pouvant nuire à la durée de vie de la batterie. Une anode exclusivement faite en silicium n’est donc pas à l’ordre du jour ; Porsche vise les 80 %.
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Markus Gräf , directeur technique de Cellforce Group, se projette : « Dans une Taycan d’aujourd’hui, nous avons pu atteindre un temps de 22 mn 30 s pour une charge de 5 à 80 %. Avec une anode en silicium, des valeurs inférieures à 15 mn pourront être atteintes à moyen terme, nettement plus basses à plus long terme. » Les premières batteries ainsi conçues sont attendues dans l’industrie automobile à l’horizon 2025. « De nouvelles stations de recharge plus puissantes doivent être développées dans cet objectif. Et des prises de recharge à refroidissement actif seront nécessaires pour que de recharges à plus de 500 kW puissent être effectuées en toute sécurité », souligne Gräf. Ce type de batterie devrait arriver sur la nouvelle plate-forme SSP du groupe Volkswagen dont la version Sport est développée par les ingénieurs Porsche. Sa première application est prévue en 2027 sur un grand SUV sportif, positionné au-dessus du Cayenne et connu sous le code interne K1.
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Actuellement, la Porsche Taycan plafonne à 512 km d'autonomie WLTP.
…en attendant les batteries solides
L’autre axe sur lequel Porsche travaille pour améliorer l’autonomie de ses voitures électriques à court terme est l’intégration des cellules à même les casiers des batteries, sans séparations internes. Le constructeur étudie également une réduction de la taille des cellules via un usage plus important de nickel dans les cathodes. Mais le prochain pas de géant, chez Porsche comme ailleurs, sera la batterie à électrolyte solide attendue pour la fin de cette décennie au mieux. Porsche prévoit une augmentation de 50 % de la densité énergétique des accumulateurs grâce à cela, et souligne une inflammabilité moindre. Comme toujours, ces technologies de pointe seront d’abord proposées sur des véhicules haut de gamme, avant de se démocratiser progressivement.
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La vitesse de recharge des batteries devrait augmenter en même temps que leur densité énergétique.
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