Bien que la technologie des batteries progresse rapidement, permettant aux voitures électriques d'aller de plus en plus loin et de se recharger de plus en plus vite, de nombreux sceptiques attendent les batteries à l'état solide (ou batteries à semi-conducteurs), dans lesquelles les électrolytes liquides sont remplacés par une variante solide. En effet, ces batteries placeraient la barre encore plus haut. Les attentes sont grandes, mais les batteries à l'état solide peuvent-elles être à la hauteur de ces ambitions dans la pratique ?
Direction la Finlande. Chez Donut Lab, une start-up qui se consacre au développement de batteries à l'état solide. Cette entreprise a été critiquée lors du CES de Las Vegas pour avoir fait un rapport plutôt positif sur les capacités de charge rapide de ses batteries à l'état solide. Elle a donc frappé à la porte du VTT (Centre de recherche technique de Finlande), un centre de recherche indépendant.
Promesses et réalité
Ce que Donut Lab a déclaré au CES en début d'année :
“Notre batterie à semi-conducteurs (à l'état solide donc) a une densité énergétique de 400 Wh par kilogramme, peut se recharger en moins de dix minutes, a une durée de vie de 100.000 cycles de charge et fonctionne même à des températures extrêmes sans perte de capacité significative. En outre, cette batterie est ininflammable et ne contient pas de matériaux rares ou toxiques.”
Ce que VTT a constaté :
Les mesures ont montré qu'une cellule de 26 Ah d'une batterie à semi-conducteurs Donut Lab était chargée à 80 % en 293 secondes à un taux de charge de 11C. Au bout de 477 secondes, la cellule était complètement chargée. Cela représente un peu plus de sept minutes pour passer d'une batterie vide à un accu plein.
Le C fait référence à la valeur théorique indiquant la vitesse de charge d'une batterie par rapport à sa capacité. 1C signifie qu'il faut une heure pour charger la totalité de la capacité ; 11C correspond théoriquement à environ 5,5 minutes (1/11 de minute). Les batteries lithium-ion de la génération actuelle se chargent généralement entre 1C et 3C, le plus souvent avec un refroidissement liquide actif (CATL annonce cependant l'arrivée d'une batterie 5C). On comprend dès lors qu'une capacité de charge de 11C s'avère remarquablement rapide, d'autant plus qu'il n'y a pas de refroidissement actif.
Lire le rapport complet.
Vérité partielle
Les batteries à l'état solide de Donut Lab peuvent donc se charger à la vitesse de l'éclair et sans sensibilité prononcée à la température. Mais il reste à voir si la startup finlandaise peut tenir ses autres promesses. En ce qui concerne la densité énergétique et la dégradation à long terme, l'étude ne dit rien. Le document du VTT se limite explicitement aux performances de charge d'un seul élément.
C'est précisément cette combinaison de charge extrêmement rapide, de densité énergétique élevée et de longévité exceptionnelle qui a poussé Donut Lab dans l'œil du cyclone. Face à la concurrence (principalement chinoise), ces promesses finlandaises ont même été rejetées comme de purs mensonges, car "physiquement impossibles". Sans parler du coût. À suivre, sans doute.
Selon Donut Lab, leur batterie à l'état solide sera prête à être utilisée dans des applications concrètes avant la fin de 2026, en ciblant principalement les voitures électriques. Un projet d'essai est actuellement en cours avec une Verge, un moteur électrique à batterie à l'état solide de 33 kWh, capable d'une autonomie de 600 km.
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