Blog scientifique, technologique, environnemental et politique de Nicolas HAHN - Mot-clé - batterie<p>Je suis susceptible de poster ici mes réflexions, mes humeurs, mes idées, mes coups de gueule... dans les domaines scientifiques, technologiques, environnementaux et politiques que j'affectionne. Et pour ce qui est des domaines scientifiques et technologiques, ils sont nombreux. Pour ce qui est de la politique, je pense que je vais beaucoup m'amuser au jeu du "Moi Président". Ce blog est hébergé par mes propres moyens. Cela veut dire que le roi ici c'est moi, et que je me réserve le droit de modérer tout commentaire posté sur mon blog comme je l'entends :-)</p>2023-12-16T15:12:19+01:00Nicolas HAHNurn:md5:491b5824fd8022ad3eb532e839e2445dDotclearUne solution possible pour prévenir les combustions spontanées de batteries pour véhicules électriques?urn:md5:572fb85f4766fc0c199eb019d51656be2016-01-09T15:13:00+01:002016-01-09T15:18:27+01:00Nicolas HAHNTechnologies90Dbatteriegigafactorylithiumlithium-ionModel SP85P85DsécuritéTeslavoiture autonome<p>Oula! Oui je sais je n'ai rien posté depuis un moment. C'est que je suis tellement occupé! Que mes fans me pardonnent ;-)</p>
<p>Pour me rattraper, voici un nouveau post au sujet des incendies spontanés des batteries des véhicules électriques. J'avais en effet envie de réagir par rapport à la calcination complète d'une Tesla Model S en Norvège au tout début de janvier 2016. Et comme je suis un "Tesla Lover", je ne peux pas permettre ce genre de chose vous comprenez :-)</p> <p>Voici donc ci-dessous un post que je viens de rédiger en anglais sur le forum officiel des fans de TESLA: <a href="https://my.teslamotors.com/forum" hreflang="en" title="Tesla Motors official forums">https://my.teslamotors.com/forum</a></p>
<p>J'y expose une idée, qui est peut être idiote ou qui a pu déjà être étudiée d'ailleurs chez Tesla. Voici la copie d'écran de mon post sur le forum TESLA. Si l'image est trop petite, j'ai recopié mon texte en-dessous.</p>
<p><img alt="tesla_forum_20150109_small.png" class="media" src="http://blog.erios.org/public/tesla_forum_20150109_small.png" style="margin: 0 auto; display: block;" title="tesla_forum_20150109_small.png, janv. 2016" /></p>
<div class="pane-title"><strong>Maybe an idea to prevent battery fires</strong></div>
<div class="status "> </div>
<div class="meta">
<div class="submitted"><strong><span class="username"><span class="username ">n_hahn</span></span> | <span class="post-date">January 9, 2016</span></strong></div>
</div>
<div class="content">
<p>Hi all,</p>
<p>I'd like to share an idea with Tesla Motors to prevent battery fires. I think it's better to post it there instead of trying to send an e-mail to Elon.</p>
<p>I find interesting to try to think to a solution to battery fires instead of speaking about why it happened, the impact on TSLA shares, and so on...</p>
<p>Maybe this idea is an idiot one, or maybe Tesla employees or even Elon himself tried it already, I don't know.<br />
In any case, it's of course opened for discussion.</p>
<p>So what makes of a fire... a fire?</p>
<p>In general, this is an oxygen-reduction reaction.<br />
It needs at least two things:<br />
- something to burn: the battery cells. This is the "reductor".<br />
- and an oxidiser: the oxygen</p>
<p>The oxygen is one of the most common and simpler oxidiser, but a fire can be initiated with other kind of substances that can contain a lot of oxygen (like KCIO4 for instance).</p>
<p>To avoid a battery fire, maybe a potential solution would be to simply remove one of both things. Of course, battery cells cannot be removed :-)</p>
<p>But what do you think about removing oxygen from the entire battery pack? No oxygen, no fire.<br />
I think creating battery packs without "atmosphere", creating vacuum inside the pack, would be probably too expensive, or would result in other kind of possibly dangerous issues.</p>
<p>But in this case, maybe creating battery packs with an inside controlled atmosphere would be cheap and easily do-able.<br />
The air inside the battery pack could be replaced by another inert gas.<br />
And here I'm thinking to the gas we often use in data center rooms to immediately stop a fire by replacing all the atmosphere of a room under fire. This gas is a fire suppression agent.<br />
An ideal gas might be the one made by 3M: the "Novec 1230 Fire Protection Fluid". The system is non-corrosive and non-conductive; it will not damage electronics and will leave no residue on the electronics being protected.</p>
<p>So, may I suggest two things to Tesla Motors:<br />
- either tell me this idea is not applicable for a reason or another, or it's a bad or idiot one, or it was already investigated by your teams.</p>
<p>Or:</p>
<p>Upgrade the battery pack performing steps below:<br />
- make it air sealed using non flammable materials<br />
- investigate all chemical elements in use in the battery pack to be sure one of them (at cell level) will not ignite a fire because it contains oxygen in its formulation, and select the right suppression gas accordingly<br />
- establish a process during manufacturing of battery packs to replace the air by the chosen fire suppression agent<br />
- put warning stickers on the battery pack to clearly warn people it's not full of air but it's full of another gas possibly under pressure</p>
<p>I strongly believe this kind of solution would:<br />
- be cheap<br />
- prevent battery auto-ignition by its internal cells</p>
<p>Of course, this solution will not be able to solve all issues: if a Tesla is involved in an accident and if its battery becomes opened for a reason or another, its cells will be exposed to air, so to the oxygen, again.</p>
<p>May I ask Tesla Motors a feedback about that?</p>
<p>And sorry for my written english: as you may have noticed, most of the frenchies are not really lights in languages :)</p>
<p>Nicolas. A Tesla lover.</p>
</div>TESLA: après la batterie de 85 kWh, la batterie de 90 kWh!urn:md5:8a6f7be1a13230b490ddad365e9ea2fd2015-10-01T09:33:00+02:002015-10-01T13:33:49+02:00Nicolas HAHNTechnologies90Dbatteriedensité massiquelithium-ionModel SModel XP90DTeslavoitureélectriqueénergie spécifique<p>Dans un article précédent, je vous avais parlé de la batterie de <strong>85 kWh de la TESLA Model S</strong>. Il ya peu, TESLA a ajouté une <strong>batterie de 90 kWh</strong> au catalogue. Quels sont les changements apportés sur cette nouvelle batterie?</p> <p>Cette nouvelle batterie de 90 kWh est présente dans les TESLA <strong>Model S 90, 90D, P90D</strong>, et <strong>Model X 90D, p90D</strong> dont les premières livraisons ont démarré le 29 septembre, à l'occasion d'un grand show de présentation à l'américaine diffusé sur YouTube, et dont le présentateur vedette était Elon Musk lui-même. D'après TESLA, elle permet d'apporter <strong>6% d'autonomie supplémentaire</strong>, c'est à dire de parcourir plus de <strong>550 km</strong> avec une TESLA 90D, par exemple.</p>
<p>Voici ci-dessous et pour rappel, quelques données techniques issues de mon article précédent sur la batterie de 85 kWh:</p>
<ul>
<li>batterie composée de <strong>16 modules</strong></li>
<li>module composé de <strong>6 ensembles de piles</strong></li>
<li>1 ensemble composé de <strong>74 piles</strong> NCR18650B Panasonic</li>
<li>énergie totale de la batterie de 85 kWh: <strong>85.67424 kWh</strong></li>
<li>Poids total de <strong>544 kg</strong></li>
<li>Densité massique: <strong>157.48 Wh/kg</strong></li>
</ul>
<p>Ajoutons quelques informations supplémentaires utiles à propos de cette batterie de 85 kWh.</p>
<p><img alt="2014-08-19_19.10.42-1280.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.2014-08-19_19.10.42-1280_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="2014-08-19_19.10.42-1280.jpg, mar. 2015" /></p>
<p>Tout d'abord elle est équipée d'un <strong>fusible "traditionnel" donc qui fond</strong> lorsque l'ampérage calibré maximum est dépassé. Cet ampérage est de <strong>1300 A</strong>. C'est à dire que pendant un certain laps de temps de plusieurs secondes, on peut tirer 1300 A maximum de cette batterie. C'est ce que TESLA appelle le <strong>mode "Insane"</strong>, disponible uniquement sur la <strong>Model S P85D</strong>, et qui permet des accélérations <strong>"folles"</strong> de <strong>0 à 100 km/h en 3.3 secondes (0 à 60 miles/h en 3.1 secondes)</strong>. Il est possible de répéter quelques fois des accélérations "Insane", mais la batterie chauffe beaucoup et le système de refroidissement a besoin d'un certain temps pour la refroidir. Donc si on a des conducteurs de TESLA qui exagèrent ce genre d'exercice, la voiture se met en mode dégradé et ne permet plus l'utilisation d'accélérations "Insane" jusqu'à un retour à une température de batterie normale.</p>
<p>Ensuite, l'anode des piles constituant la batterie est faite de carbonne "standard".</p>
<p>Maintenant, au sujet de l'augmentation de la capacité de la batterie TESLA. Tout d'abord, <strong>Elon Musk</strong>, dans une interview qui portait en partie sur <strong>la nouvelle batterie de 90 kWh</strong>, a clairement énoncé que <strong>TESLA augmenterait la capacité de sa batterie d'environ 5% par an</strong>. Pour ma part, je préfère pour le moment considérer que cela reste de la pure spéculation à moyen/long terme, étant donné que dans l'histoire très récente, beaucoup de startups dans le domaine des nouvelles voies de stockage de l'électricité et de nouveaux procédés électro-chimiques, on fait faillite purement et simplement, alors qu'elles promettaient la lune. Pour l'heure, d'après mes analyses et mes recherches, la seule société extrêmement sérieuse sur ces sujets, et qui a véritablement prouvé que son concept fonctionnait et fonctionnait pour de nombreux cycles donc sur le long terme, est la société <strong>Sakti 3</strong> (cf un de mes précédents articles).</p>
<p>Toujours est-il que sur le court terme pour le moment, TESLA est bel et bien en train de vendre une batterie de 90 kWh (et des poussières). Donc disons que pour la première année du cycle d'augmentation des capacités de stockage de TESLA, Elon Musk a dit vrai.</p>
<p><strong>Que sait-on de cette batterie de 90 kWh?</strong></p>
<p>On a quelques détails qui ont justement été fournis par une source de toute confiance, puisque c'est ELon Musk lui-même qui les a annoncés dans son interview (an anglais bien entendu) à partir de la 8ème minute:<br />
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="https://www.youtube.com/embed/6ThrNtJm7ko?t=480" width="640"></iframe></p>
<p>Donc, pour résumer les éléments importants de cette interview:</p>
<ul>
<li>l'anode de la batterie est différente puisqu'il y a maintenant <strong>utilisation de silicone</strong></li>
<li>le fusible traditionnel a été remplacé par un <strong>fusible électronique capable de laisser passer 1500 A</strong></li>
<li>les contacts internes de la batterie auparavant en acier, sont maintenant réalisés dans un autre métal offrant une <strong>résistance électrique diminuée</strong></li>
<li><strong>La taille physique de la batterie est strictement équivalente à la batterie de 85 kWh</strong></li>
</ul>
<p>J'ajoute que TESLA a noué un partenariat il y a quelques mois avec une des pointures scientifiques les plus importantes dans le domaine de l'électro-chimie des batteries. <strong>Il s'agit de Jeff Dahn</strong>, un chercheur et professeur à l'Universtié de Dalhousie, sur les technologies de batterie lithium-ion. Jeff Dahn travaille actuellement pour la société <strong>3M</strong> et pour le <strong>"Natural Sciences and Engineering Research Council" du Canada</strong>. Il ne pourra réellement commencer à travailler pour TESLA, avec son équipe de 20 autres chercheurs, qu'<strong>en juin 2016</strong>. Ce partenariat avec TESLA a été conclu pour une <strong>durée de 5 ans</strong>.</p>
<p style="text-align: center;"><strong><img alt="jeff_dahn_portrait.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/jeff_dahn_portrait.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="jeff_dahn_portrait.jpg, oct. 2015" /></strong><strong>Pour en savoir plus sur Jeff Dahn</strong>, c'est ici: <a href="http://www.dal.ca/diff/dahn.html" hreflang="en" title="Jeff Dahn">http://www.dal.ca/diff/dahn.html</a></p>
<p>Ceci étant, Jeff Dahn n'a pas encore pu, en théorie, faire évoluer les technologies de TESLA puisqu'il entrera en activité seulement à compter de juin 2016. On y est pas encore...</p>
<p>Les réactions électro-chimiques de cette nouvelle batterie de 90 kWh, sont différentres de l'ancienne, en raison de l'<strong>utilisation de Silicone au niveau de l'anode</strong>. Le silicone a effectivement un énorme potentiel. Beaucoup de laboratoires ou de startups ont travaillé ou travaillent toujours dessus, car <strong>il permet d'augmenter la densité énergétique de façon très importante</strong>. Mais il y a un problème de taille et pas des moindres. Explications.</p>
