Comment les batteries à semiconducteurs peuvent transformer les voitures électriques roadshow
2021-02-26
Nous n’avons pas perfectionné les batteries lithium-ion pour les voitures électriques mais la course est déjà lancée pour les remplacer. Les batteries à semi-conducteurs suscitent le plus de buzz comme l’héritier apparent: leurs partisans promettent qu’ils offriront une autonomie plus longue, une charge plus rapide et des voitures électriques plus abordables par rapport aux meilleurs véhicules électriques d’aujourd’hui comme le Tesla Model 3 et Chevy Bolt .
Une batterie à semi-conducteurs est exactement cela: un agencement serré de matériaux durs plutôt que le ragoût légèrement pâteux qui constitue un lithium-ion typique (li-ion ) batterie. Cette composition et construction à semi-conducteurs donne un dispositif électrochimique qui promet de nombreuses améliorations:
Toyota / Bloomberg
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- Plus grande densité d’énergie . Cela peut signifier un véhicule électrique avec au moins deux fois l’autonomie actuelle, ou éventuellement un véhicule électrique avec la même autonomie, mais avec une batterie beaucoup plus petite, plus légère et moins chère qui se recharge plus rapidement.
- Charge plus rapide . Les estimations d’une charge de 80% en 15 minutes sont beaucoup plus élevées avec l’état solide, des performances qui seraient comparables ou un peu plus rapides que les meilleures applications Li-ion d’aujourd’hui.
- Plus longtemps la vie . La technologie à semi-conducteurs est un élément clé du plan de GM pour produire un Batterie d’une autonomie d’un million de miles , en changeant le équation de l’accessibilité des véhicules électriques et réduction des préoccupations concernant les montagnes de batteries toxiques qui doivent être recyclées après 100 000 à 150 000 miles.
- Stabilité thermique . Les conceptions à semi-conducteurs promettent moins de risque d’emballement thermique, ce qui peut provoquer un incendie. Les batteries Li-ion ont développé une mauvaise réputation pour cela .
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Mais bien sûr C’est un hic, ou deux, avec l’état solide:
- Expansion et contraction . Les batteries à semi-conducteurs sont sensibles à ces changements naturels que subissent les batteries ils chargent et déchargent. Un tel mouvement peut altérer l’agencement précis et serré des matériaux à semi-conducteurs et provoquer la défaillance de la batterie si elle n’est pas contrôlée ou conçue pour un tel comportement.
- Dendrites . Ce sont des structures invasives ressemblant à des racines qui peuvent se développer dans une batterie à semi-conducteurs, brisant la
- Dépenses . En tant que nouvelle technologie, les batteries à semi-conducteurs sont toujours extrêmement chères jusqu’à ce qu’elles atteignent une plus grande échelle et un raffinement de fabrication.
Qui est à la recherche? Le plus discuté est peut-être QuantumScape , que VW a notamment investi dans . On s’attend à ce qu’ils produisent une batterie à semi-conducteurs pour un VW EV dès 2024. Toyota dit qu’il aura un véhicule de production très limité utilisant une batterie à semi-conducteurs d’ici 2025, en partenariat avec Panasonic , qui est le partenaire de Tesla sur les batteries Li-ion traditionnelles à la Gigafactory .
W ho dit qu’il n’y a pas encore de véhicules utilisant des batteries à semi-conducteurs? Bolloré of France produit des bus qui utilisent des batteries lithium-métal-polymère à semi-conducteurs dans des conditions embarquées contrôlées.
Bolloré
Bolloré de France a des véhicules à batterie à semi-conducteurs sur la route , mais ce sont des bus, pas des voitures particulières. Ces flottes gérées permettent une infrastructure et un cycle d’utilisation qui peuvent faire fonctionner les batteries dans des conditions très spécifiques, mais Bolloré vise une version de voiture de tourisme d’ici 2026.
Solid Power voit le défi un peu différemment, visant à concevoir une batterie à semi-conducteurs pouvant être produite sur les mêmes lignes de production que les batteries Li-ion d’aujourd’hui pour tirer parti des énormes investissements actuels et prévus. Ils ont attiré des données investissement de BMW et Ford dans cette approche qui vise une migration financièrement efficace vers les nouvelles technologies.
La batterie à semi-conducteurs est à quelques années de son moment, mais si ces paris rapportent, la technologie pourrait doubler environ le toujours en difficulté pour l’appétence d’un EV sur les véhicules utilisant la technologie li-ion existante.
