Oui, mais...

2010/04/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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(Photo: Raul Bogajo/ARGAZKI PRESS)

Tous les agents travaillant avec des voitures électriques regardent les batteries aujourd'hui. Comme l'affirme Igor Cantero, directeur de R & D de Cegasa, « les batteries sont le facteur déterminant des voitures électriques ». Les batteries délimitent grandement les caractéristiques des voitures, telles que leur autonomie, leur capacité d'accélération, leur temps de recharge, etc.

La plupart des experts affirment que les batteries actuelles sont insuffisantes pour répondre aux besoins des voitures électriques. En fait, les batteries les plus utilisées maintenant dans les voitures électriques sont celles de l'hydrure de nickel métal, comme celles qui avaient les téléphones mobiles et les ordinateurs portables il y a des années.

Plus tard, les ion-lithium ont été introduits dans les appareils électroniques, qui donnaient beaucoup de meilleures fonctionnalités et capacités, et maintenant seulement ceux au lithium sont vus. Or, l'introduction de batteries au lithium dans les voitures électriques est passée d'une autonomie de 60-80 kilomètres à une autonomie de 150 kilomètres. Désormais, les batteries lithium-ion auront un développement plus lent. « Maintenant, les batteries peuvent atteindre 150 watts par kilogramme et l'intention est que dans les années à venir, il y a 200 watts par kilogramme », explique Cantero.

La voiture norvégienne Think est l'un des rares vendus aujourd'hui. Les batteries fournissent 92 watts par kilogramme. Au total, la voiture a une autonomie d'environ 150 kilomètres et prend neuf heures à charger complètement les batteries. Ed. : Going Green.

Cette avancée ne sera pas suffisante pour que la voiture électrique atteigne l'autonomie des voitures de combustion, car les densités énergétiques actuelles nécessiteraient des batteries d'une tonne. Mais il ne s'agit pas de cela. L'objectif des chercheurs est de parvenir à une autonomie de 200 à 250 kilomètres, « une autonomie suffisante pour ceux qui effectuent des parcours quotidiens de cent kilomètres », a précisé I. Madina, responsable de la zone industrielle de Cegasa.

Ils proposent d'utiliser des voitures hybrides pour des voyages plus longs. Il n'existe actuellement sur le marché que des voitures hybrides avec système parallèle, selon Mikel Uribe, de Mondragón Automoci n, qui disposent de moteur électrique et de combustion et qui acquièrent force de traction de l'un ou de l'autre moteur. Nous aurons bientôt des hybrides d'une autre technologie, comme Uribe l'a avancé: hybrides qui travaillent en série. Le moteur électrique sera toujours responsable de la traction et le moteur non électrique fournira de l'énergie à la batterie.

À Cegasa, ils veulent faire un pas en avant, et ces dernières voitures hybrides voudraient aussi être « zéro émission » à l'avenir. Comment ? Avec des piles d'hydrogène qui sont restés dans la course de la technologie alternative au pétrole. Comme l'a expliqué Cantero, "c'est que les piles à hydrogène sont celles qui fournissent des batteries de voitures hybrides".

Sécurité accrue

Igor Cantero est directeur de R & D à Cegasa. Cegasa recherche depuis dix ans des batteries ion-lithium et veut entrer dans le marché des batteries pour voitures électriques. Ils seront le seul fabricant de batteries ion-lithium en Espagne. Pour cela, ils ont plusieurs collaborations et projets. En étroite collaboration avec Cidetec, nous travaillons sur un projet avec la société Seat pour la fabrication de batteries. Ed. : Igor Cantero.

Un autre aspect très lié aux batteries au lithium est celui de la sécurité. Il y a quelques années, on a beaucoup entendu que les batteries de certains appareils électroniques se sont chauffées et ont éclaté. Dans les voitures électriques le problème serait énorme, étant donné que les batteries dépassent les 150 kilos.