<p>En fait, pour imager, on pourrait dire d'une batterie qu'elle <strong>"respire"</strong>. Lorsqu'on la charge, elle "inspire". Et lorsqu'on la décharge, elle "expire". Une pile, donc une batterie, au lithium-ion "standard" avec anode en graphite, respire donc électriquement parlant.</p>
<p>Maintenant, dans le cadre d'une anode contenant du silicone, non seulement la <strong>batterie respire électriquement</strong>, mais <strong>elle respire aussi "physiquement"</strong>! Ne bougez pas, ça va s'éclaircir et vous allez comprendre là où je veux en venir. Faisons le <strong>parallèle avec la biologie</strong>. Prenons un être humain qui respire. Physiquement, ses poumons se chargent d'air quand il inspire, et se déchargent d'air à forte teneur en CO2 lorsqu'il expire. Physiquement, il y a un changement de morphologie lors de ce processus: il y a un changement physique puisque <strong>les poumons changent physiquement de volume</strong>.</p>
<p>Il en est de même pour les piles contenant du Silicone. C'est pour cela que ce type de pile respire physiquement: parce que <strong>le silicone contenu dans la pile au niveau de l'anode va grossir de l'ordre d'un facteur 4!</strong> Ce qui a pour effet de détruire la pile en question au bout de quelques cycles seulement, elle se déchire et éclate en raison des contraintes physiques imposées par le silicone qui grossi, rapetisse, grossi à nouveau au rythme des cycles de charge et décharge. Cycles peu nombreux en raison de la <strong>destruction rapide de la pile</strong>.</p>
<p>A ma connaissance, il y a certaines voies de recheche qui sont explorées afin d'éviter ce phénomène. Mais il ne m'a pas semblé constater de solutions viables qui soit sortie au grand jour pour le moment dans le domaine commercial. Cela reste encore du domaine de la recherche. <a href="http://www.nexeon.co.uk/" hreflang="en" title="Société Nexeon">Nexeon</a> est une des société ayant apparemment une solution disponible, par exemple. C'est d'ailleurs peut être pour cela que relativement peu de silicone est utilisé actuellement par TESLA dans les batteries, offrant donc une "toute petite" augmentation de l'énergie spécifique seulement.</p>
<p>Partant des données connues au sujet de cette batterie de 90 kWh, et sous toute réserve que je trouve d'autres informations officielles dans les semaines à venir, voici ce que l'on aurait:</p>
<ul>
<li>batterie composée de <strong>16 modules</strong></li>
<li>module composé de <strong>6 ensembles de piles</strong></li>
<li>1 ensemble composé de <strong>74 piles</strong> améliorées Panasonic/Tesla</li>
<li>énergie totale de la batterie: <strong>90 kWh</strong> (mais on ne connait pas les poussières)</li>
<li>Poids total de <strong>544 kg</strong> (pas sur que ce poids soit strictement équivalent)</li>
<li>Densité massique prévisionnelle: <strong>165.44 Wh/kg</strong></li>
</ul>
<p>Au sujet du fusible électronique, j'y vois <strong>deux principaux avantages</strong>: ce n'est plus un composant "destructible" qui est susceptible de fondre puisque c'est un dispositif piloté électroniquement donc qui se ré-arme. Ensuite, ce nouveau fusible est capable de supporter 200 A de plus que le précédent. C'est ce qui permet à la Model S P90D d'être affublée du <strong>mode "Ludicrous"</strong> en remplacement du mode "Insane", par exemple, et de passer de <strong>0 à 100 km/h en seulement 3 secondes</strong> (<strong>0 à 60 miles/h en 2.8 secondes</strong>).</p>
<p>TESLA aurait-il donc trouvé le Saint Graal en matière d'augmentation de l'énergie spécifique pour ces batteries? J'ai de gros doutes... Jusqu'à preuve du contraire.</p>
<p><strong>Le futur proche dira donc si les clients qui ont acheté un modèle TESLA doté de la batterie de 90 kWh, vont tous venir crier au pied de l'usine d'Elon Musk parce qu'au bout de la 5ème recharge de leur batterie, ils n'auront plus que 50 km d'autonomie au compteur...</strong></p>Les batteries "Solid State"urn:md5:5f4990c84d2a22ac1fc5ee35dd30af782015-07-11T10:08:00+02:002015-07-11T19:00:12+02:00Nicolas HAHNTechnologiesbatteriedensité massiquelithium-ionpathionquantumscapesakti3seeosulfurvoitureélectriqueénergie spécifique<p>Je poursuis ici la suite de mes articles sur les nouvelles technologies électro-chimiques en abordant le sujet des <strong>batteries "Solid State"</strong>. J'avais commencé à attirer l'attention sur ce sujet passionnant dans mon précédent article sur la Gigafactory d'Elon Musk.</p> <p><strong>Tout d'abord, qu'est ce qu'une batterie "Solid State"?</strong></p>
<p>Littéralement, on pourrait le traduire par batterie <strong>"tout solide"</strong>. Cela signifie qu'au contraire des batteries traditionnelles (acide-plomb, nickel-cadmium, lithium-ion, ...) qui sont toutes basées sur un électrolyte liquide ou gélifié, il n'y a rien de cela dans une batterie tout solide, l'électrolyte étant remplacé par un composé solide, comme une céramique ou un polymère par exemple.</p>
<p>En France, une batterie "Solid State" bien connue est celle du groupe Bolloré - la <strong>batterie LMP</strong> (pour Lithium Metal Polymer), dont j'ai pu beaucoup parler dans un gros dossier que j'avais consacré à la BlueCar du même groupe sur l'un de mes autres sites web. Malheureusement, sa densité énergétique reste bien faible, finalement... De l'ordre de 100 Wh/kg, très loin derrière la batterie "conventionnelle" de Tesla...</p>
<p><strong>Quels sont les principaux problèmes des batteries ou piles traditionnelles?</strong></p>
<p>J'en ai déjà beaucoup parlé au travers de mes différents billets, mais voici une petite liste non exhaustive des problèmes inhérents aux technologies électrochimiques du moment:</p>
<ul>
<li>elles sont volumineuses</li>
<li>elles sont lourdes</li>
<li>elles offrent une faible densité énergétique en Wh/kg et en Wh/l</li>
<li>elles sont dangeureuses pour l'environnement</li>
<li>elles sont dangeureuses tout court en raison du risque de combustion spontanée, de feu, d'explosion</li>
<li>elles offrent un nombre de cycles limité, de l'ordre de 1000 à 1500.</li>
</ul>
<p>Malgré tous ces désavantages, la meilleure pile du moment au lithium-ion (la NCR18650B de Panasonic) est utilisée massivement et avec succès par Elon Musk pour les batteries de ses véhicules (Tesla Roadster, Tesla Model S, Tesla model X, future Tesla model 3). Vous avez pu lire dans mes précédents articles que la densité énergétique que l'on était capable d'atteindre pour la batterie de 85 kWh de la Tesla Model S est de 156 Wh/kg. C'est vraiment la meilleure densité énergétique du moment. Les autres constructeurs automobiles sont très loin derrière...</p>
<p><strong>Quels sont les avantages des batteries "Solid State" sur leurs ancêtres?</strong></p>
<p>Le simple fait de remplacer l'électrolyte liquide par un électrolyte solide change la donne de façon drastique. Et de plus, les laboratoires travaillant sur le Solid State veillent aussi à améliorer les autres éléments comme l'anode et la cathode.</p>
<ul>
<li>Elles sont beaucoup moins volumineuses: l'électrolyte solide est un matériau de l'ordre de quelques micromètres d'épaisseur ou moins. On a en fait un empilement de feuilles de matériaux chacune de quelques micromètres (anode, électrolyte, cathode, électrolyte, anode, électrolyte, etc...)</li>
<li>Comme elles sont beaucoup moins volumineuses, elles sont par conséquent moins lourdes</li>
<li>comme il n'y a plus de liquide inflammable, il n'y a plus aucun risque de feu ou d'explosion, même si la batterie est transpercée par un objet</li>
<li>elles sont bien mieux recyclables, pour ne pas dire entièrement recyclables</li>
<li>elles offrent un nombre de cycles qui peut être supérieur de plusieurs ordres de magnitude</li>
<li>Par conséquent, leur densité énergétique est elle aussi bien supérieure, >= 400 Wh/kg dans la plupart des projets</li>
</ul>
<p>Et pour couronner le tout, elles sont de l'ordre de deux à trois fois moins chères que les batteries lithium-ion.</p>
<p><strong>Le Solid State pour quand?</strong></p>
<p>Je serais tenté d'écrire, depuis hier, mais surtout pour aujourd'hui même.</p>
<p>En effet, depuis hier parce que la <strong>batterie LMP</strong> du groupe <strong>Bolloré</strong>, déjà présente dans les BLueCar (AutoLib et toutes ses déclinaisons dans les autres villes françaises et même étrangères maintenant), est une batterie Solid State. Elle souffre cependant de deux points noirs selon moi: une densité énergétique beaucoup trop faible (100 Wh/kg) et surtout l'obligation de la tenir branchée en charge si on ne l'utilise pas. C'est une batterie qui a toujours besoin d'être à une température de 80°C pour fonctionner. Donc si elle n'est pas branchée, elle va utiliser sa propre énergie pour se maintenir à cette température. Et au bout de trois jours, la batterie est à plat. Après mure réflexion, alors que j'étais dans le passé très enthousiaste au sujet de cette batterie, force est de constater que c'est un peu loupé côté développement durable et préservation des ressources (électriques puisque du coup, cette batterie consomme sans arrêt). Ce n'est peut être pas véritablement un problème dans le cadre de flottes comme AutoLib puisque dans ce cas précis, les voitures sont soit toujours branchées et en attente d'être utilisées, soit utilisées par monsieur tout le monde. Par contre, je déconseille absolument l'achat d'une BlueCar par les particuliers, puisque son taux d'utilisation s'approcherait dangeureusement de niveaux potentiellement ridicules...</p>
<p><strong>Comme à l'accoutumée, pour ce qui est d'aujourd'hui, il faut plutôt tourner la tête vers les nombreuses sociétés qui travaillent sur le sujet aux USA.</strong></p>
<p><strong>On peut citer la société/laboratoire R&D <a href="http://www.pathion.com/" hreflang="en" title="Pathion">Pathion</a>:</strong></p>
<p>C'est une société active dans la recherche et développement sur l'anode, la cathode et l'électrolyte, les trois principaux éléments qui composent une batterie. Il semblerait qu'ils soient axés sur les batteries Lithium-Sulfure et Sodium-ion. C'est d'ailleurs plus un laboratoire scientifique qu'une société. Ils font aussi de la recherche sur l'<strong>antiperovskite synthétique</strong>. Leurs recherches prouvent qu'une batterie lithium-sulfure peut atteindre facilement 800 Wh/kg, et qu'une batterie Sodium-ion peut atteindre 1000 Wh/kg, et ce avec un cyclage très important.</p>
<p> </p>
<p><strong>La société <a href="http://seeo.com" hreflang="en" title="seeo.com">Seeo</a>:</strong></p>
<p>Cette société a focalisé ses recherches sur un électrolyte polymère qu'ils ont baptisé DryLyte. Ils produisent des celulles d'une densité énergétique de 220 Wh/kg (un peu en-dessous de la pile Panasonic NCR18650B) basées sur leur technologie, et vont jusqu'à la production de modules (composés donc de plusieurs cellules) pour diverses applications. Leurs modules standards atteignent une densité énergétique de l'ordre de 130 Wh/kg. C'est encore un peu en-dessous de la batterie de la Tesla... <strong>Samsung</strong> a injecté plusieurs millions de dollars dans cette société et compte bien bénéficier de sa technologie. <u><strong>Mon opinion</strong></u>: les informations techniques et les premiers produits sont déjà là, avec en ligne de mire une densité énergétique de 400 Wh/kg. A surveiller de près donc.</p>
<p> </p>
<p><strong>La société <a href="http://www.quantumscape.com/" hreflang="en" title="QuantumScape">QuantumScape</a>:</strong></p>
<p>Une émanation de l'<strong>université de Stanford</strong>. Leurs recherches tourneraient autour de l'<strong>antiperovskite synthétique</strong>. Je n'ai pas été en mesure de trouver un minimum d'informations techniques essentielles relatives à leur technologie, mais le groupe <strong>Volkswagen</strong> a l'air d'y croire puisqu'il est un investisseur important de cette société, et dans leurs rêves les plus fous, ils parlent de faire une golf électrique capable d'une autonomie de 700 km grâce aux batteries Solid State de QuantumScape. Un élément technique tout de même: leur batterie mettrait des électrons en mouvement plutôt que des ions. Ce serait une <strong>batterie AEB</strong> (pour All Electron Battery). <u><strong>Mon opinion</strong></u>: beaucoup trop de flou autour de cette société, pas d'informations disponibles: méfiance!</p>
<p> </p>
<p><strong>La société <a href="http://sakti3.com/" hreflang="en" title="Sakti3">Sakti3</a>:</strong></p>
