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Véhicules électriques : le Japon vise les technologies post Lithium-ion d'ici 2030

Afin de garder son avance en matière de stockage d'énergie dans les véhicules électriques, le Japon soutient la recherche en la matière. Selon un rapport publié par l'ambassade de France, le pays mise sur les technologies post Lithium-ion.

Energie  |    |  Florence Roussel Actu-Environnement.com
   
Véhicules électriques : le Japon vise les technologies post Lithium-ion d'ici 2030
   
Éléments essentiels pour le développement des véhicules électriques et hybrides, les batteries font l'objet de toutes les attentions de la part des instituts de recherche. La batterie du futur devra être peu encombrante, légère au regard de ses capacités, facilement rechargeable et posséder une grande autonomie. Elle devra surtout pouvoir être fabriquée à grande échelle à des coûts raisonnables.

Rappelons que dans une batterie le courant électrique y est généré par une réaction d'oxydoréduction entre deux électrodes, l'une positive (la cathode) et l'autre négative (l'anode), baignant dans un électrolyte. L'anode, la cathode et l'électrolyte sont les trois éléments qui déterminent, en fonction de leur composition, le type de la batterie. Plusieurs technologies existent déjà et diffèrent selon la quantité d'énergie stockée (exprimée en Wh/kg) : Plomb (Pb, 30 à 50 Wh/kg), Nickel Cadmium (Ni-Cd, 45 à 80 Wh/kg), Nickel Metal Hydrure (NiMh, 60 à 120 Wh/kg), Lithium-ion (110 à 160 Wh/kg) ou encore Lithium Metal Polymère (100 à 130 Wh/kg). On est encore loin des performances de l'essence qui présente une densité énergétique de 13.000 Wh/kg, mais d'ici plusieurs décennies les batteries pourraient contenir plus de 1.000 Wh par kg.

En position dominante dans ce secteur depuis 10 ans, le Japon espère bien maintenir son avance. Le Ministère japonais de l'Economie, du Commerce et de l'Industrie (METI) a fixé des objectifs ambitieux en la matière : un véhicule sur deux, vendu en 2030, sera électrique ou hybride. En 2006, un vaste programme visant à développer et promouvoir les véhicules électriques a été lancé en fixant les axes de développement nécessaires à leur démocratisation notamment en matière de batteries.

Selon un récent rapport1 publié par l'ambassade de France au Japon, la feuille de route préparée par l'Organisation pour le Développement des Energies Nouvelles et des Technologies industrielles (NEDO) prévoit le développement de batteries très performantes (500 Wh/kg) d'ici à 2030 pour un coût d'excédent pas 0,09 €/Wh contre 0,9 €/Wh aujourd'hui. Pour cela, un consortium de 22 organismes soutenu par la NEDO et piloté par l'Université de Kyoto a été mis en place. Leur objectif est de développer d'ici 2013 une batterie rechargeable d'une densité énergétique trois fois supérieure aux modèles existants. ''Cette date ne représente qu'une étape vers le développement d'ici 2030 d'une batterie énergétiquement cinq fois plus dense. Le projet durera sept ans, pour un investissement total de 21 milliards de yens (190 millions d'euros)'', explique Julien Pluchet, auteur de l'étude intitulée ''Etat de la R&D dans le domaine des batteries pour véhicules électriques au Japon''.

Remplacer les électrolytes liquides

Sachant que les accumulateurs Li-ion ne permettront pas d'aller au-delà d'une densité énergétique de 300 Wh/kg malgré toutes les améliorations possibles, le Japon mise sur les technologies post-Li-ion telles que les batteries Lithium-air, les batteries Lithium-Soufre et les batteries à électrolyte solide.
''Depuis quelque temps ce type d'accumulateurs retient particulièrement l'attention car il semble être en mesure d'améliorer à la fois sécurité et la durée de vie, tout en augmentant la densité d'énergie massique des batteries'', peut-on lire dans l'étude. En effet, les accumulateurs Li-ion conventionnels utilisent un électrolyte liquide. De ce fait, ils présentent un risque de fuite, mais également un danger d'inflammabilité, voire d'explosion en cas de surcharge ou de court-circuit interne. Avec un électrolyte solide, ces risques sont considérablement réduits. De nombreux chercheurs s'intéressent donc aux batteries à électrolyte solide et le nombre de publications traitant de ce sujet est en constante augmentation. Le développement de tels accumulateurs solide prend deux formes : les électrolytes inorganiques et les composés inorganiques (à base d'oxydes ou de sulfures). À l'heure actuelle les électrolytes à base de sulfures constituent la technologie la plus avancée.

Dans le cas des batteries Lithium-air, l'oxygène présent dans l'air fait office de matière active de la cathode. Grâce à cette utilisation, la densité d'énergie massique des accumulateurs métal-air est théoriquement bien supérieure à celle des Li-ion.

Réactions1 réaction à cet article

 
nouvelle batterie

Que de bonnes perspectives!!
Imaginez demain chaque maison disposant d'un parc de batterie de 50 kWh (100 kg) permettant donc une autonomie pour les vrais usages électriques de 10 à 15 jours, et bien sur rechargé par des panneaux solaires!!
Demain des maisons vraiment autonomes!!
Qu'en pensent les gestionnaires des réseaux électriques??

flor | 14 octobre 2010 à 05h35
 
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