Soutenue par Ford et BMW, la start-up Solid Power a levé 130 millions de dollars en mai, quand QuantumScape cherche 830 millions pour construire une ligne de production pilote avec Volkswagen. L’industrialisation des batteries solides est-elle pour bientôt ?
Difficile aujourd’hui de trouver un laboratoire de recherche sur les batteries qui ne travaille pas sur le tout-solide. Mais malgré des progrès indéniables, cette technologie reste difficile à concrétiser. À chaque annonce, il y a des limites non mentionnées. QuantumScape par exemple [une start-up américaine qui a dévoilé un prototype de batterie solide en décembre 2020, ndlr] a montré qu’il parvenait à maîtriser une électrode négative en lithium métallique qui soutient de nombreux cycles. Mais à l’électrode positive, ils utilisent encore un système classique à électrolyte gel et de nombreuses incertitudes subsistent sur l’industrialisation de cette technologie. En réalité, nous voyons surtout apparaître des systèmes hybrides, qui n’ont pas les avantages de sécurité des batteries tout-solide.
Quels sont ces avantages ?
Ces batteries sont plus sûres, car sans liquide pouvant s’enflammer ou fuiter. Par ailleurs l’utilisation de lithium métallique à l’anode, au lieu d’une structure de feuillets de graphite, permet d’améliorer les densités énergétiques volumique et massique de respectivement 40 et 60 %. Enfin, la possibilité de configurer de manière bipolaire les cellules augmentera légèrement la densité énergétique.
Qui sont les acteurs les plus avancés ?
Selon moi, l’avancée la plus intéressante est celle des chercheurs de Samsung, qui ont démontré l’an passé la possibilité de faire une batterie tout-solide sans excès de lithium à l’électrode négative, tout en réalisant plus de 1 000 cycles [via un enrobage de l’anode en composite d’argent et de carbone, ndlr]. Globalement, le Japon et la Corée sont en avance avec des entreprises comme Toyota et Samsung. Ensuite, on peut citer les États-Unis, et l’Allemagne au niveau européen.
Quand peut-on attendre les premières batteries solides ?
Je pense que les premiers prototypes purement tout-solide n’arriveront qu’en 2030. Et il faudra ensuite passer par toutes les étapes de maturation. En 2030, les batteries lithium-ion devraient atteindre 60 euros du kilowattheure. Je ne vois pas comment le tout-solide sera compétitif rapidement. Pour abaisser les coûts, il faudra ensuite travailler les procédés, repenser chaque composant, adapter les systèmes de gestion...