<p>Une émanation du <strong>MIT</strong> et de l'<strong>Université du Michigan</strong>. Sakti signifie "Puissance" en Sanscrit et le chiffre 3 est le numéro atomique du lithium dans le tableau périodique des éléments. La société de R&D la plus "ancienne" et la plus innovante en matière de batterie Solid State. L'équipe de recherche dirigée par <strong>Ann-Marie Sastry</strong> a commencé par concevoir un logiciel de simulation qui allait sortir pour résultat la combinaison idéale des meilleurs matériaux à mettre en oeuvre pour obtenir la meilleure batterie Solid-State en terme de performances et la moins chère. Ensuite, ils se sont attachés à définir le <strong>meilleur process de fabrication</strong>, avec pour ligne de mire la facilité, la rapidité et le coût. Le résultat c'est qu'ils sont capables de fabriquer des batteries Solid-State avec une technologie d'impression similaire à la lithographie, avec aussi des procédés empruntés à la fabrication des cellules photovoltaiques. Cela consiste en la vaporisation de matière en différentes couches sur du film ultra-fin dans une chambre à vide. Ils sont parvenus à démontrer une densité volumique de 1162 Wh/l sur leurs batteries de laboratoire. Sakti3 attire beaucoup d'intérêts: des groupes comme General Motors, Itochu (un géant industriel japonnais), Dyson (oui, le fabricant d'aspirateurs mais pas que à l'avenir...) ainsi que des sociétés de capital risque ont injecté des dizaines de millions de dollars, le dernier en date étant Dyson avec pas moins de 15 millions de $. <u><strong>Mon opinion</strong></u>: incontestablement la société la plus intéressante et la plus prometteuse: 1162 Wh/l au niveau de la cellule déjà démontré, batteries peu couteuses en raison du process de fabrication utilisé (Ann-Marie Sastry a clairement fait savoir que sa cible de prix était 100$/kWh), légèreté, cyclage et durée de vie très importants (mais là on a pas les chiffres). <strong>Bref, je pense que la meilleure batterie Solid State est celle de Sakti3.</strong></p>
<p> </p>
<p>En conclusion, aujourd'hui et très clairement, par rapport aux informations connues dans le domaine public, <strong>il apparait clair que les batteries "Solid-State" sont extrêmement proches de la commercialisation de masse</strong>. Cela changera radicalement, dans les deux à trois années qui viennent, notre vision de l'usage que l'on fait de tous les appareils électroniques qui nous entourent et nous frustrent pour différentes raisons (batterie qui se dégrade rapidement au fil du temps, pas assez d'autonomie pour nos ordinateurs ou téléphones portables, ...). <strong>Sakti3 est, pour l'heure, LA société à suivre</strong>, et si sa fondatrice met en oeuvre ses plans tels qu'ils ont été détaillés notamment <strong>pour ce qui concerne les batteries des voitures électriques, Elon Musk avec sa Gigafactory peuvent se cramponner, parce que la technologie de Sakti3 est vraiment disruptive</strong>, tout en restant simple.</p>
<p>Dans un premier temps, <strong>il faudra surveiller de très près les nouveaux produits estampillés DYSON qui arriveront sur le marché</strong>, et qui feront usage de batteries, car ces batteries proviendront de Sakti3. <strong>Ann-Marie Sastry a toujours dit qu'elle se focaliserait d'abord sur les marchés des biens électroniques pour le grand public, avant d'attaquer le marché de la mobilité électrique.</strong></p>Tesla Gigafactory: une erreur stratégique?urn:md5:4e5645fd2f0ed1dfed1d278cf0b376fc2015-03-30T19:44:00+02:002015-11-03T20:09:43+01:00Nicolas HAHNTechnologiesbatteriedensité massiquegigafactorylithiumlithium-ionModel IIIModel SnanoflowcellP85P85Dsakti3Teslavoitureélectriqueénergie spécifique<p>Elon Musk, fondateur de Tesla Motors, a récemment commencé la construction de la Tesla Gigafactory dans le désert du Nevada. Cette usine d'un gigantisme inoui va produire les piles lithium-ion et les packs de batteries nécessaires aux véhicules présents et futurs de la marque. Mais <strong>investir 6 milliards de dollars dans la technologie lithium-ion est-il une bonne stratégie?</strong></p> <p>Je pense que le monde doit beaucoup à <strong>Elon Musk</strong>, ingénieur et entreprenneur à succès qui nous a donné <strong>Tesla Motors</strong>. Avec le <strong>Tesla Roadster</strong>, puis maintenant la <strong>Tesla Model S</strong>, et bientôt la <strong>Tesla Model X</strong>, puis la <strong>Model 3</strong>, Elon Musk a changé quelque peu le monde en prouvant qu'une voiture électrique pouvait sur-classer les plus performantes voitures thermiques existantes: il a montré qu'un futur proche avec une mobilité "tout électrique" était parfaitement du domaine du possible, et du "fun".</p>
<p>Lorsque l'on met en oeuvre un projet aussi gigantesque que celui d'Elon Musk avec Tesla Motors, il faut beaucoup d'argent, et il faut pouvoir produire un nombre suffisant de véhicules électriques pour pouvoir répondre à la demande, et aussi se diversifier, c'est à dire proposer plusieurs modèles, que le consommateur ait le choix. L'argent, à en juger par la capitalisation boursière gravitant autour de Tesla Motors, n'est pas un problème, du moins pas dans l'immédiat. La diversification est en passe d'être sur les rails, avec la présentation cet été 2015 du Model X, qui souffre de quelques mois de retard, puis aussi parce que l'on sait que le Model 3 viendra après, à horizon 2017.</p>
<p>Le facteur limitant, il me semble, en l'état actuel des choses, c'est surtout la disponibilité des piles NCR18650B que produit Panasonic. Tesla Motors en fait une telle consommation, à raison de 7104 piles pour une seule batterie de 85kWh comme je l'ai démontré dans un article précédent, que toute la fillière mondiale de production est sous tension, et que la ressource principale à savoir le lithium métal, l'est aussi. Impossible d'accélérer la cadence pour cet élément qui se trouve être le coeur du véhicule, et qui en est aussi le composant le plus cher.</p>
<p>Elon Musk doit donc faire face à deux soucis majeurs selon moi, pour continuer à gravir la pente de sa réussite actuelle:</p>
<ol>
<li><strong>comment avoir accès à un plus grand stock de piles</strong> pour éviter que la production de ses véhicules électriques ne reste cantonnée à des minimas drastiques</li>
<li><strong>comment baisser le prix des véhicules de manière importante</strong>, surtout pour que le Model 3 qui est envisagé comme la voiture accessible à monsieur tout le monde dans la tête d'Elon, soit une réalité à très très courte échéance.</li>
</ol>
<p>Aux USA, il est communément admis que les consommateurs rechigneront à acheter une voiture électrique si le prix des batteries ne parvient pas à atteindre au moins <strong>100$/kWh</strong>, un prix jugé comparable à ce que propose une voiture thermique. Pour une batterie de 85 kWh comme celle de la Model S ou du Model X, cela signifie que la batterie couterait à elle seule <strong>8500$</strong>. Aujourd'hui, en avril 2015, le prix de cette batterie a été estimé à <strong>240$/kWh</strong>, soit <strong>20400$</strong> pour le prix d'une batterie de 85 kWh.</p>
<p>Pour rappel, Elon Musk vise un prix de vente de la Model 3 situé entre 35000$ et 40000$ maximum. On a donc une dégressivité dans les prix de chaque modèle, classique, que je résume ci-dessous:</p>
<ol>
<li>Tesla Roadster: > 200000$</li>
<li>Tesla Model S/Model X: > 70000$ et < 130000$</li>
<li>Tesla Model 3: > 35000$ et < 40000$</li>
</ol>
<p>Alors, stratège de son état, Elon Musk a réfléchi, vous vous en doutez bien, à ces problèmes. D'ailleurs on note bien qu'il suit une logique d'intégration totale: il produit ces modules de batterie, il agrège les modules de batterie pour faire un pack de batterie complet, il construit lui-même ses voitures dans son usine, il vend ensuite ses voitures sur internet, il tisse patiemment un réseau de concessionnaires Tesla, il tisse tout aussi patiemment sa propre infrastructure de recharge (le fameux réseau de super-chargeurs) en des points géographiques mûrement étudiés. Bref, tout ceci démontre qu'Elon tient absolument à maitriser toute la chaine de A jusqu'à Z, et tout le temps.</p>
<p>Je dirais que les deux points de la chaine qu'il ne maitrisent pas encore sont la production de sa propre électricité pour alimenter les super-chargeurs (quoique avec son autre entreprise <strong>Solar City</strong>, on pourrait se poser la question...) et la production des éléments de base constituant les modules de batterie, à savoir la pile en elle-même.</p>
<p><strong>C'est justement ce dernier point qu'Elon Musk est en train de résoudre</strong> en partenariat avec Panasonic. Et pour ce faire, il a lancé la construction de la <strong>Tesla Gigafactory</strong> dans le désert du Nevada, pour 6 milliards de dollars, dont 1.2 apportés par l'état sous forme de subvention. Construction, absolument gigantesque comme son nom l'indique, qui avance relativement bien d'ailleurs à en juger par la photo ci-dessous du site de construction, qui ne représente qu'environ 15% de la taille de l'usine finale:</p>
<p><img alt="Tesla_Gigafactory.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.Tesla_Gigafactory_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="Tesla_Gigafactory.jpg, mar. 2015" /></p>
<p>Elon s'est dit à juste titre que faire fabriquer les piles par Panasonic sur un autre continent, les conditionner pour le voyage, les expédier par bateau aux USA sur les sites de fabrication des packs de batterie, cela pouvait être largement optimisé. En effet, monter une usine de toute pièce dans le désert du Nevada pour fabriquer les piles sur place non loin des usines de fabrication des voitures allait permettre des économies sur tous ces frais induits de conditionnement et de transport.</p>
<p>Ensuite, Elon n'allait pas se contenter d'une toute petite usine avec des capacités de fabrication limitées: il fallait quelque chose de grand, de démesuré même, qui soit construit pour longtemps, apte à débiter des centaines de milliers de piles chaque mois, ce qui pourrait permettre de soutenir la fabrication des packs de batterie pour soutenir une production de 200000 véhicules par an (c'est le chiffre officiel), ainsi que des futurs autres projets qui sont en train de se concrétiser dans son esprit, comme par exemple, la fabrication de <strong>batteries stationnaires pour l'autoconsommation photovoltaïque</strong>.</p>
<p>Dans les calculs d'Elon, construire une usine démesurée permettrait de fabriquer tellement de piles que cela aurait nécessairement un impact sur cette "ressource": autrement dit, lorsqu'une ressource passe de la rareté à l'abondance, son prix s'écroule.</p>
<p>C'est par la combinaison de ces deux facteurs - <strong>fabrication locale et fabrication extrêmement massive</strong> - qu'Elon pense atteindre un coût d'environ 125$/kWh pour ses batteries, aux dernières nouvelles.</p>
<p><u>En soit, c'est une stratégie valable.</u></p>
<p><strong>Mais n'y en aurait-il pas de plus adaptée? Les calculs d'Elon s'avèreront-ils exacts?</strong></p>
<p>Evidemment, je n'ai pas la prétention de me poser en donneur de leçons vis à vis de ce fantastique entrepreneur, que j'admire, et dont je suis un grand fan des voitures telle la Tesla Model S dont je projette qui plus est l'achat. D'où le titre de cet article en forme de point d'interrogation. Mais sans avoir de boule de crystal et être en mesure de dire si sa stratégie ne risque pas de le mener droit dans le mur dans la décennie qui vient, rien n'empêche de réfléchir et d'essayer de confronter quelques scenarii.</p>
<p>Pourquoi?</p>
<p>Il y a deux moyens pour baisser les coûts de la batterie:</p>
<ul>
<li>soit effectivement le choix fait par Elon Musk, qui est d'obtenir à court terme des économies d'échelle, en produisant massivement pour écrouler les prix</li>
<li>soit employer une technologie de batterie qui représente un véritable saut technologique, donc meilleur en tous points (plus efficace, moins cher, ...)</li>
</ul>
<p>Vous qui suivez peut-être mon blog et qui avez lu mes différents articles relatifs aux diverses technologies de stockage de l'électricité - les batteries -, vous aurez sans doute remarqué que j'ai pu écrire de ci de là que <strong>la technologie lithium-ion conventionnelle</strong> (telles les piles NCR18650A/B fabriquées par Panasonic) <strong>est une technologie à bout de souffle</strong>. Je le réitère ici, tout ce que je vois et constate me conforte dans le fait que <strong>la technologie lithium-ion est en fin de vie</strong>. Le lithium-ion, c'est le passé!</p>
<p>En effet, beaucoup de laboratoires ou startups notamment américaines ont mis au point des technologies électro-chimiques permettant d'améliorer le stockage de l'énergie électrique sur trois axes fondamentaux:</p>
<ol>
<li><strong>beaucoup plus de densité énergétique et de cycles</strong>: par exemple le lithium-sulfur de plusieurs sociétés, l'aluminium-air de Phinergy, le lithium-air d'IBM, ou dernièrement le zinc-air. On se situe là au-dessus de 400 Wh/kg de batterie, soit 2.5 fois plus que la batterie actuelle de Tesla. Ces technologies sortent actuellement des laboratoires pour être commercialisées...</li>
