Autonomie des batteries - On y est presque !

[mario]

Dans le discours commercial Il faudra simplement parler de temps de charge pour récupérer X km d'autonomie et non plus de temps de charge pour remplir la batterie, et après tout c'est bien ce qui intéresse le consommateur.

[rickobotics]

Exacte et de ce point de vue, la recharge est même plus rapide avec une batterie plus grosse car la plage optimale est plus importante (0-75%).

[mario]

Oui plus la batterie à une grosse capacité plus les recharges rapides sont efficaces.

[philouze33]

+1, on parlera de "temps pour récupérer 200kms" . Soit environ 40kWh réaliste. avec une charge optimale, une nuit sur une prise basique, une demi-nuit sur une prise rapide.

[ghizmo]

Encore une news sur des progrès annoncés concernant les batteries:

Silk-derived material could boost battery performance

En bref, 5x la densité énergétique cela permettrait de faire plus de 500 km à 130 km/h tranquille, par contre il va falloir des chargeurs (et un abonnement EDF) costauds pour pouvoir recharger en heures creuses...

En espérant qu'un jour cela se concrétise vraiment et cela ne reste pas que du vent !

 

Ceci dit, la revue ACS nano citée est plutôt sérieuse en générale, 'who knows'...

[rv45]

Ils ne parlent dans leur cas que de + 25% d'autonomie supplémentaire et c'est déjà pas mal.

 

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/78087.htm

[mario]

Renault électriques : l'autonomie multipliée par 2 dès 2017

 

Les batteries progressent, et Renault compte bien en faire profiter ses clients le plus rapidement possible.

Les modèles électriques Renault tels que la ZOE pourront bientôt rouler beaucoup loin d'une seule traite, grâce aux progrès réalisés dans le domaine des batteries. © RENAULT

Par YVES MAROSELLI

 

Après le nouveau moteur électrique de la ZOE, qui vient de lui faire gagner 15 % d'autonomie, voici que se profilent à l'horizon de nouvelles batteries chez Renault. Dès 2017, le constructeur dotera ses modèles 100 % électrique de batterie lithium-ion de nouvelle génération, deux fois plus denses en énergie que celles mises sur le marché en 2012 et équipant encore aujourd'hui les modèles 100 % électrique proposés en concessions. De quoi porter l'autonomie officielle de la ZOE de 209 à plus de 400 kilomètres, et donc le rayon d'action du modèle de 150 à environ 300 kilomètresw en conditions réalistes d'utilisation.

 

Batterie silicone trois fois plus dense en énergie

 

Et ce n'est pas fini, puisque Renault entend proposer d'ici 2020 une autre technologie de batterie dite silicone - nommée d'après ce matériau qui remplace le graphite pour l'électrode négative - cette fois 3 fois plus dense en énergie que les lithium-ion de 2012. À ce stade, le constructeur français n'a pas encore décidé s'il exploitera cette caractéristique pour augmenter plus encore l'autonomie du modèle qui remplacera la ZOE actuelle, ou pour en réduire la taille et le coût de la batterie.

http://www.lepoint.fr/automobile/innovations/renault-electriques-l-autonomie-multipliee-par-2-des-2017-17-03-2015-1913466_652.php

[rickobotics]

allez, on y est presque !! Pour rappel, Goshn annonçait mi 2013 une amélioration de +50% de l'autonomie dès ... fin 2013 ... 2 ans après on a droit à quoi ? Un nouveau moteur avec rendement amélioré de 15% à vérifier ds les faits ?? J'attends les faits !

[mario]

Ghosn n'a jamais dit ca, ce sont des interprétations journalistique, d'une évocation de doublement de l'autonomie sans donner de date.

[soub56]

En ce qui concerne le temps de charge des "futures" batteries donnant une autonomie de 400 km, il faut tenir compte de l'utilisation du véhicule :

- lorsque vous utilisez votre VE pour les trajets quotidiens, vous n'avez pas besoin d'une charge rapide tant que ces trajets ne dépassent pas 150 km. A 10 A, vous récupérez entre 10 et 15 km par heure de charge à domicile, soit entre 20 h 00 et 7 h 00 pour les gens normaux ( ou 22 h 00 et 9 h 00 pour les parisiens...), cela donne au moins 10 heures de charge et 100 ou 150 km d'autonomie.

Si vous faites plus de 150 km par jour, changez de métier...ou investissez dans une borne de recharge rapide.

