Batterie Tesla Model S standard de 100 kWh
insideevs
Dans le cadre d’un important développement de la nouvelle année, Tesla Motors, en partenariat avec des physiciens de l’Université Dalhousie au Canada, a déposé un brevet le 26 décembre pour une nouvelle technologie de batterie au Lithium-Ion (Li-Ion). La conception brevetée prétend surpasser de manière significative les batteries Li-Ion existantes largement utilisées dans les véhicules électriques et d’autres applications de stockage d’énergie aujourd’hui. La technologie nouvelle et améliorée est probablement liée à une annonce faite en avril 2019 par le PDG de Tesla, Elon Musk, qui a promis une « batterie d’un million de kilomètres” pour les véhicules de Tesla en 2020 et au-delà.
La batterie de 1 million de miles fait partie intégrante des plans de Musk pour les flottes de « robotaxis » et de camions long-courriers, qui pèseraient toutes deux sur la portée et la durée de vie des batteries Li-Ion actuelles présentes dans les véhicules de tourisme de Tesla.
Les modèles les plus performants de Tesla ont une autonomie maximale de batterie à charge unique de 370 miles – juste à côté de la distance entre Baltimore, MD et Boston, MA. – et une durée de vie de 300 000 à 500 000 miles. C’est impressionnant, étant donné que la durée de vie moyenne d’une voiture aux États-Unis est de 150 000 miles, soit environ 11 ans en utilisant la moyenne annuelle AAA de 13 500 miles par an.
Bien que les batteries Li-Ion actuelles puissent être plus que suffisantes pour le propriétaire d’un véhicule électrique typique (qui utilise en moyenne moins de ¼ de charge de batterie par jour), leur durée de vie est insuffisante pour le transport de fret sur de longues distances ou les services de taxi continus. Le camionneur moyen, par exemple, parcourt 2 000 à 3 000 miles par semaine, pour un total de 100 000 à 150 000 miles par an.
conserve encore 95% de sa durée de vie après 1 000 cycles.
Business Insider
La durée de vie d’une batterie est mesurée en cycles de décharge (en utilisant 100% de la charge d’une batterie équivaut à un cycle complet). Avec une batterie lithium-ion typique de 100 kWh que l’on trouve dans une Tesla Model S ne fournissant que 1 000 à 2 000 cycles de décharge, la technologie actuelle de la batterie reste peu pratique et peu rentable pour les conducteurs de longue distance commerciaux.
C’est là qu’intervient le nouveau brevet de Tesla pour « Les Dioxazolones Et Les Sulfites De Nitrile En Tant Qu’Additifs Électrolytiques Pour Les Batteries Lithium-Ion”. La nouvelle chimie des batteries, qui semble s’appuyer sur un brevet de batterie de septembre, prétend augmenter l’efficacité, la densité d’énergie et la longévité à des coûts réduits par rapport aux batteries Li-Ion actuelles. Il s’agit d’une mise à niveau de la chimie des batteries NMC (oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt) existante que Tesla utilise dans ses systèmes de stockage d’énergie fixes, mais pas dans son parc de véhicules (ce serait de l’oxyde d’aluminium au lithium-nickel-cobalt ou des batteries de type NCA).
La structure cristalline de la cathode et la composition chimique de la nouvelle batterie la rendent beaucoup plus résistante aux dommages inévitables liés au cycle.
Si ce brevet s’avère être pour la batterie promise à un « million de miles », nous pourrions nous attendre à ce qu’elle conserve 95% de sa durée de vie après 1 000 cycles de décharge, alors que les Li-Ion typiques sont dans le dernier quart de leur durée de vie. La nouvelle batterie tiendrait un impressionnant 90% après 4 000 cycles (voir graphique).
Bien que nous ne puissions pas encore confirmer si la technologie brevetée est la même batterie « d’un million de kilomètres » promise pour atteindre les lignes de production l’année prochaine, une chose est claire: la super batterie de Tesla est en route et elle aura des implications majeures pour les véhicules électriques et au-delà lorsqu’elle arrivera. Les systèmes de stockage d’énergie – et pas seulement les voitures électriques – vont bénéficier d’un quadruplement de la puissance du vélo. Cela rendra le stockage moins cher et plus efficace, accélérant encore la transition vers l’énergie électrique et les énergies renouvelables.
Avec l’aide de James Grant
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