<li><strong>une sécurité intrinsèque par rapport au lithium-ion qui brule</strong>. Les technologies sus-citées n'ont pas ce délicat problème...</li>
<li><strong>un coût de l'ordre de 3 à 5 fois moindre que le lithium-ion</strong>, la plupart de ces technologies n'utilisant pas ou très peu de lithium, présent en quantité relativement limitée et en des endroits très localisés et rares sur la planète</li>
</ol>
<p><strong>Même en restant dans la technologie lithium-ion, il y a une société qui a mis au point une batterie tout solide</strong> (solid-state) qui elle aussi ne brûle pas avec un <strong>coût de 100$/kWh</strong> et d'une densité énergétique de <strong>1162 Wh au litre</strong>. On ne doit pas être trop éloigné de cette valeur au kilo non plus. C'est la société <strong>SAKTI3</strong> dont je vous parlerai inévitablement dans un nouvel article sous peu.</p>
<p>Dès lors, et si j'étais un investisseur avisé, je me dirais sans doute que miser 6 milliards de dollars pour construire la plus grande usine qui ait jamais existé dont le seul et unique but affiché est de produire des piles NCR18650B lithium-ion Panasonic sur la base d'une technologie en fin de vie, serait une erreur toute aussi gigantesque!</p>
<p>Elon Musk pourrait gagner son pari avec sa Gigafactory, mais personnellement, je pense qu'il y a beaucoup plus de chances pour qu'il ait emprunté un chemin erroné. Je pense que plutôt qu'investir une telle somme dans sa Gigafactory au lithium-ion, il aurait été plus indiqué d'acheter SAKTI3 pour bénéficier de leur nouveau process de fabrication de batterie lithium-ion (et cela aurait couté beaucoup moins cher que 6 milliards de $...), par exemple, ou de réfléchir à une batterie Zinc-Air rechargeable (10000 cycles possibles, tout de même...) épaulée par une supercapacité pour des accélérations fulgurantes, comme l'a fait <strong>Nanoflowcell</strong> (pour la supercapa) dont je vous parlerai de la technologie très prochainement aussi.</p>
<p><u>D'ailleurs, General Motors ne s'y est pas trompé, et est un investisseur important pour SAKTI3.</u></p>
<p>J'espère, et je crois savoir aussi d'ailleurs, que cette Gigafactory servira aussi de laboratoire de R&D concernant justement de nouvelles voies en terme de technologie électro-chimique. J'espère qu'Elon Musk a prévu la possibilité d'adapter son usine en deux temps trois mouvements à de nouveaux process de fabrication voire à de nouvelles technologies de batterie.</p>
<p><strong>Car si ce n'est pas le cas, et si il s'en-tête à tout vouloir miser sur les piles lithium-ion, il pourrait bien avoir consacré là sa plus grande erreur stratégique!</strong> Et perdre face à de futurs concurrents sur le segment comme General Motors. On lui reconnaitra de toute façon le fait qu'il aura su ouvrir les yeux du Monde dans le bon sens vis à vis de l'électro-mobilité...</p>Mon essai de la TESLA Model Surn:md5:8cad0f1f79a29d37bd14ef7229ccf6a32015-03-25T14:41:00+01:002015-07-21T13:13:03+02:00Nicolas HAHNTechnologiesbatterieModel SP85P85DTeslavoitureélectrique<p>A la suite du salon de Genève 2015, ayant beaucoup discuté avec le personnel TESLA sur leur stand, on m'a proposé d'essayer la TESLA Model S.</p> <p>Je projette d'acheter, d'ici six mois à un an, une <strong>85D</strong>, ou <strong>P85D</strong>. Cet essai est donc bienvenu et il est donc programmé pour jeudi 26 mars 2015 à Lyon. Peut-être un petit article sur mon blog après?</p>
<p>Voilà, essai réalisé. Nous sommes le vendredi 27 mars.</p>
<p>Une <strong>TESLA P85</strong> blanche m'attendait, accompagnée du responsable régional TESLA: Nicolas (oui je préfère l'écrire dans ce sens là). Pour rappel, ce modèle est équipé de la batterie de 85 kWh, il a une puisance de <strong>421 chevaux</strong>, c'est une propulsion (un seul moteur sur l'essieu arrière), le 0 à 100 est abattu en <strong>4.4 secondes</strong>. Ce véhicule est qui plus est pourvu des principales options (toit panoramique, jantes 21 pouces, pack technologique, ...). Le firmware est en version 6.1.</p>
<p><img alt="20150326_160003.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.20150326_160003_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="20150326_160003.jpg, mar. 2015" /></p>
<p><img alt="20150326_160012.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.20150326_160012_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="20150326_160012.jpg, mar. 2015" /></p>
<p>Nous (mon père et moi) avons commencé par discuter autour de la voiture - histoire de vérifier que notre officiel TESLA régional connaissait bien son rayon (joke inside ;-) ) - (batterie, technologie, Panasonic, Tesla Gigafactory, Elon Musk, ...) avant de nous installer à l'intérieur: moi au volant bien évidemment, et mon père derrière (ben oui c'est dans l'ordre des choses :-) ) qui a pu constater que la place disponible pour les trois passagers à l'arrière était absolument immense: sans équivalent. Les grands comme moi (> 1.90 m) toucheront peut-être un peu la toiture à l'arrière: il suffira de vous raser les cheveux pour que ça passe :-)</p>
<p>Là, notre accompagnateur TESLA sort sa fablette pour relever des informations concernant mon permis de conduire, et pour me faire signer électroniquement un document. Je vous avoue que je n'ai même pas regardé ce que je signais tellement j'étais obnubilé par cette TESLA, dont j'allais être le maître pour une petite heure. Mais il s'agit en fait de précautions prises par TESLA comme un report d'assurance j'imagine, au cas où il prendrait l'envie à des fous de tester les limites de la voiture et de la fracasser quelque part... Ne rigolez pas, d'après notre accompagnateur, il a eu à faire à plusieurs cas comme ça...</p>
<p>Je m'apprête à démarrer. Je ne suis aucunement dépaysé par l'environnement intérieur de la TESLA. En effet, les électriques sont toutes des boites automatiques (en fait il n'y a pas de boite, parce que pas de vitesses), et je ne conduis que ça, des véhicules à boite automatique d'assez forte puissance: j'adore les allemandes. De plus, possédant déjà une <strong>Renault ZOE</strong> utilisée dans le cadre des déplacements locaux de toute la famille, je suis déjà familiarisé avec le type de véhicule électrique. La différence, c'est que comme il n'y a pas de tunnel central pour faire passer un arbre de transmission, le levier de vitesse est une manette sur la droite du volant, avec les traditionnels symboles P (park), N (neutral), D (drive) et R (rear).</p>
<p>Ensuite, pendant que notre officiel TESLA me parle, je n'arrête pas de jouer avec ce gigantesque <strong>écran de 17 pouces au centre de la console</strong>. C'est bien simple, il n'y a plus aucune mollette ou bouton qui soient mécaniques sur la planche de bord (il reste encore les boutons des lève-vitres électriques made in Mercedes mais c'est tout): tout se commande au moyen de cette console de 43 centimètres de diagonale. Là aussi, étant informaticien, c'est très facile et intuitif, aucune explication ne m'est nécessaire; de manière générale, je ne pense pas que tout public ait un souci dans les manipulations de cet écran, tellement c'est intuitif, d'autant plus que nous sommes tous habitués aux écrans tactiles et à ce type d'interface par notre utilisation quotidienne de nos téléphones portables. J'en profite d'ailleurs pour lui mettre mon blog dans le browser en bas d'écran, qu'il puisse vérifier de lui-même que je suis un fervent partisan de TESLA... Bon bref, on s'en moque :-)</p>
<p><img alt="20150326_164711.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.20150326_164711_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="20150326_164711.jpg, mar. 2015" /></p>
<p>Concernant la qualité de finition, moi qui roule depuis toujours sur de l'allemand, je vous affirme qu'elle n'a vraiment pas grand chose à envier au standard germanique: à la fois <strong>sobre et racé</strong>.</p>
<p>Avant de démarrer, je constate que la batterie est chargée à un tout petit peu plus que la moitiée, et il y a <strong>222 km d'autonomie</strong> au compteur, <strong>en mode typique</strong>. Qu'est ce que ce mode typique? Vous pouvez demander à la console d'afficher l'autonomie restante selon le <strong>cycle NEDC</strong>, ou alors selon le mode typique, qui lui, colle beaucoup plus à la réalité. Je ne saurais trop vous conseiller de toujours rester, par conséquent, sur le mode typique.</p>
<p>Commence alors mon petit tour à bord de cette magnifique TESLA. Je fais 5 mètres et paf! Un premier feu rouge! Je relativise, intérieurement, car il s'agit là de sortir du parking.</p>
<p>40 minutes de conduite dans la circulation de Lyon, entre 16h15 et 16h50. Traditionnellement une plage horaire qui commence à être chargée... On emprunte des routes qui sont au maximum limitées à 90, parsemées de quelques radars de ci de là. J'y fais particulièrement attention (pour une fois), car le simple fait de ne serait-ce que chatouiller l'accélérateur nous rappelle qu'il y a une énorme cavalerie de chevaux électriques prête à charger à la moindre minuscule toute petite sollicitation. Tout cela dans un silence royal. Je ne sais pas... <strong>on dirait un ovni de la route: on a la sensation de léviter au-dessus de la route</strong>, comme si on était dans une soucoupe volante qui se déplacerait en MHD (magnéto-hydro-dynamique). Je connaissais pourtant cette sensation à bord de ma Renault ZOE, mais là, elle est encore décuplée à bord de cette Tesla!</p>
<p>Ce qui est bluffant finalement, c'est que <strong>cette voiture se conduit littéralement avec une seule pédale</strong>. J'ai utilisé le frein une fois au début de mon petit périple, et là aussi, l'effleurer du bout du pied produit un gros effet de freinage. En fait, en anticipant ne serait-ce qu'un tout petit peu, il est suffisant de lever le pied de l'accélérateur, et le frein moteur prend le relais pour recharger la batterie. Ce frein moteur est assez fort, bien plus que sur la Renault ZOE, mais il est configurable, au contraire de cette dernière.</p>
<p>Je passe sur le fait que beaucoup de monde, les passants, les autres conducteurs dans leurs <strong>voitures thermiques archaïques</strong>, tout ce qui est humain (et aussi ce qui ne l'est pas!) à proximité de notre passage détourne le regard avec envie sur ma TESLA (oui c'est la mienne pour une heure... rappelez-vous...) et n'arrivent plus à regarder autre chose. Il faut à ce titre faire très attention aux autres conducteurs, qui ont tendance à essayer de nous rattraper, de nous coller, de se mettre sur la voie d'à côté, de ralentir avec nous même, pour que leur rêve de pouvoir presque la toucher du doigt dure quelques secondes de plus. Cela peut devenir un peu dangeureux dans le trafic lyonnais. <strong>Cette TESLA fait décidément tourner les têtes et chavirer les coeurs!</strong> Cela ne fait que confirmer que <strong>TESLA est une marque</strong> très connue de tous, et très appréciée, <strong>bien ancrée dans le paysage automobile</strong>. Nul doute que le jour où Elon Musk décidera de sortir la Model 3, qui sera accessible au grand public, il connaitra un grand succès, sans doute beaucoup plus grand que celui de sa soeur la Model S.</p>
<p>Mais, malheureusement, le temps passe... Et il va me falloir sortir de cet état de grâce... Nous sommes déjà de retour sur le parking de départ? Mince... mais je n'ai rien vu!</p>
<p>Un petit bilan en jettant un oeil au tableau de bord: j'ai commencé avec 222 km d'autonomie, et j'ai terminé à 211 km.</p>
<p><img alt="20150326_164647.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.20150326_164647_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="20150326_164647.jpg, mar. 2015" /></p>
<p>Notre officiel TESLA me fait remarquer que j'ai une conduite très douce (merci :-) ) au contraire sans doute de beaucoup d'autres "testeurs" qui ont dû s'en donner à coeur joie au volant, et me demande ce que je pense de cet essai. Sachant que mon autre objectif était de décrire mon expérience de conduite de cette TESLA sur mon blog, je suis resté peu expressif mais je peux vous dire que je n'en pensais pas moins. Et là, bien que je n'ai pas été en mesure de rouler à plus de 75 km/h, bien que je n'ai pu chatouiller un peu plus l'accélérateur, un seul mot me vient à l'esprit pour qualifier ce véhicule, cet ordinateur, ce bureau sur roues venu du futur:<strong> JOUISSIF!</strong></p>
<p><strong>Cette TESLA Model S fait passer tous les autres véhicules pour des animaux tout droit sortis de la préhistoire, elle leur montre qu'ils ne sont plus du tout adaptés à leur temps et qu'ils vont de toute manière devoir disparaitre.</strong></p>
<p>Je savais déjà que j'allais en acheter une prochainement. Je suis plus que conforté dans cette décision maintenant.</p>