- lorsque vous utiliserez dans le futur votre VE pour des déplacements importants, vous aurez à votre disposition le long des axes routiers, près des restaurants ou des hôtels, des bornes de recharge rapide ou accélérée vous permettant, le temps d'un repas ou d'une nuit d'hôtel, de récupérer les 300 ou 400 km dont vous aurez besoin pour continuer votre voyage. Ainsi, pour traverser la France, 400 km le matin, un bon repas et une recharge rapide, et de nouveau 400 km, avec un petit complément le soir pour faire vos 1000 bornes dans la journée et arriver en début de nuit. Ou 400 km en fin de journée, une nuit à l'hôtel pour se reposer et recharger la voiture, 400 km le matin, un repas au resto et une recharge pour finir le trajet en début d'après-midi, frais et dispo.

[rv45]

On va donc avoir besoin de bornes de recharges alors

[rickobotics]

Ghosn n'a jamais dit ca, ce sont des interprétations journalistique, d'une évocation de doublement de l'autonomie sans donner de date.

J'ai retrouvé ce qu'il disait, c'était en septembre 2012 et il disait que la seconde génération de batterie était sur les lignes de prod avec une amélioration de 25% (dsl, j'avais le souvenir de 50%) de l'autonomie. En réalité, la LEAF 2013 est en effet sortie qqs semaines après, mais sans touché à la batterie !! C'est le rendement du moteur qui à permit de gagner 20km soit 15% réels dans le meilleur des cas. Renault nous refait le même coup ici, la Zoé vient de gagner 15% (à vérifier en réel) mais sans toucher à la batterie.

Donc comme tu dis, ce ne sont que des interprétations journalistique évoquant rien de moins qu'un doublement d'autonomie en 2017 et triplement en 2020 !?! On va bien se marrer en relisant ce fil en 2017 !

Et je suppose que ce n'est pas non plus Renault qui évoquait une Twingo élec pour 2016 ou une usine de batteries en France pour 2013 ? Mais je ne blâme pas que Renault, GM nous annonçait fièrement détenir une batterie fonctionnelle de 400Wh/kg, et ce, il y a ... 2 ans !! On peut espérer longtemps, mais jugeons ce qui sort réellement, et pour l'instant ... pas grand chose !

[arnaud v8]

On va donc avoir besoin de bornes de recharges alors

 

Oui, mais aussi des restos et des hotels...

[rv45]

Allez encore une info sur nos futures batteries:

 

En phase solide cette fois.

 

http://translate.google.fr/translate?hl=fr&sl=en&u=http://insideevs.com/&prev=/search%3Fq%3Dinsideevs%26client%3Dsafari%26hl%3Dfr

[rv45]

des Batteries Li-S montrent un rendement du cycle comparable à la batterie Li-Ion, avec une densité double d'énergie.

 

http://insideevs.com/li-s-battery-shows-cycle-performance-comparable-li-ion-double-energy-density/

 

Highly Cyclable Lithium–Sulfur Batteries with a Dual-Type Sulfur Cathode and a Lithiated Si/SiOx Nanosphere Anode

Good news is coming from the battery front where researchers in South Korea and Italy announced a milestone for lithium–sulfur cells.

 

Their new Li-S cells, with energy density over two times higher than lithium-ion (497 Wh/kg), ran through 500 cycles with capacity remaining at about 85% (∼750 mAh g–1).

 

We believe that the cycles themselves were low-current – there is a value C/3 (3 hours charging/discharging) mentioned in the article in the part about cathodes, which still would be not enough for a car, but efficiency is brilliant.

 

Work is presented in the ACS journal Nano Letters:

 

“Lithium–sulfur batteries could become an excellent alternative to replace the currently used lithium-ion batteries due to their higher energy density and lower production cost; however, commercialization of lithium–sulfur batteries has so far been limited due to the cyclability problems associated with both the sulfur cathode and the lithium–metal anode. Herein, we demonstrate a highly reliable lithium–sulfur battery showing cycle performance comparable to that of lithium-ion batteries; our design uses a highly reversible dual-type sulfur cathode (solid sulfur electrode and polysulfide catholyte) and a lithiated Si/SiOx nanosphere anode. Our lithium–sulfur cell shows superior battery performance in terms of high specific capacity, excellent charge–discharge efficiency, and remarkable cycle life, delivering a specific capacity of ∼750 mAh g–1 over 500 cycles (85% of the initial capacity). These promising behaviors may arise from a synergistic effect of the enhanced electrochemical performance of the newly designed anode and the optimized layout of the cathode.”

