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25 Februar 2020 |
La Revue POLYTECHNIQUE
Lancement du projet européen de recherche sur les batteries SeNSE
Le 10 février dernier, le projet européen de recherche sur les batteries SeNSE a été officiellement lancé. Au cours des quatre prochaines années, cinq instituts de recherche et six entreprises industrielles de sept pays européens travailleront ensemble pour trouver des solutions pour la nouvelle génération de batteries lithium-ion. L’entreprise suédoise Northvolt est partenaire de ce projet et a l’intention de créer deux grandes usines de production de batteries pour véhicules en Europe dans les prochaines années. Le projet de recherche est coordonné par Corsin Battaglia, chercheur à l’Empa, et son équipe. L’Union européenne soutient le projet avec 10 millions d’euros.
La demande de batteries de propulsion pour les voitures électriques va augmenter de façon spectaculaire au cours des prochaines années. Actuellement, plus de 90 % de ces batteries proviennent d’Asie. La Commission européenne a donc mis en place l’Alliance européenne des batteries en 2017 pour renforcer les compétences et les capacités de production de cette technologie clé en Europe. Les experts estiment que la demande européenne de batteries au lithium-ion nécessitera, à elle seule, dix à vingt grandes usines de production de batteries à grande échelle.
Les onze partenaires du projet mènent des recherches sur les batteries lithium-ion de la nouvelle génération – dite « génération 3b ». La chimie des différents matériaux, ainsi que le système BMS (Battery Management System), seront améliorés pour cette nouvelle génération, par rapport aux batteries de traction actuelles.
Au lieu d’anodes en graphite pur, l’objectif est d’utiliser des matériaux composites silicium-graphite. La proportion de cobalt, élément critique dans la cathode, sera encore réduite. De nouveaux additifs dans l’électrolyte devraient permettre de retarder le vieillissement de la batterie et d’assurer ainsi un plus grand nombre de cycles de charge-décharge.
De nouveaux capteurs contribueront également à une plus longue durée de vie et à une meilleure capacité de charge rapide, en fournissant des données provenant de l’intérieur de la batterie au système BMS. Ces données devraient assurer une gestion beaucoup plus précise de la température, par rapport aux batteries lithium-ion actuelles.
La durabilité des batteries de la génération 3b devrait également dépasser celle de la génération actuelle. La cathode doit être fabriquée sans utiliser de solvants inflammables et toxiques, ce qui simplifiera la production en série des batteries et réduira considérablement leur coût.
Tous les aspects de la recherche du projet SeNSE sont orientés vers la production de la nouvelle génération de batteries dans des grandes usines européennes. Le projet envisage également la poursuite de l’utilisation des batteries de véhicules usagées, comme unités de stockage stationnaires, avant d’être ensuite recyclées.
L’Empa, qui dirige le projet, a pour partenaires de recherche la Westfälische Wilhelms-Universität Münster (D), le Forschungszentrum Jülich (D), l’Université de Coventry (GB), l’Austrian Institute of Technology (A), ainsi que les entreprises Solvionic (F), FPT Motorenforschung (CH), Lithops (I), Northvolt (S), Enwires (F) et Huntsman Advanced Materials (CH).
La société suédoise Northvolt, cofondée en 2016 par deux anciens employés de Tesla, prévoit de construire en Suède, la première grande fabrique européenne, d’une capacité de production de 32 GWh par an.