<p>Je crois qu'<strong>Elon Musk</strong>, ingénieur de son état, passionné, par les nouvelles technologies, par l'espace, par l'environnement, et par tant d'autres choses, s'est vraiment donné corps et âme pour mener à bien ce projet, en passant même relativement très très proche de la faillite personnelle. En l'état actuel des choses, c'est une réussite incontestable. Il prouve qu'<strong>une voiture électrique est tout simplement la seule et unique alternative à l'automobile "classique" pour l'avenir</strong>, un avenir bien plus proche que d'aucun pourrait le penser. Ce n'est pas moi qui vais le contredire. Et pour ne rien gâcher, cette voiture qu'est la TESLA écrase toute la concurrence des voitures thermiques pour le tarif auquel elle est proposée, et pour les performances offertes. C'est d'ailleurs pour cette raison qu'il n'y en a pas, de concurrence. En cet aspect, elle n'est vraiment pas chère du tout, considérant le plaisir incommensurable qu'elle procure à son conducteur ainsi qu'à ses passagers.</p>
<p><strong>Un homme qui croit en ses rêves est un homme que l'on arrête pas, peu importe les embûches qui parsèment son chemin.</strong></p>
<p>Ah un dernier point. Si vous souhaitez configurer votre Tesla en vue d'un achat, ou juste pour rêver, <a href="http://my.teslamotors.com/fr_FR/models/design" hreflang="fr" title="Configurer votre TESLA Model S">c'est ici</a>.</p>
<p> </p>Tesla Model S: et si on regardait la batterie de 85 kWh de plus près?urn:md5:af5ce811e01a973d3947fec5e76f3c592015-03-09T14:49:00+01:002015-03-09T17:41:48+01:00Nicolas HAHNTechnologiesbatteriedensité massiquelithium-ionModel STeslavoitureélectriqueénergie spécifique<p>Aujourd'hui, je vous propose un tout petit voyage au coeur de la <strong>batterie de 85 kWh</strong> qui équipe les <strong>Tesla Model S</strong> P85 et P85D, par exemple.</p> <p><img alt="Tesla-P85D-Dual-Motors.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.Tesla-P85D-Dual-Motors_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="Tesla-P85D-Dual-Motors.jpg, mar. 2015" />C'est vrai, je parle beaucoup de la Tesla Model S au travers de mes différents articles, car c'est une voiture fascinante qui démontre qu'une super-car électrique de forte autonomie est tout à fait possible aujourd'hui.</p>
<p>Intéressons-nous un peu à sa batterie, celle de <strong>85 kWh</strong>. J'ai déjà eu l'occasion d'expliquer que ce pack de batterie était constitué de piles lithium-ion <strong>Panasonic 18650B (réf NCR18650B)</strong>: exactement les même que celles qui équipent nos ordinateurs portables!</p>
<p>Voici les caractéristiques de cette pile, en provenance directe du site de Panasonic:</p>
<p><img alt="NCR18650B_specs.png" class="media" src="http://blog.erios.org/public/NCR18650B_specs.png" style="margin: 0 auto; display: block;" title="NCR18650B_specs.png, mar. 2015" /></p>
<p>On constate que chaque pile délivre une <strong>capacité nominale typique de 3350 mAh</strong> (soit <strong>3.35 Ah</strong>), et pèse <strong>47.5 grammes</strong>. Ce sont deux des trois données très importantes dans le cadre des voitures électriques, car on recherchera toujours des technologies de batterie qui offre le plus d'énergie possible pour un poids le plus faible possible, la troisième donnée étant l'encombrement (le volume). La tension nominale est elle de <strong>3.6 V</strong>. D'après la courbe de charge ci-dessous, tirée des caractéristiques techniques officielles, la NCR18650B a une tension de <strong>4.2 V une fois totalement chargée</strong>:</p>
<p><img alt="NCR18650B_charge.png" class="media" src="http://blog.erios.org/public/NCR18650B_charge.png" style="margin: 0 auto; display: block;" title="NCR18650B_charge.png, mar. 2015" /></p>
<p>Sachant que l'on a une batterie de 85 kWh, combien de piles y a t-il dans cette batterie?</p>
<p>De manière empirique, on peut dire qu'une pile renferme une énergie équivalente à <strong>3.35 * 3.6 = 12.06 Wh</strong>.</p>
<p>On peut maintenant en déduire le nombre de piles nécessaire à l'aide du calcul simple suivant: <strong>85000 / 12.06 = 7048 piles</strong>.</p>
<p>Le poids total de ces piles s'établirait alors à <strong>7048 * 47.5 = 334780 grammes</strong>, soit <strong>334.78 kg</strong>. Hors packaging, vous l'aurez compris.</p>
<p>C'est donc ce que nous donnent nos calculs.</p>
<p>Ceci étant, j'ai passé plusieurs heures à essayer de trouver des informations officielles permettant de valider ces calculs, et j'ai trouvé quelque chose sur des forums dédiés aux heureux possesseurs de Tesla Model S aux USA. L'un d'entre eux s'est amusé à acheter un pack de batterie usagé pour le démonter entièrement et faire le compte :-O</p>
<p><img alt="2014-08-19_19.10.42-1280.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/.2014-08-19_19.10.42-1280_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="2014-08-19_19.10.42-1280.jpg, mar. 2015" /></p>
<p>Une fois totalement chargée, on sait que cette batterie a une tension nominale d'environ <strong>400 V</strong> (403.2 V plus précisément).</p>
<p>Ainsi que le montre la photo ci-dessus, représentant un pack de batterie ouvert, celui-ci est composé de 16 modules: on en voit très bien 14, et à l'avant-plan de la photo, il y en a deux de plus qui sont empilés.</p>
<p>Ces modules sont tous branchés en série. <strong>403.2 / 16 = 25.2 V</strong>. Chaque module a une tension nominale de 25.2 V.</p>
<p><strong>Un module est composé de 6 ensembles</strong> de piles. Ces 6 ensembles sont connectés en série dans un même module. <strong>Un seul ensemble a donc une tension nominale de 25.2 / 6 = 4.2 V</strong>. On retrouve là la valeur standard telle qu'indiquée dans les spécifications.</p>
<p>Enfin, un ensemble est constitué de piles toutes connectées en parallèle: elles sont installées côte à côte, et il y a des plaques de contact sur le dessous et le dessus de l'ensemble.</p>
<p>Le pack de batterie est donc composé d'un total de <strong>96 ensembles</strong> de piles.</p>
<p><strong>Chaque ensemble est constitué de 74 piles</strong>. Sa capacité nominale est donc de <strong>74 * 3.35 = 247.90 Ah</strong>.</p>
<p>Un module, composé de 6 ensembles, contient donc <strong>6 * 74 = 444 piles</strong>.</p>
<p>L'intégralité du pack de batterie contient donc <strong>444 * 16 = 7104 piles</strong> exactement.</p>
<p>Notre calcul empirique, qui indiquait 7048 piles, était donc très proche de cette valeur officielle.</p>
<p>L'énergie totale du pack de batterie s'élève donc officiellement à 7104 * 12.06 = 85674.24 Wh, soit <strong>85.67 kWh</strong>. C'est à peu de chose prêt ce qu'indique Tesla avec la batterie de 85 kWh. Ils ne comptent pas les poussières :)</p>La batterie Zinc/Airurn:md5:48ceb9faa037d7ce2a875aeafdabd57c2015-03-05T11:28:00+01:002016-02-23T19:06:56+01:00Nicolas HAHNTechnologiesbatteriedensité massiqueenvironnementlithiumlithium-ionmétal-airPhinergysulfurvoiturezinc-airzinc-oxygèneélectriqueénergie spécifique<p>En attendant la disponibilité de batteries <strong>Aluminium/Air</strong> prometteuses, et entre la batterie <strong>lithium-ion</strong> et <strong>Lithium-Sulfure</strong>, il y a les batteries <strong>Zinc/Air</strong>. Un "entre deux" très intéressant...</p> <p>A travers cet article, c'est donc l'occasion de faire le point sur cette technologie de batterie que je n'avais pas encore abordée jusqu'à maintenant.</p>
<p>Tout comme les autres technologies de batterie, le Zinc/Air - ou plutôt le <strong>Zinc-Oxygène</strong> - avait fait l'objet dans le passé de très nombreuses recherches. L'énergie spécifique de l'électrochimie du Zinc-Oxygène est en effet bien plus importante que la technologie du moment, le lithium-ion: jusqu'à <strong>1370 Wh/kg</strong> pour le Zinc-Oxygène, à comparer aux <strong>385 Wh/kg</strong> du lithium-ion, soit environ 4 fois plus.</p>
<p>Le Zinc-Oxygène posait plusieurs soucis:</p>
<ul>
<li>pas de catalyseur d'air stable pour la conversion de l'oxygène en hydroxyde en phase de décharge et pour la réaction inverse lors de la charge</li>
<li>l'électrode en Zinc était très sensible à l'oxydation par l'air ce qui occasionnait une auto-décharge importante</li>
<li>l'électrolyte lui-même étant exposé au flux d'air nécessaire au fonctionnement de la batterie, il finissait par disparaitre par évaporation</li>
<li>et enfin les autres gaz présents dans l'air, comme le CO2, agissaient comme des "contaminants"</li>
</ul>
<p>Les batteries Zinc-Oxygène étaient donc jusqu'à il y a peu des batteries primaires, donc à usage unique, et non pas des batteries secondaires, donc rechargeables. Elles n'étaient pas cyclables, ou très peu.</p>
<p>Mais l'intérêt pour une batterie Zinc-Oxygène étant manifestement très important, pour les raisons suivantes:</p>
<ul>
<li>le Zinc est présent en abondance sur terre et il est très peu cher, ce n'est pas un élément classé dans les "terres rares"</li>
<li>il est beaucoup plus léger que le lithium</li>
<li>le Zinc se transforme en oxyde de Zinc, il n'est pas dangeureux, ne cause pas de feu au contraire du lithium qui réagit très dangeureusement à l'air et à l'eau</li>
<li>il est aisément recyclable, ce qui par voie de conséquence permet de créer des batteries entièrement recyclables</li>
</ul>
<p>Les recherches ont donc été poursuivies et il y a environ 18 mois, de véritables sauts technologiques ont été accomplis, apportant les solutions aux soucis relatés plus haut, par des sociétés qui déposent un certain nombre de brevets comme:</p>
<ul>
<li><a href="http://blog.erios.org/index.php?post/2015/03/05/La-batterie-Zinc/zafsys.com" hreflang="en" title="ZAF Energy Systems">ZAF Energy Systems</a></li>
<li><a href="http://www.eosenergystorage.com" hreflang="en" title="EOS Systems">EOS Systems</a></li>
<li><a href="http://www.fluidicenergy.com/" hreflang="en" title="Fluidic Energy">Fluidic Energy</a></li>
<li><a href="http://www.viznenergy.com/" hreflang="en" title="ViZn">ViZn</a></li>
<li><a href="http://www.phinergy.com/" hreflang="en" title="Phinergy">Phinergy</a></li>
</ul>
<p>Oui... Encore une fois, elles sont toutes américaines... Excepté pour Phinergy, société israélienne, dont j'ai déjà parlé dans un de mes articles précédents (au sujet de la batterie Aluminium/Air)</p>
<p>Le résultat, c'est qu'aujourd'hui, l<strong>e Zinc-Oxygène est une techonologie maitrisée, rechargeable, peu chère</strong> comparativement au lithium-ion (facteur 3), avec des débouchés commerciaux et des domaines d'application d'importance: de la simple pile bouton pour dispositifs pour mal-entendants jusqu'aux dispositifs de lissage des pointes de consommation au niveau des grands postes de transformation électrique, en passant par l'aviation, les véhicules électriques, et le stockage stationnaire dans le résidentiel (intéressant pour l'auto-consommation par exemple, d'une production électrique d'origine solaire photovoltaïque).</p>
<p>Les batteries Zinc-Oxygène disponibles en ce moment proposent une énergie spécifique de <strong>400 Wh/kg, soit 2.5 fois plus que le lithium-ion</strong> environ, et là je fais la comparaison par rapport à ma référence favorite qui est la batterie lithium-ion de la Tesla.</p>
<p>Autrement dit, notre Tesla pourrait rouler 1250 km (selon le cycle NEDC) au lieu de 500! Dans la réalité, elle pourrait parcourir 1000 km au lieu de 400.</p>
<p>Autres points très positifs, leur <strong>profondeur de décharge peut atteindre 95%</strong>, alors que le lithium-ion est limité à 80%. Enfin, certaines des sociétés citées ci-dessus proposent des batteries Zinc-Oxygène d'une <strong>durée de vie garantie de 30 ans</strong>: elles sont en effet données pour <strong>10000 cycles</strong>, en comparaison des 1000 à 1500 cycles du lithium-ion!</p>
<p>La technologie Zinc-Oxygène est donc belle et bien là, mature, fonctionnelle, sécurisée, et peu chère. Là, aux USA... Comme d'habitude...</p>
<p>Il serait bon que les constructeurs automobiles intègrent cette technologie dans les véhicules électriques en lieu et place de tout miser sur le lithium-ion. Car plus je regarde l'état des technologies de batterie matures, plus je me dis que c'est une erreur stratégique de continuer à sortir des véhicules électriques en utilisant exclusivement le <strong>lithium-ion, incontestablement en fin de vie</strong>. Cela fera sans doute l'objet d'un prochain article sur mon blog, d'ailleurs.</p>Batteries métal-air: pétrole au rancarturn:md5:52f29a4bebbb03116f3a61e67f3090772014-07-26T10:49:00+02:002014-07-26T17:06:58+02:00Nicolas HAHNTechnologiesairbusbatteriedensité massiquee-fanlithiumlithium-ionmétal-airnanotechnologiesPhinergypétrolesulfurTeslavoitureélectriqueénergie spécifique<p>Cela faisait plusieurs mois que j'étais très occupé et ne pouvais par conséquent pas poster d'articles sur les sujets qui me tiennent à cœur. Maintenant, j'ai beaucoup plus de temps et on peut reprendre ensemble cette série d'articles dédiés aux <strong>moyens de stockage de l'énergie électrique</strong> du très proche futur. Aujourd'hui: <strong>les batteries métal-air</strong>.</p> <p>Depuis longtemps, les divers experts du domaine de l'électrochimie savent que certain métaux en réaction à l'oxygène, s’oxydent ou se dégradent en libérant de l'énergie: de l'électricité et aussi de la chaleur.</p>