[rv45]

Mais alors c'est pour quand concrètement dans une voiture?

 

http://www.aveq.ca/actualiteacutes/prochaine-generation-de-batteries-innovations-majeures-dhydro-quebec-et-de-cic-energigune

 

Des innovations importantes de l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) et de CIC Energigune ouvrent la voie à la génération de batteries qui succèdera aux batteries au lithium-ion pour l’électrification des transports.

 

Cette technologie de batteries solides contribuera à créer des batteries sécuritaires et performantes et pouvant être produites à faible coût. La nouvelle technologie propose deux principales innovations : la première réside dans le fait qu’elle utilise un électrolyte solide, et la seconde, dans la présence d’une anode composée de lithium métallique bénéficiant d’un traitement de surface spécial.

 

Les batteries au lithium-ion, qui dominent actuellement les marchés des véhicules électriques, permettent une autonomie d’environ 160 km. Or, cette génération de batteries arrive à la limite supérieure de son potentiel de performance. De plus, ces batteries contiennent des électrolytes liquides qui peuvent être inflammables.

 

« Notre technologie permettra des batteries avec une autonomie supérieure à 350 km pour une recharge » a résumé Karim Zaghib, directeur – Stockage et conservation d’énergie à l’Institut de recherche d’Hydro-Québec. « Il s’agit d’une technologie mature, très performante, et qui sera prête à être commercialisée à très court terme. »

« Cette technologie constitue une avancée importante, proposant une densité d’énergie supérieure à celle des batteries au lithium-ion en raison de l’utilisation du lithium métallique comme anode », a indiqué Jesús M.Goiri, directeur général de CIC Energigune. « Ces batteries offrent aussi une sécurité accrue en raison de leur électrolyte solide qui, contrairement aux électrolytes liquides, est ininflammable. »

 

« Une nouvelle frontière s’ouvre avec l’utilisation du lithium métallique, qui permet d’atteindre des densités d’énergie plus élevées sans faire appel à des éléments peu écologiques, comme le cobalt », a affirmé Michel Armand, chercheur à CIC Energigune. « On fait plutôt appel à un dérivé du fer, une matière simple et écologique. Par ailleurs, moins de cuivre est nécessaire pour l’assemblage de la batterie. »

 

Cette technologie a été présentée dans un article paru dans la prestigieuse publication scientifique « Nano Letters ». Pour la première fois, les chercheurs ont montré des images en coupe d’une batterie chargée et déchargée réalisées au moyen d’un microscope à balayage électronique.

[rickobotics]

ça fait 10 ans que tous les 3 mois sort une nouvelle techno de batterie prête à l'industrialisation ... on attend toujours !! Ici ils parlent d'une densité de 280Wh/kg ds la première version. Pour info, Panasonic vend déjà à Tesla depuis 2012 des batterie de densité 245Wh/kg ... donc l'avancée semble minime et sera du même ordre que les batteries utilisées ds le model3 en 2017-2018 ... mais le plus important est ds les inconnues. Quid de la densité volumique ? Si elle n'est pas au rdv, et impossibilité de caser 60kWh ds une voiture, les 350km seront inatteignables, même si la batterie ne pèse que 100kg. Quid de la densité de puissance ? S'il faut 100kWh pour avoir 50kW, incompatible avec une voiture. Quid de la densité économique ? Si une super batterie de 50kWh pesant 100kg et rentrant ds le volume d'une voiture coûte 30000€, ça ne résout pas le pb ... Quid de la durée de vie ? Si c 100 cycle, inutile ... etc ! Bref, le seul chiffre de la densité énergétique ne sert à rien ...

http://insideevs.com/elon-musk-responds-alleged-battery-breakthroughs/

[mario]

Je serais plus prudent sur la densité brut des batteries Panasonic, c'est le genre d'info ultra confidentiel et pas évidentes à déduire .

Pour le reste vous avez raison, des annonces on en a, à la pelle, avec un bémol c'est que beaucoup de ses annonces sont faites par de start-up qui ont besoin d'attirer les investisseurs, voir des fonds publics, ce n'est pas le cas d'Hydro-Québec.

Enfin une nouvelle qui devrait nous réjouir c'est qu'ils devraient installer leur usine en France.

 

Les Français ont gagné, face aux Chinois...

 

À première vue, le choix de Lacq, à trente kilomètres de Pau, dans le Béarn, pour implanter ce vaste projet, peut surprendre. Mais, Hydro-Québec n'avait pas vraiment envie de s'installer en Asie, malgré des offres particulièrement alléchantes financièrement.

