La recherche française sur les batteries gagne de nouveaux moyens. Le Programme et équipement prioritaire de recherche (PEPR) « Soutenir l’innovation pour développer les futures générations de batteries » a été lancé le 10 janvier. Co-piloté par le CEA et le CNRS, il vise à « produire des connaissances en support de la filière notamment pour le secteur du transport, de la production des matériaux à l'assemblage de packs batteries intelligents, résume Hélène Burlet, copilote du PEPR pour le CEA. L’automobile est la première application visée, mais l’aéronautique, le spatial, le stationnaire et l’Internet des objets sont également concernés. »
Doté d’un budget de 45 millions d’euros sur 7 ans issu du Plan d’Investissement France 2030, ce PEPR d’accélération « propose des innovations de TRL de 1 à 4 (Technology readiness level, niveau de maturité technologique), et uniquement de rupture », explique Hélène Burlet.
Comme les autres PEPR lancés depuis 2021 (sur le quantique, l’hydrogène, la cybersécurité…), ce programme est destiné à soutenir la recherche, à faire émerger des solutions innovantes et à créer un socle commun de connaissances fondamentales pluridisciplinaires. « Il n’existe qu’un PEPR par stratégie, ce sera donc le seul sur les batteries. Un PEPR est intéressant car son financement et sa durée sont conséquents. Ce qui se traduit par une forte attente sur les résultats à venir ».
Chimies innovantes, BMS avancés, outils de caractérisation et simulation
La stratégie de ce PEPR s’articule autour de 3 axes : faire émerger des chimies innovantes, des BMS (battery management systems, systèmes de gestion de batteries) adaptés à ces nouvelles chimies, et développer des outils de caractérisation et de simulation pour mener ces recherches.
Selon Hélène Burlet, l’idée est de ne pas se focaliser sur une batterie censée être universelle mais de miser sur différentes technologies selon les applications : besoin de puissance, d’autonomie, de compacité, de durée de vie, de nombre de cycles… « On s’intéresse à des innovations transférables vers l’industrie, c'est-à-dire performantes, fiables, compétitives, prenant en compte les contraintes environnementales - notamment la criticité des matériaux et l’absence de procédés énergivores », précise Hélène Burlet.
Le PEPR finance depuis début janvier 5 grands projets portés par des équipes de chercheurs reconnus dans le monde des batteries et financera les lauréats d’un appel à projets lancé en novembre dernier, pour un montant de 15 millions d’euros. « Ce PEPR devrait disposer bientôt d'un portefeuille d'une quinzaine de projets », s’enthousiasme Hélène Burlet. Deux des projets déjà financés concernent la chimie des batteries (batteries « tout-solide » et batteries de forte densité de puissance basées sur la technologie sodium-ion ou sur les supercondensateurs). Un troisième porte sur du BMS avancé (utilisation de capteurs optiques ultra-sensibles pour suivre en conditions réelles les paramètres physico-thermiques et chimiques de la batterie).
Le quatrième étudiera la caractérisation avancée « in operando » (techniques expérimentales, du laboratoire aux grands instruments pour accélérer l’étude des batteries du futur) et le dernier projet développera l’utilisation du numérique et de l’intelligence artificielle dans la conception des batteries (par exemple avec le jumeau numérique). « Quand on parle de batterie innovante, il ne faut plus raisonner uniquement sur le plan de la chimie. L’IA, le numérique, l’écologie entrent en ligne de compte », conclut Hélène Burlet.