<p>Lorsque l'on aborde le sujet des batteries métal-air, on veut donc parler de différents métaux et d'oxygène. Les batteries métal-air les plus connues où qui font l'objet de recherches assidues en ce moment sont les suivantes:</p>
<ul><li>Zinc/oxygène</li>
<li>Magnesium/oxygène</li>
<li>Aluminium/oxygène</li>
<li>Lithium/oxygène</li>
</ul>
<p>La recherche est, à l'heure actuelle, la plus importante sur l'Aluminium/oxygène et le Lithium/oxygène.</p>
<p>Mais on peut aussi citer les technologies ci-dessous qui sont plus confidentielles, entendez par là, dont on entend peu parler:</p>
<ul><li>Fer/oxygène</li>
<li>Calcium/oxygène</li>
<li>Berylium/oxygène</li>
<li>ainsi que Sodium/oxygène</li>
</ul>
<p><strong>Le plus grand intérêt de ces batteries</strong>, c'est quelles sont susceptibles d'offrir l'<strong>énergie spécifique la plus importante</strong>, et de loin en comparaison aux batteries traditionnelles majoritairement utilisées aujourd'hui (lithium-ion). Elles sont beaucoup plus petites et légères car <strong>il n'y a plus de cathode</strong>. La cathode est en effet remplacée par l'oxygène puisé dans l'air ambiant. Elles seront aussi <strong>beaucoup moins chères</strong> en raison de l'économie de matériaux réalisée (là encore, pas de cathode au sens "matériel" du terme) et la plupart de ces batteries métal-air n'<strong>utilisent plus de terres rares</strong>, puisque l'on utilise des métaux abondants tels que l'aluminium pour la batterie aluminium/oxygène.</p>
<p>Rappelez-vous dans un de mes précédents articles, j'avais posté un tableau récapitulatif des énergies spécifiques à nouveau reproduit ci-dessous:</p>
<p><img title="specific_energies.png, janv. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="specific_energies.png" src="http://blog.erios.org/public/specific_energies.png" /></p>
<p>Comme on le voit sur le graphique ci-dessus, une batterie aluminium/oxygène permet une densité énergétique pratique de 1300 Wh/kg, et une batterie lithium/oxygène, 3700 Wh/kg, en comparaison des 240 Wh/kg obtenus avec les meilleures batteries lithium/ion actuelles (la pile Panasonic NCR18650B).</p>
<p>Jusqu'à il y a peu, ces techniques d'électrochimie étaient laissées de côté parce que l'on arrivait pas à exploiter leur potentiel assez longtemps, en raison d'une dégradation rapide des éléments constituant ces batteries:</p>
<ul><li>problème pour inventer ou trouver le bon électrolyte (qu'il soit aqueux, gel ou solide)</li>
<li>problème de désintégration irréversible du métal utilisé (décomposition en d'autres composés que l'on ne savait pas re-traiter)</li>
<li>donc, problème de réversibilité du cycle (charge de la batterie)</li>
<li>et problème d'oxydation en raison de l'introduction de composés non désirés en fonctionnement, comme le CO2 par exemple dans une pile aluminium/oxygène.</li>
</ul>
<p>Mais, deux sociétés en particulier travaillent activement à la concrétisation de batteries métal/air fonctionnelles:</p>
<ul><li><strong>aluminium/oxygène</strong>: société israélienne <strong>Phinergy</strong>, depuis 2008</li>
<li><strong>lithium/oxygène</strong>: société <strong>IBM</strong> dans ses laboratoires de Zurich en particulier: c'est le <strong>"IBM Battery 500 project"</strong></li>
</ul>
<p>Phinergy en est à la phase d'industrialisation/commercialisation depuis juin 2014, et IBM en est à la phase de R&D/prototype.</p>
<p><strong>Je vais donc disserter plus spécifiquement dans cet article de Phinergy et de la batterie Aluminium/oxygène.</strong></p>
<p><strong><img title="Phinergy-logo.png, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="Phinergy-logo.png" src="http://blog.erios.org/public/.Phinergy-logo_s.png" /><br /></strong></p>
<p>Phinergy a démontré que leur batterie était tout à fait fonctionnelle en faisant rouler une citroën C1 sur quelques milliers de kilomètres en "une seule charge". Leur batterie, d'un poids d'une centaine de kilos seulement, donne une <strong>autonomie de l'ordre de 3000-4000 km!</strong> Par contre on ne sait pas encore dans quelles conditions (vitesse moyenne, etc.).</p>
<p><img title="alcoa-phinergy-citroen.jpg, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="alcoa-phinergy-citroen.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.alcoa-phinergy-citroen_m.jpg" /></p>
<p>Cette batterie a aussi besoin d'eau déminéralisée pour fonctionner. Elle est à usage unique (batterie primaire) dans le sens ou les plaques d'aluminium se décomposent lentement en hydroxyde d'aluminium pendant la décharge. Les plaques sont littéralement "consommées", "désintégrées" et se faisant, elles produisent de l'électricité et de la chaleur. L'hydroxyde d'aluminium est par la suite récupéré puis entièrement recyclé en aluminium tout neuf par réaction inverse. Mais cette phase, que l'on pourrait rapprocher d'une phase de charge d'une batterie traditionnelle, ne peut se faire qu'en usine de retraitement spécialisée.</p>
<p>Ainsi, pour refaire 3000 à 4000 km, il suffit de recharger le dispositif en plaques d'aluminium. Il serait aussi nécessaire de changer l'eau, saturée d’hydroxyde d'aluminium, tous les 300 km. On peut aussi, au même titre que les voitures thermiques ont un réservoir d'essence, avoir un réservoir d'eau qui permette le remplacement de l'eau chargée en hydroxyde d'aluminium par de l'eau nouvelle de façon automatisée.</p>
<p><img title="Phinergy-BATTERY.jpg, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="Phinergy-BATTERY.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.Phinergy-BATTERY_m.jpg" /></p>
<p>D'après les recherches que j'ai pu effectuer sur le sujet, Phinergy aurait annoncé tirer <strong>8 kWh par kg d'aluminium</strong>: à la fois électricité (donc kWh électrique) mais aussi chaleur (donc kWh thermique). La chaleur est récupérée pour produire du froid (type pompe à chaleur réversible comme dans la Renault ZOE), et climatiser le véhicule. Autrement dit, ils exploiteraient le potentiel non pas pratique (donc jugé possible) qui faisait consensus jusqu'à maintenant, mais théorique dans sa totalité (qui deviendrait donc le nouveau potentiel pratique). A confirmer, mais si c'est le cas et cela semble l'être, ce serait une grande première et même très au-dessus de ce qu'IBM réussi à obtenir avec le lithium/oxygène en laboratoire.</p>
<p><img title="phinergy_bat_element.jpg, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="phinergy_bat_element.jpg" src="http://blog.erios.org/public/phinergy_bat_element.jpg" /></p>
<p>Le système est relativement simple et aisé, semble-t-il, à utiliser et manipuler: au lieu de faire le plein d'essence en station service, on fera le plein de plaques d'aluminium et les pompes à essence seront remplacées par des pompes à eau. Et en France, on a beaucoup d'aluminium (et peu de cuivre: c'est une des raisons essentielles qui font que toutes nos lignes de transport électriques sont en aluminium).</p>
<p><ins><strong>Les tractations en cours autour de la technologie de Phinergy:</strong></ins></p>
<p><strong>Phinergy</strong> vient de s'associer en juin 2014, avec <strong>Alcoa</strong>, un grand fabricant d'aluminium au Québec. La phase industrielle/commerciale est donc bien sur les rails.</p>
<p>A noter aussi que <strong>Tesla</strong> et <strong>Renault</strong> s'intéressent de près à Phinergy et que des discussions auraient été menées/sont en cours. <strong>Renault-Nissan</strong> a d'ailleurs signé un contrat avec <strong>Phinergy</strong> afin d'utiliser leur technologie: une pré-série de voitures sera construite entre 2017 et 2019. Autant dire, demain. Cela a été confirmé en présence de Barak Obama et du premier ministre israélien. Quand à Elon Musk, patron de Tesla, je m'étonne encore qu'il n'ait pas déjà racheté Phinergy!</p>
<p>Maintenant, voyons un peu ce qui se passe autour de <strong>Phinergy et Tesla</strong>. Si vous avez lu mon précédent article ou d'autres publications sur la toile, vous aurez pu apprendre que Tesla a ces quelques dernières semaines, ouvert tous ces brevets à tous (sous certaines conditions tout de même). Dans ces brevets, il y en a notamment deux (références <a title="brevet Tesla" hreflang="en" href="http://appft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PG01&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.html&r=1&f=G&l=50&s1=%2220130187591%22.PGNR.&OS=DN/20130187591&RS=DN/20130187591">20130187591</a> et <a title="Brevet Tesla" hreflang="en" href="http://appft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PG01&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.html&r=1&f=G&l=50&s1=%2220130181511%22.PGNR.&OS=DN/20130181511&RS=DN/20130181511">20130181511</a>) qui revêtent un intérêt particulier car ils montrent très clairement l'orientation future qui sera prise par la société d'Elon Musk pour ce qui est de l'avenir électrique de nos automobiles.</p>
<p><img title="tesla_hybrid_battery_car.png, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="tesla_hybrid_battery_car.png" src="http://blog.erios.org/public/tesla_hybrid_battery_car.png" /></p>
<p>En effet, comprenez bien que la technologie développée par Phinergy permet le développement d'un <strong>nouveau type de véhicule hybride</strong>: celui-ci serait en fait une hybridation de deux technologies de batterie différentes et complémentaires:
</p>
<ul><li>une batterie <strong>lithium/ion</strong> telle que celle créée par Tesla pour ses modèles actuels, mais de plus faible capacité, permettant de rouler pour environ <strong>70 à 100 km</strong>. Cette batterie est bien entendu rechargeable.</li>
<li>une batterie <strong>aluminium/oxygène</strong> de Phinergy qui recharge la batterie lithium/ion dès lors que le véhicule est sollicité pour de longs et même très longs trajets. Cette batterie, comme on l'a vu, n'est pas rechargeable par la voie traditionnelle, <strong>agissant comme un prolongateur d'autonomie</strong> permettant d'effectuer <strong>3000 à 4000 km</strong> supplémentaires.</li>
</ul>
<p>La batterie lithium/ion serait donc la seule sollicitée pour les trajets courts réalisés au quotidien et en très très grande majorité, tandis que la batterie aluminium/oxygène serait utilisée de façon très occasionnelle, de sorte qu'il serait nécessaire de la recharger en plaques d'aluminium peut-être une ou deux fois par mois en moyenne.</p>
<p><strong>On a donc là un véhicule purement électrique a très très forte autonomie.</strong> A ce niveau là de prestation, on pourrait déjà affirmer que ce serait <strong>la fin de l'essence et du gasoil pour l'automobile</strong>. Mais grâce à la technologie de Phinergy, <strong>on peut même aller beaucoup plus loin</strong> en produisant d'autres types de véhicules purement électriques, que l'on ne peut pas actuellement produire en dehors de la voiture avec la technologie lithium/ion, parce qu'il faudrait 3 tonnes de batteries:</p>
<ul><li>camions (il y a des camions électriques créés par Volvo)</li>
<li>bus</li>
<li>tramway (on évite ainsi toute pose de caténaires, et on fait des économies substantielles)</li>
<li>bateaux (type bateaux de plaisance ou petits yoats)</li>
<li>avions (il y a un avion biplace récemment créé par Airbus, propulsé par deux turbines électriques, avec une heure d'autonomie)</li>
</ul>
<p><img title="airbus_electrique.jpg, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="airbus_electrique.jpg" src="http://blog.erios.org/public/airbus_electrique.jpg" /></p>
<p><img title="airbus_e-fan.jpg, juil. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="airbus_e-fan.jpg" src="http://blog.erios.org/public/airbus_e-fan.jpg" /></p>
<p>Mais un tas d'autres applications sont toutes aussi intéressantes:</p>
<ul><li>marché des onduleurs, et backups de puissance électrique</li>
<li>militaires</li>
<li>médicales</li>
<li>alimentations en sites isolés ou zones dangeureuses/dévastées, en remplacement des groupes électrogènes</li>
<li>applications stationnaires en soutien de réseau électrique (soutenir les pointes de consommation par exemple)</li>
<li>etc.</li>
</ul>
<p>Le champ des possibles devient donc subitement très important et prometteur grâce à la technologie de Phinergy. On comprend donc pourquoi Tesla et Renault s'y intéressent de très très près.</p>
<p>A mon sens, <strong>le véhicule idéal</strong> serait donc très proche de celui exposé par Tesla dans son brevet. Le changement que j'y apporterais porterait sur la batterie lithium/ion: je la remplacerais par une <strong>batterie lithium/sulfur</strong>. Cela permettrait là encore, pour une même autonomie en terme de nombre de km, de gagner en poids sur cette batterie spécifique là, et contribuerait à faire baisser encore plus le coût global du véhicule. Comme j'ai déjà pu l'exposer dans un article précédent, les batteries lithium/sulfur deviennent une technologie mature, consomment moins de terres rares et beaucoup plus d'éléments abondant sur terre tels que le souffre, sont beaucoup plus légères que les batteries lithium/ion, et éliminent les risques inhérents à ces dernières (feu, explosion).</p>