La raison est simple : elle redoutait de se faire «piller» sa technologie. Et, à Lacq, il y a un vrai savoir-faire dans la chimie et une culture industrielle, liée à l'exploitation du bassin gazier par Elf, puis Total de 1957 à fin 2013. Un gaz, fortement chargé en hydrogène sulfuré. Autre atout non négligeable, c'est un site Seveso 2, qui dispose de nombreux terrains disponibles depuis l'arrêt de l'exploitation commerciale du gaz par Total. Quatre vingts hectares de réserve foncière ont déjà été réservés pour produire ces batteries du futur.

 

site Seveso 2

Et, « sur place, il y a aussi une présence très forte du chimiste Arkema et de Toray, un grand groupe japonais, spécialiste de la fibre de carbone», souligne Karim Zaghib, qui a fait ses études en France, à l'Institut polytechnique de Grenoble.

 

De plus, Chemparc - un groupement d'intérêt public - apporte son expérience pour accompagner l'installation de cette future usine géante de batteries sur ce territoire. « Nous avons des modules pré-équipés pour des start-up, qui correspondent parfaitement aux premiers besoins des laboratoires de recherche», indique Patrice Bernos, directeur général de Chemparc.

545 millions d'euros investis à Lacq en 6 ans

 

Le calendrier des opérations est fixé : préparation de l'usine cette année, premiers bâtiments construits en 2016 et lancement de la production l'année suivante. Au total, 545 millions d'euros devraient être investis à Lacq en six ans pour couvrir l'ensemble de la chaîne de fabrication de ces batteries du futur, de la poudre jusqu'au système de stockage. Une somme importante à réunir, mais chacun semble optimiste.

 

L'arrivée d'un partenaire industriel japonais de premier plan - à confirmer dans les prochaines semaines - devrait consolider définitivement le projet. À la clé, pas moins de 600 emplois directs. Il faut dire que les domaines d'applications sont nombreux : dans les transports (voitures, trains, bus, avions, marine...), la défense ou encore les appareils connectés. Un marché en plein essor, avec l'émergence des villes intelligentes.http://meteopolitique.com/Fiches/Decouvertes/Batterie/Hydro-Quebec-bientot-chef-de-file-mondial-des-batteries-du-futur.htm

[rickobotics]

pour l'usine, encore une fausse annonce à mon avis, il ne s'agirait que d'un centre de recherche avancé avec usine de prototypage et petites séries, mais en aucun cas pour de la fabrication de masse. Il s'agit juste de rendre opérationnelle et industriable la techno qui serait ensuite revendue à de vrais "fondeurs". Ce qui veut bien dire que tout n'est pour l'instant que ds les labos et que ce n'est pas prêt de sortir ... Surtout qu'il y a des rumeurs de fraude pour recevoir des subventions publiques (la grande voir total majorité des 545 millions) et que la France, au lieue d'être gagnante, en serait la grande perdante ... pk une boite canadienne irait faire développer et produire dans un autre pays une telle techno miraculeuse ? Bref, j'espère toute fois me tromper !!! Et j'espère vraiment qu'une techno révolutionnaire va rapidement voir le jour, mais je reste sceptique, j'attends de voir pour y croire !!

Sinon, pour Panasoniqc, rien de secret les specs sont dispos gratuitement. Poids, capacité, volume des cellules, tout y est !

Roadster: NCR 18650 3.7V 2.100mAh 44.5g 174Wh/kg

Model S: NCR 18650A 3.6V 3.100mAh 45.5g 245Wh/kg

le NCR 18650B est déjà dispo: 3.6V 3.350mAh 47.5g 254Wh/kg

et Panasonic travaille depuis des années sur du 4.0mAh pesant entre 48 et 56g soit 266 à 313Wh/kg

Tesla sortira un nouveau format plus gros pour améliorer la densité physiquement (en réduisant le volume et poids relatif de l'emballage) et se sera à Panasonic de fournir la chimie (enfin un dérivé du 4.0mAh promis depuis 3 ans ?). On peut espérer 3005Wh/kg mini.