« Les problèmes d'explosion sont surmontés », explique I aki Madina. Les matériaux avec des problèmes d'explosion ont été remplacés par d'autres beaucoup plus sûrs, en dotant les batteries de systèmes de refroidissement spéciaux pour faire face à d'éventuelles augmentations de température.

Dépassés les problèmes d'explosion, il étudie maintenant la «localisation» des batteries dans la voiture. « La batterie doit être située dans un endroit sûr de la voiture – explique Canterok-, il faudrait prendre autant de mesures de sécurité que de places de passagers, afin qu'en cas d'accident l'énergie de l'impact ne nuise pas à la batterie ».

Prix, problème en cours

Les batteries lithium-ion sont aujourd'hui très chères, car elles sont fabriquées en petites quantités. Ed. : Ricardo.

Une fois que les batteries répondent aux besoins des voitures et que les problèmes de sécurité sont surmontés, le problème suivant sera le prix des batteries au lithium. Parce que ce n'est pas une bêtise : les batteries coûtent entre 6.000 et 15.000 euros.

Les batteries au lithium pour voitures sont aujourd'hui beaucoup plus chères que celles du métal nickel hydrure. La raison en est que très peu de batteries au lithium sont fabriquées pour les voitures, et en petites quantités beaucoup plus chères que celles de nickel. Cependant, à mesure que la fabrication augmente, la production de lithium est plus importante que la production de nickel et, à partir d'un moment donné, elle devient moins chère que celle du nickel. C'est ce qui est arrivé avec les petits appareils électroniques, et c'est pourquoi tous les appareils électroniques ont des batteries au lithium.

Les voitures électriques créent les premières voitures avec batterie au lithium. « Mais nous ne doutons pas que dans les années à venir, les batteries des voitures électriques seront au lithium – a déclaré Canterok-, et qu'elles vont donc beaucoup couvrir ». Le ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie, par exemple, a fixé comme objectif d'ici 2030 d'atteindre 40% du coût actuel des batteries. Il convient de noter que le Japon est actuellement le pays le plus avancé dans les voitures électriques.

En plus des batteries, il faut rechercher

En dehors des batteries, les voitures électriques ont fondamentalement deux autres composants : le moteur et le convertisseur. La batterie apporte de l'énergie, le moteur déplace et le convertisseur adapte la quantité d'énergie qui doit passer de la batterie au moteur ; en accélérant davantage, en ralentissant, moins... le conducteur frappe l'accélérateur ou le frein, mais la vraie coordination est assurée par le convertisseur.

Mikel Uribe est directeur de la technologie et de l'innovation de Mondragon Automoci n. Mondragon Automoci nen a trois objectifs liés aux voitures électriques : créer une voiture électrique à partir de zéro, adapter les composants et les produits développés par les entreprises de la Société Mondragon à la voiture électrique et créer une ingénierie pour la conception industrielle des voitures électriques. Ed. : Oihane Lakar.

« Les autres composants des voitures électriques sont assez développés par rapport aux batteries ; il y aura toujours des choses à améliorer, mais ils sont très avancés », déclare Ibon Ajuria, technicien en électronique chez Mondragon Unibertsitatea.

Les moteurs électriques sont utilisés dans de nombreux autres secteurs, étant les plus développés ces dernières années dans le domaine de la machine-outil. C'est alors « facile à faire : adapter la technologie si développée pour l'automobile », déclare Mikel Uribe de Mondragon Automoci.

Bien que les moteurs de machine-outil sont très avancés, pour une utilisation dans l'automobile doivent être reconçus: « La puissance et les tours des moteurs de machine-outil sont trop petits pour ceux qui ont besoin des voitures », explique Uribe.

Eh bien, tant les recherches liées au moteur et au convertisseur, que les améliorations en termes de batteries, sont des recherches et des développements qui doivent être effectués rapidement pour ne pas reculer sur le marché des voitures électriques. Comme le disait Igor Cantero, "Nous réalisons les projets. En 2-3 ans nous devons être capables de construire des voitures qui répondent aux besoins du marché».