<p><strong>Comme autres avantages</strong>, on peu citer le fait que l'on serait sevré de la dépendance envers les asiatiques concernant l'accès aux terres rares, essentiellement concentrées chez eux. Il nous serait facile, en France, de localiser une usine de production de batteries aluminium/oxygène exploitant les brevets de Phinergy, pour alimenter notre marché intérieur.</p>
<p><strong>Du côté des automobilistes que nous sommes, le principal avantage de taille que je remarque, c'est que la phobie de la panne sèche "électrique" disparait.</strong> Et du même coup, un des principaux freins à l'achat d'un véhicule purement électrique.</p>
<p>J'espère que Renault proposera rapidement des voitures avec batterie aluminium/oxygène, une ZOE 2 par exemple, permettant une autonomie de l'ordre de 1000 km?</p>
<p>Par contre, je m'interroge sur le cycle de vie complet de la technologie de Phinergy, et donc sur le bilan carbone:</p>
<ul><li>quid du cycle de production de l'aluminium?</li>
<li>quid du cycle de collecte et retraitement de l'hydroxyde d'aluminium?</li>
<li>quid du bilan financier de tout cela?</li>
<li>et donc, quid du COP (coefficient de performance énergétique) global?</li>
</ul>
<p>Il faudrait au minimum que ce COP soit supérieur au COP de nos voitures thermiques...</p>
<p>L'avenir, que j'espère très prometteur pour cette technologie de batterie, le dira sans doute!</p>Une TESLA enfin abordable...urn:md5:db5c1fd181f48223631ccdbab6bd29bc2014-07-17T14:31:00+02:002014-07-17T13:44:27+02:00Nicolas HAHNEnvironnementbatterieModel IIIModel SpollutionpétroleTeslavoitureélectrique<p>Elon Musk, le PDG de Tesla Motors, le constructeur californien des plus beaux joujoux électriques roulants, vient d'annoncer l'après du Model X. Ce sera le Model III.</p> <p>Tesla et BMW en ont marre...</p>
<p>Marre que rien ne bouge en Europe et surtout en France, marre qu'il n'y ait pas de volonté réelle de déployer des bornes de recharge publiques pour aider un peu le marché, car c'est un des trois principaux points qui bloquent l'adoption plus large du véhicule tout électrique, les deux autres étant le prix d'un véhicule de forte autonomie, et l'autonomie justement.</p>
<p>Nous aussi, les consommateurs, on en a marre. On en a marre de voir de très belles automobiles électriques à des prix inaccessibles, on en a marre que le peu de bornes de recharge publiques existantes ne soient pas homogénéisées dans leurs normes et leurs prises de branchement. Chaque marque a son propre modèle de prise: Il faudrait vraiment arrêter les conneries! Et on voudrait bien voir beaucoup plus de voitures électriques dans nos rues, aussi!</p>
<p>Alors <strong>Tesla et BMW discutent entre eux d'un éventuel partenariat</strong>... C'est assez avisé surtout que le nouveau modèle de Tesla a justement pour but d'entrer en concurrence directe avec la série 3 de BMW (et d'autres sur le même segment), à un tarif inférieur à ce dernier. Par contre, si un partenariat devait naître, on ne sait pas ce qu'il adviendra de la participation de Mercedes dans Tesla. Ca promet un peu de sport...</p>
<p>Elon Musk a même décidé de <strong>verser tous ses brevets dans le monde publique</strong>, sur un modèle rappelant très fortement celui de l'Open Source (même si c'est un tout petit peu plus compliqué que cela). Ce n'est pas moi dont l'âme appartient à l'Open Source, qui vais me plaindre de cette initiative tout à fait inédite, saluée d'ailleurs par RedHat, leader du monde Open Source et de l'OS du même nom. Je la salue aussi, d'autant plus que c'est un exemple qui prouve en plus que le cours de bourse n'est pas négativement affecté, bien au contraire.</p>
<p>En attendant donc, Tesla vient d'annoncer le nom et les premières caractéristiques de son futur nouveau modèle, pour 2016, avec une commercialisation prévue en 2017. Ce sera donc le <strong>Model III</strong>, et non pas le Model E comme on le supputait auparavant, à cause de Ford, honte à lui, qui s'est excité sur ce nom qu'il aurait déjà déposé pour un futur modèle, et qui a menacé Tesla d'un procès. Les autres constructeurs, tels que Ford, commenceraient-ils donc à trembler devant Tesla et Elon Musk, à qui tout semble réussir?</p>
<p><strong>La Tesla Model III serait donc 20% plus petite</strong> que sa toute proche cousine la Model S, en <strong>reprendrait le look sportif assez agressif</strong> général, bénéficiera à priori des <strong>toutes nouvelles batteries</strong> issues non plus de Panasonic mais des propres usines Giant Battery Factory de Tesla en cours de construction. Pour rappel, Tesla est sur le chemin d'une intégration globale de toute la chaine de production, afin de ne plus dépendre d'autres fournisseurs surtout pour ce qui concerne les batteries, mais aussi pour réaliser des économies d'échelle importantes sur le prix de vente au consommateur final.</p>
<p>Tesla nous promet donc un véhicule électrique d'exception mais beaucoup plus accessible que la Model S. Jugez plutôt:</p>
<ul><li>prix indicatif < 35000 € (certaines annonces sur le net parlent même d'un prix < 30000 €)</li>
<li>autonomie de 320 km</li>
</ul>
<p>J'économisais tranquillement pour une Model S, mais du coup, il serait plus indiqué d'attendre pour se jeter sur cette nouvelle Model III en 2017. Alors je ne sais pas pour vous, mais si Tesla arrive à faire bouger toutes les lignes y compris les lignes gouvernementales en adoptant et faisant adopter au monde une marche forcée vers un mode de déplacement tout électrique, à l'aide de véhicules de très grande qualité, de forte autonomie électrique, racés et (enfin) peu chers, moi je dis ENCORE!!!</p>Papy, c'était quoi une voiture à pétrole???urn:md5:d4c0a2bfe80ff1974fafcd98149137f32014-01-26T14:36:00+01:002014-02-01T10:28:17+01:00Nicolas HAHNTechnologiesbatteriedensité massiquelithiumlithium-ionmétal-airnanotechnologiespétrolesulfurvoitureélectrique<p>C'est la question dont j'espère qu'elle nous soit posée à tous par nos petits enfants d'ici 20 à 30 ans.</p>
<p>Dans cet article, la suite de ma série sur les moyens de stockage d'électricité <strong>aujourd'hui dans les laboratoires</strong>, et donc dans quelques années à peine dans nos voitures. Je parle ici des batteries <strong>Lithium Sulfure</strong> et j'aborde les batteries <strong>métal air</strong>, que nous verrons plus en profondeur dans le prochain article.</p> <p>Précédemment, je faisais un petit tour des valeurs de l'<strong>énergie spécifique</strong> de différentes énergies en rapport avec différentes technologies de stockage de l'électricité. Je concluais mon article en laissant entrevoir les <strong>sauts technologiques</strong> à venir grâce en particulier à deux technologies de stockage de l'électricité que sont la <strong>batterie Lithium-Sulfure</strong> et la <strong>batterie Lithium-Oxygène</strong>.</p>
<p>L'intérêt premier de ces deux nouvelles technologies, c'est donc leur très haute énergie spécifique comparativement à la technologie lithium-ion utilisée partout aujourd'hui. Pour rappel, dans le domaine d'application des déplacements doux, donc de la voiture électrique, <strong>plus l'énergie spécifique est élevée et plus l'autonomie est grande</strong>.</p>
<p>Je vais donc parler beaucoup plus spécifiquement de la technologie Lithium/Sulfure aujourd'hui, et en faisant un petit état des lieux (sociétés ou laboratoires de recherche travaillant sur ces technologies, dates estimées de diffusion au grand public, ...).</p>
<p><strong>Commençons par un graphique récapitulatif, montrant l'énergie spécifique de différents "matériaux".</strong> <em>Notez que ces résultats sont une compilation de tous les résultats que j'ai pu obtenir en faisant des recherches sur internet: Wikipedia, publications scientifiques, extrapolations diverses de futurs résultats des recherches dans les années à venir, etc. Ces nombres peuvent pour certain être sujets à caution car il m'est arrivé plus d'une fois de trouver des nombres différents pour une même technologie électrochimique de batterie.</em></p>
<p><em><img src="http://blog.erios.org/public/specific_energies.png" alt="specific_energies.png" title="specific_energies.png, janv. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" /><br /></em></p>
<p>Cela vous permet de voir où l'on en est avec la technologie de batterie la plus largement utilisée aujourd'hui qui est le <strong>lithium-ion</strong>. Dans l'article précédent, je me suis amusé à prendre pour exemple la voiture <strong>Tesla Model S</strong>, et j'ai démontré par des calculs simples que son pack de batterie disposait d'une énergie spécifique de <strong>156 Wh/kg</strong>. Ce qui, avec une <strong>batterie de 85 kW/h</strong>, permettait à ce véhicule de parcourir réellement environ <strong>400 km</strong>.</p>
<p>On va pouvoir voir où nous mènerait notre Tesla ainsi que notre Renault ZOE avec une batterie <strong>Lithium/Sulfur</strong>.</p>
<p>Cette technologie de batterie a fait l'objet de nombreuses recherches durant ces dernières années, principalement par des startups américaines. Et pour cause: elle a pour elle de nombreux avantages par rapport au lithium-ion:</p>
<ul><li>elle est beaucoup <strong>moins chère</strong></li>
<li>elle n'est <strong>pas dangereuse</strong></li>
<li>elle supporte des <strong>profondeurs de décharge de 100%</strong> (lithium-ion: max 80%)</li>
<li>elle a une énergie spécifique située entre <strong>350 et 500 Wh/kg</strong> (prouvé en 2013)</li>
</ul>
<p>Comme son nom l'indique, elle utilise du lithium en faible quantité, et du sulfure, c'est à dire du <strong>souffre</strong>. Elle est beaucoup moins chère que le lithium-ion, ou même le lithium métal polymère (LMP) en raison du fait que le souffre est très abondant sur terre, et c'est même <strong>un déchet produit en quantités énormes par l'industrie pétrolière</strong>.</p>
<p>Au contraire du lithium-ion qui brûle à l'air si la batterie est transpercée et qui abouti à sa destruction, le lithium/sulfure ne pose pas ce genre de problème: la batterie ne brûle pas et son fonctionnement n'est que peu altéré.</p>
<p>Aussi, alors que les batteries lithium-ion ne doivent pas être déchargées au-delà de 80%, les batteries lithium/sulfure supportent des <strong>profondeurs de décharge de l'ordre de 95% à 100%</strong> sans être, là aussi, altérées. Enfin, elles perdent peu de capacité après 1500 cycles.</p>
<p>Son énergie spécifique théorique est très importante, mais dans la pratique on a déjà des échantillons qui atteignent <strong>500 Wh/kg</strong>, et les scientifiques/ingénieurs dans les startups ont d'ors et déjà annoncé qu'il seraient capables sans difficulté d’atteindre au moins <strong>600 Wh/kg d'ici quelques années</strong>. Mais à voir...</p>
<p><ins>Qui travaille sur cette technologie?</ins></p>
<ul><li>Lawrence Berkeley National Laboratory</li>
<li>Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory</li>
<li>Oak Ridge National Lab (ORNL)</li>
<li>Argonne National Lab</li>
<li>société Polyplus, issue du LBNL ci-dessus (<a href="http://www.polyplus.com/lisulfur.html" hreflang="en" title="Société Poluplus">http://www.polyplus.com/lisulfur.html</a>)</li>
<li>société Sion Power (<a href="http://www.sionpower.com/" hreflang="en" title="Société Sion Power">http://www.sionpower.com/</a>)</li>
<li>société Oxis (<a href="http://www.oxisenergy.com/" hreflang="en" title="Société Oxis">http://www.oxisenergy.com/</a>)</li>
</ul>
<p>Aujourd'hui, cette technologie de batterie est considérée suffisamment mature pour une première production industrielle qui commence tout juste à grande échelle. C'est donc une <strong>technologie qui est devenue disponible en 2014</strong>, ce n'est plus de la science fiction. Maintenant, il faut attendre que les constructeurs automobiles s'en saisissent et produisent des véhicules basés sur cette technologie. D'ailleurs, ils s'y intéressent de très très près, au premier rang desquels <strong>Tesla</strong>.</p>
<p>Il est anticipé d'ailleurs, que le lithium-ion sera supplanté par le lithium/sulfure d'ici à quelques années seulement.</p>
<p><ins>Focus sur la société anglaise Oxis:</ins></p>