Maintenant, attention, entre densité de la cellule et densité du pack entier de batterie, il y a un gros écart:

Roadster: 174Wh/kg => 117Wh/kg

Model S: 245Wh/kg => 146Wh/kg [85], 122Wh/kg [60]

à cause du poids des protections, système de refroidissement, etc qui à un poids de base non proportionnel à la quantité, donc moins tu embarque, plus tu perds !! En se basant sur un model 3 avec 60kWh, on peut donc imaginer une densité de l'ordre de 150Wh/kg mini, soit une batterie de 400kg max. La e-golf est déjà à 320kg, donc rien d'impossible pour un plus gros gabarit. Honnêtement, je ne pense pas que LG va proposer une telle densité pour la nouvelle gen. Hâte de voir ce que la Bolt proposera par exemple et s'ils arrive à dépasser les 40kWh !

[rv45]

Des promesses on en manque pas

 

Mais la réalité est elle beaucoup difficile.

 

http://www.aveq.ca/actualiteacutes/nissan-et-renault-vont-ameliorer-lautonomie-de-leurs-voitures-objectif-400-km-pour-2020#comments

 

A part la petite amélioration de l'autonomie de la Zoé et la commercalisation de la Kia Soul rien de bien nouveau. si l'on veut une grosse autonomie il faut allé chez Tesla Où encore il faut regarder du côté de la Volt où de l'i3 Rex.

 

La solution intermédiaire c'est l'hybride rechargable qui va séduire un grand nombre de personnes pour patienté dans l'attente de la réalisation des promesses sans fin.

[rickobotics]

on en sait un peu plus sur la nouvelle batterie d'HydroQuebec. Rappel: ils promettent 280kWh/kg dans un premier temps, soit mieux que la techno actuelle de Panasonic, puis 385Wh/kg ds un second temps !

Les 2 nouvelles batteries ont 2 éléments en commun, soit une anode à base de Lithium métallique et une électrolyte solide, à base de polymère. L'élément qui différencie les 2 batteries est la cathode, à base de Fer-Phosphate (LiFePO4) pour la première et à base de Manganèse (Li2MnSiO4) pour la seconde. La seconde cathode était l'innovation annoncée en février dernier.

Cette première techno cathode serait validée en terme de durée de vie (-20% après 1300 cycle de décharge complet), mais il y a un loup ! Côté anode avec une puissance de charge limité à C/3, soit 3H mini pour recharger. Au delà la durée de vie est fortement attaquée ! Vu la densité, on peut imaginer caser 60kWh, soit une charge limité à 20kW !! Ouille ! Autre loup, garou celui-ci, une température de maintient nécessaire pour la bonne conductivité de l'électrolyte solide polymère ! Ca ne vous rappelle rien ? Aucune info officielle sur cette temp, ci se n'est <60°C (soit déjà moins que chez Bolloré ~70°C).

Bref, c pas gagné, la techno anode et électrolyte servant de socle pour la batterie et ne devrait pas évoluer !! La seconde techno cathode est en développement, donc vraiment pas pour tout de suite ... d'ailleurs ils évoquent plus le souffre voir le Lithium-air pour améliorer la densité énergétique ...

[rv45]

Au moins LG Chem est très claire dans sa communication:

 

LG Chem affirme être prêt à fournir des batteries de 320 à 480 km d'autonomie

 

http://www.aveq.ca/actualiteacutes/lg-chem-affirme-etre-pret-a-fournir-des-batteries-de-320-a-480-km-dautonomie

 

Voilà il n'y plus qu'à passer a l'acte

 

Et en plus ils parlent d'avenir très proche. enfin

[mario]

Reste a connaitre la densité et surtout le prix.

Enfin ca rend de plus en plus crédible le doublement voir plus, des autonomies à l'horizon 2017/2018.

[rickobotics]

Ds la Audi R8 ils mettent bien 90kWh ... Et 600kg de batterie ! Donc oui LG peut fournir de quoi faire un pack de 120kWh et même 200kWh ... ds un bus ! Dc +1 Mario ! Ca m'étonnerait qu'ils nous sortent une zoe avec 80kWh en 2017, ni même 60kWh et je reste sceptique pour les 48kWh, en espérant me tromper ! Dc si Audi ou porsch sort un VE avec 90kWh mais 600kg de batterie se sera un échec face à une Tesla S équivalente sortie en ... 2012 ! Sûr que Tesla a déjà moyen de sortir du 110kWh ds le même volume mais panasonic n'a pas de volume à offrir, d'où l'attente de la giga. LG sera t il capable de sortir du volume ? Car s'ils tiennent leurs promesses, la demande va être énorme ! En attendant, voyons si la rumeur de Leaf 30kWh se concrétise ...

[quespa]

ça laisse tout de même rêveur...