Vers une nouvelle génération de batteries pour VE
Avec leurs émissions quasi nulles, leur plus grande efficacité, leurs meilleures performances et leur consommation réduite de carburant, les véhicules électriques (VE) pourraient aider l’Europe à atteindre ses objectifs climatiques et énergétiques. Mais pour concrétiser ce potentiel, ces véhicules doivent proposer des performances comparables à celles des modèles thermiques. Nous en sommes encore loin. Aujourd’hui, la plupart des VE affichent une autonomie nettement inférieure à celle des véhicules à essence, tandis que la recharge des batteries peut prendre une heure, voire davantage, ce qui limite leur praticité au quotidien. Les VE ont donc besoin de batteries plus performantes, ce qui est précisément l’objectif du projet financé par l’UE HELIOS(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Via une approche holistique, le projet HELIOS étudie des éco-conceptions optimisées et des procédés avancés afin de démontrer le potentiel de batteries pour VE innovantes, plus légères et plus respectueuses de l’environnement, pour l’électromobilité urbaine», explique Tomas Jezdinsky, consultant indépendant auprès de l’International Copper Association, partenaire chargé de la diffusion des résultats.
Deux concepts de batteries pour VE entièrement fonctionnels
Un concept unique de bloc-batterie, à la fois modulaire et évolutif, est au cœur de ce projet. Le pack repose également sur une architecture hybride combinant des cellules à haute énergie (HE) et des cellules à haute puissance (HP), une approche qui dissocie l’énergie de la puissance et offre ainsi une plus grande flexibilité. «En combinant cellules à haute énergie et cellules à haute puissance, notre solution vise à accroître l’autonomie des VE tout en réduisant les temps de recharge, répondant ainsi à deux des principaux freins à leur adoption», explique Tomas Jezdinsky. Le projet a développé deux concepts de batteries pour VE entièrement fonctionnels: l’un destiné à une petite voiture particulière, l’autre à un autobus électrique. Chaque concept repose sur une architecture de système de gestion de batterie (BMS) sans fil et intègre un sous-pack à circuit thermique fermé composé de quatre modules, HP ou HE. «Cette configuration permet non seulement d’adapter notre batterie à différents usages des VE, mais aussi de pérenniser la solution en garantissant l’intégration des cellules de nouvelle génération dans le pack existant», ajoute Tomas Jezdinsky.
Une batterie durable, recyclable et conçue pour durer
Le projet HELIOS ne s’est pas contenté de concevoir une batterie plus performante, il a également veillé à en garantir la durabilité. Grâce à sa conception modulaire, le pack peut par exemple être facilement reconfiguré pour des applications de stockage d’énergie, prolongeant ainsi le cycle de vie global du système. En intégrant les principes d’éco-conception au choix des matériaux, à la conception et à l’assemblage, le projet contribue également à améliorer le cycle de vie global du pack ainsi que le recyclage de ses composants. La solution soutient en outre plusieurs initiatives européennes, notamment le règlement sur les matières premières critiques(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et le règlement relatif aux batteries(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
Collaborer avec d’autres projets européens consacrés aux batteries
Bien que la solution hybride HELIOS demeure à l’état de concept, elle ouvre la voie à une nouvelle génération de batteries. «En étudiant les avantages et les limites d’une approche hybride, nous avons produit de nouvelles connaissances dont d’autres projets pourront s’inspirer pour développer des solutions de batteries durables pour VE», conclut Tomas Jezdinsky. Certaines des technologies innovantes développées dans le cadre du projet, comme le système BMS sans fil, sont déjà en cours de commercialisation par les partenaires d’HELIOS. Dans le cadre du Cluster COLLABAT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), qui rassemble des projets de R&D sur les batteries, les chercheurs d’HELIOS poursuivent leur collaboration avec d’autres projets financés par l’UE, notamment ALBATROSS, LIBERTY, MARBEL, InnoBMS, iBattMan, ARISE et S4MILE.