<p>Je ne saurais trop vous conseiller, vous qui me lisez, de parcourir le site internet de la société <strong>Oxis </strong>référencée ci-dessus. Vous pourrez y trouver notamment une vidéo d'un test de dégradation/pénétration de leur produit, comparé à une batterie lithium-ion. <strong>Oxis vend déjà des cellules prismatiques Lithium/Sulfur de 200 Wh/kg</strong>. Démonstration de leur batterie a été faite dans le Cybergo (aussi connu sous le nom de Navia), que l'on a pu voir circuler au Luxembourg. Cependant, d'autres organismes ou sociétés cités ci-dessus ont pu développer des batteries qui atteignent déjà 400, 450 et même 500 Wh/kg, mais qui ne sont pas encore commercialisées. Oxis me semble donc un peu en retard sur cette nouvelle technologie. Oxis a pour partenaire en France la société <strong>Induct </strong>qui développe des véhicules comme le Cybergo ci-dessous.</p>
<p><img title="cybergo.jpg, janv. 2014" style="margin: 0 auto; display: block;" alt="cybergo.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.cybergo_m.jpg" /></p>
<p>Et la société <strong>Qwic </strong>utilise déjà les batteries d'Oxis au pays bas pour son <strong>scooter électrique WESP</strong>, qui est commercialisé dans quelques pays européens. Enfin, il y a aussi les <strong>vélos électriques Wisper</strong> (<a href="http://www.wisperbikes.com/" hreflang="en" title="Vélos électriques Wisper">http://www.wisperbikes.com/</a>) développés en Allemagne.</p>
<p><strong>Oxis semble donc avoir fait le choix de sa voie</strong>: diffuser une technologie Lithium/Sulfure qui dépasse le meilleur de la technologie lithium-ion actuelle, nouer beaucoup de partenariats commerciaux, industriels, ainsi qu'avec des fournisseurs, et ce en attaquant à mon sens deux des trois principaux marchés mondiaux: <strong>les Etats-Unis et l'Europe</strong>, mais pas encore l'Asie d'après mes constats. Sans doute pour être le premier à imposer sa technologie, qui pourtant offre une énergie spécifique somme toute assez faible dans ses premiers produits, de 200 Wh/kg. Ils me semblent donc dans une stratégie de conquête du marché agressive, avec un produit aux capacités moyennes. Mais tout comme Microsoft en son temps et ses produits de m...., une fois le marché captif, cela pourrait fonctionner et c'est plutôt une bonne stratégie commerciale.</p>
<p>D'autres ont développé des produits bien plus performants comme le <strong>Lawrence Berkeley National Laboratory avec sa batterie de 500 Wh/kg</strong>, mais qui descend a <strong>300 Wh/kg après 1500 cycles</strong>, ce qui reste tout de même 50% meilleur que la batterie d'Oxis. Ce n'est donc pas encore prêt pour être commercialisé, d'après leurs publications. Mais cela ne saurait tarder. </p>
<p>Alors on peut s'amuser à calculer ce que cela donnerait en prenant deux véhicules électriques (Renault ZOE et Tesla Model S) que l'on équiperait de la batterie Oxis 200 Wh/kg déjà commercialisée.</p>
<ul><li><strong>Pour la ZOE</strong>, si on remplace ses 290 kg de batterie lithium-ion par 290 kg de batterie Oxis lithium/sulfure, on obtiendrait au total une batterie de 290*200 Wh/kg, soit une batterie de <strong>58 kWh</strong>. Bien loin des 22 kWh actuels. Considérant que <strong>la ZOE consomme 146 Wh/km</strong>, cela lui donnerait une <strong>autonomie de 397 km au lieu de 150 km.</strong></li>
<li><strong>Pour la Tesla</strong> maintenant, si on remplace ses 544 kg de batterie lithium-ion par 544 kg de batterie Oxis lithium/sulfure, on obtiendrait au total une batterie de 544*200 Wh/kg, soit une batterie de <strong>108.8 kWh</strong>. C'est 28% de mieux que ce que fait actuellement ce véhicule, "seulement". Seulement, parce que la Tesla est équipée du meilleur de la technologie lithium-ion du moment. Donc le gain est modéré. Mais considérant que <strong>la Tesla consomme 212 Wh/km</strong>, cela lui donnerait une <strong>autonomie de 513 km au lieu de 400 km.</strong></li>
</ul>
<p>Maintenant, si on refait ces calculs en partant sur la batterie du Lawrence Berkeley national Laboratory mais en utilisant une énergie spécifique médiane de 400 Wh/kg pour compenser l'effet de cycle:</p>
<ul><li><strong>Pour la ZOE</strong>: 290*400 Wh/kg, soit une batterie de <strong>116 kWh</strong>. Autonomie obtenue: <strong>794 km</strong> au lieu de 150 km.</li>
<li><strong>Pour la Tesla</strong>: 544*400 Wh/kg, soit une batterie de <strong>217.6 kWh</strong>. Autonomie obtenue: <strong>1026 km</strong> au lieu de 400 km.</li>
</ul>
<p><strong><ins>Pour conclure:</ins></strong></p>
<p>Les américians ou anglais en particulier sont très actifs dans la technologie Lithium/Sulfure et ont déposé beaucoup de brevets (En France on fait quoi?).</p>
<p>Le déploiement important de la technologie Lithium/Sulfure dans le cadre de la mobilité électrique est largement anticipé, en raison de tous ces avantages. Comme je l'ai montré, sur la base de batteries lithium/sulfure de 200Wh/kg déjà disponibles sur le marché, une <strong>Renault ZOE verrait son autonomie portée à environ 400 km</strong>, et une <strong>Tesla Model S pourrait parcourir plus de 500 km!</strong></p>
<p>Or, <strong>dans l'esprit de Monsieur tout le monde</strong> et bien qu'on puisse le regretter,<strong> la peur de la "panne sèche"</strong> est l'élément qui hante le plus les esprits, et qui <strong>freine le plus l'adoption des voitures électriques</strong> aujourd'hui. La technologie lithium/sulfure balaie littéralement ce qui est vécu comme un inconvénient majeur. D'autant plus que cette nouvelle technologie électrochimique dispose d'un fort potentiel d'amélioration, qui plus est rapide: <strong>les 600 Wh/kg sont déjà bien plus près que la ligne d'horizon</strong>.</p>
<p>Pour la note finale, je me laisserais aller à une prévision: nous devrions pouvoir acheter des <strong>véhicules électriques dotés de batteries lithium/sulfure d'ici environ 2 ans</strong>.</p>
<p>Ne manquez pas le prochain article qui fera un état des lieux de la technologie Lithium/Oxygène :)</p>Stockage de l'électricité: les batteries lithium-ion face au tout pétroleurn:md5:8c46b1b5ea3c980dcd2372ea1af592ee2013-12-07T09:42:00+01:002013-12-09T14:28:04+01:00Nicolas HAHNTechnologiesbatteriedensité massiquelithiumlithium-ionmétal-airnanotechnologiespétrolesulfurélectriqueénergie spécifique<p>Dans cet article, suite du précédent, je vais vous parler plus spécifiquement de l'<strong>énergie spécifique</strong>. En comparant l'énergie spécifique du <strong>pétrole</strong>, notamment de l'essence que nous mettons dans le réservoir de nos véhicules, avec celle des <strong>technologies de batterie</strong>, notamment les nouvelles technologies à venir d'ici 1 à 5 ans.</p>
<p>Par ailleurs, ceci va me permettre de parler <strong>efficacité énergétique, et donc de coût pour "faire le plein".</strong></p> <p>Si vous n'avez pas lu l'article précédent, je vous conseille de le faire maintenant, ces articles constituant une suite.</p>
<p>Dans l'article précédent donc, je comparais l'<strong>énergie spécifique de batteries lithium-ion</strong> utilisées par quatre constructeurs automobiles. Voici à nouveau les données en question ci-dessous. Il est important de les garder présentes à l'esprit pour les comparaisons auxquelles nous allons nous livrer dans cet article:</p>
<ul><li>Renault ZOE: 82 Wh/kg</li>
<li>Bolloré BlueCar: 100 Wh/kg</li>
<li>BMW I3: 95 Wh/kg</li>
<li>Tesla Model S: 156 Wh/kg</li>
</ul>
<div>Maintenant, intéressons nous à l'<strong>énergie spécifique du pétrole</strong>. Les données, issues de Wikipedia (<a rel="nofollow" href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_calorifique" target="_blank" style="color: rgb(3, 92, 159); text-decoration: none; font-family: Verdana, Arial, Tahoma, Calibri, Geneva, sans-serif; font-size: 14px; background-color: rgb(255, 255, 255); -webkit-box-shadow: none !important;">http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_calorifique</a>) nous donnent un tableau que je reproduis ci-dessous:</div><div><table class="wikitable sortable jquery-tablesorter" style="font-size: 13px; margin: 1em 0; border: 1px solid rgb(170, 170, 170); border-collapse: collapse; color: rgb(0, 0, 0); font-family: sans-serif; line-height: 19.1875px;"><thead><tr><th class="headerSort" tabindex="0" role="columnheader button" title="Tri croissant" style="padding: 0.2em 21px 0.2em 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170); background-color: rgb(242, 242, 242); text-align: center; background-image: url(data:image/gif;base64,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); cursor: pointer; background-position: 100% 50%; background-repeat: no-repeat no-repeat;">Combustible</th><th class="headerSort" tabindex="0" role="columnheader button" title="Tri croissant" style="padding: 0.2em 21px 0.2em 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170); background-color: rgb(242, 242, 242); text-align: center; background-image: url(data:image/gif;base64,R0lGODlhFQAJAIABAAAAAAAAACH/C1hNUCBEYXRhWE1QPD94cGFja2V0IGJlZ2luPSLvu78iIGlkPSJXNU0wTXBDZWhpSHpyZVN6TlRjemtjOWQiPz4gPHg6eG1wbWV0YSB4bWxuczp4PSJhZG9iZTpuczptZXRhLyIgeDp4bXB0az0iQWRvYmUgWE1QIENvcmUgNS4wLWMwNjAgNjEuMTM0Nzc3LCAyMDEwLzAyLzEyLTE3OjMyOjAwICAgICAgICAiPiA8cmRmOlJERiB4bWxuczpyZGY9Imh0dHA6Ly93d3cudzMub3JnLzE5OTkvMDIvMjItcmRmLXN5bnRheC1ucyMiPiA8cmRmOkRlc2NyaXB0aW9uIHJkZjphYm91dD0iIiB4bWxuczp4bXBNTT0iaHR0cDovL25zLmFkb2JlLmNvbS94YXAvMS4wL21tLyIgeG1sbnM6c3RSZWY9Imh0dHA6Ly9ucy5hZG9iZS5jb20veGFwLzEuMC9zVHlwZS9SZXNvdXJjZVJlZiMiIHhtbG5zOnhtcD0iaHR0cDovL25zLmFkb2JlLmNvbS94YXAvMS4wLyIgeG1wTU06T3JpZ2luYWxEb2N1bWVudElEPSJ4bXAuZGlkOjAxODAxMTc0MDcyMDY4MTE4OEM2REYyN0ExMDhBNDJFIiB4bXBNTTpEb2N1bWVudElEPSJ4bXAuZGlkOjdCNTAyODcwMEY4NjExRTBBMzkyQzAyM0E1RDk3RDc3IiB4bXBNTTpJbnN0YW5jZUlEPSJ4bXAuaWlkOjdCNTAyODZGMEY4NjExRTBBMzkyQzAyM0E1RDk3RDc3IiB4bXA6Q3JlYXRvclRvb2w9IkFkb2JlIFBob3Rvc2hvcCBDUzUgTWFjaW50b3NoIj4gPHhtcE1NOkRlcml2ZWRGcm9tIHN0UmVmOmluc3RhbmNlSUQ9InhtcC5paWQ6MDE4MDExNzQwNzIwNjgxMTg4QzZERjI3QTEwOEE0MkUiIHN0UmVmOmRvY3VtZW50SUQ9InhtcC5kaWQ6MDE4MDExNzQwNzIwNjgxMTg4QzZERjI3QTEwOEE0MkUiLz4gPC9yZGY6RGVzY3JpcHRpb24+IDwvcmRmOlJERj4gPC94OnhtcG1ldGE+IDw/eHBhY2tldCBlbmQ9InIiPz4B//79/Pv6+fj39vX08/Lx8O/u7ezr6uno5+bl5OPi4eDf3t3c29rZ2NfW1dTT0tHQz87NzMvKycjHxsXEw8LBwL++vby7urm4t7a1tLOysbCvrq2sq6qpqKempaSjoqGgn56dnJuamZiXlpWUk5KRkI+OjYyLiomIh4aFhIOCgYB/fn18e3p5eHd2dXRzcnFwb25tbGtqaWhnZmVkY2JhYF9eXVxbWllYV1ZVVFNSUVBPTk1MS0pJSEdGRURDQkFAPz49PDs6OTg3NjU0MzIxMC8uLSwrKikoJyYlJCMiISAfHh0cGxoZGBcWFRQTEhEQDw4NDAsKCQgHBgUEAwIBAAAh+QQBAAABACwAAAAAFQAJAAACF4yPgMsJ2mJ4VDKKrd4GVz5lYPeMiVUAADs=); cursor: pointer; background-position: 100% 50%; background-repeat: no-repeat no-repeat;"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Joule" title="Joule" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">MJ</a>/<a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Kilogramme" title="Kilogramme" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">kg</a></th><th class="headerSort" tabindex="0" role="columnheader button" title="Tri croissant" style="padding: 0.2em 21px 0.2em 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170); background-color: rgb(242, 242, 242); text-align: center; background-image: url(data:image/gif;base64,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); cursor: pointer; background-position: 100% 50%; background-repeat: no-repeat no-repeat;"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Joule" title="Joule" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">kJ</a>/<a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Litre" title="Litre" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">L</a></th><th class="headerSort" tabindex="0" role="columnheader button" title="Tri croissant" style="padding: 0.2em 21px 0.2em 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170); background-color: rgb(242, 242, 242); text-align: center; background-image: url(data:image/gif;base64,R0lGODlhFQAJAIABAAAAAAAAACH/C1hNUCBEYXRhWE1QPD94cGFja2V0IGJlZ2luPSLvu78iIGlkPSJXNU0wTXBDZWhpSHpyZVN6TlRjemtjOWQiPz4gPHg6eG1wbWV0YSB4bWxuczp4PSJhZG9iZTpuczptZXRhLyIgeDp4bXB0az0iQWRvYmUgWE1QIENvcmUgNS4wLWMwNjAgNjEuMTM0Nzc3LCAyMDEwLzAyLzEyLTE3OjMyOjAwICAgICAgICAiPiA8cmRmOlJERiB4bWxuczpyZGY9Imh0dHA6Ly93d3cudzMub3JnLzE5OTkvMDIvMjItcmRmLXN5bnRheC1ucyMiPiA8cmRmOkRlc2NyaXB0aW9uIHJkZjphYm91dD0iIiB4bWxuczp4bXBNTT0iaHR0cDovL25zLmFkb2JlLmNvbS94YXAvMS4wL21tLyIgeG1sbnM6c3RSZWY9Imh0dHA6Ly9ucy5hZG9iZS5jb20veGFwLzEuMC9zVHlwZS9SZXNvdXJjZVJlZiMiIHhtbG5zOnhtcD0iaHR0cDovL25zLmFkb2JlLmNvbS94YXAvMS4wLyIgeG1wTU06T3JpZ2luYWxEb2N1bWVudElEPSJ4bXAuZGlkOjAxODAxMTc0MDcyMDY4MTE4OEM2REYyN0ExMDhBNDJFIiB4bXBNTTpEb2N1bWVudElEPSJ4bXAuZGlkOjdCNTAyODcwMEY4NjExRTBBMzkyQzAyM0E1RDk3RDc3IiB4bXBNTTpJbnN0YW5jZUlEPSJ4bXAuaWlkOjdCNTAyODZGMEY4NjExRTBBMzkyQzAyM0E1RDk3RDc3IiB4bXA6Q3JlYXRvclRvb2w9IkFkb2JlIFBob3Rvc2hvcCBDUzUgTWFjaW50b3NoIj4gPHhtcE1NOkRlcml2ZWRGcm9tIHN0UmVmOmluc3RhbmNlSUQ9InhtcC5paWQ6MDE4MDExNzQwNzIwNjgxMTg4QzZERjI3QTEwOEE0MkUiIHN0UmVmOmRvY3VtZW50SUQ9InhtcC5kaWQ6MDE4MDExNzQwNzIwNjgxMTg4QzZERjI3QTEwOEE0MkUiLz4gPC9yZGY6RGVzY3JpcHRpb24+IDwvcmRmOlJERj4gPC94OnhtcG1ldGE+IDw/eHBhY2tldCBlbmQ9InIiPz4B//79/Pv6+fj39vX08/Lx8O/u7ezr6uno5+bl5OPi4eDf3t3c29rZ2NfW1dTT0tHQz87NzMvKycjHxsXEw8LBwL++vby7urm4t7a1tLOysbCvrq2sq6qpqKempaSjoqGgn56dnJuamZiXlpWUk5KRkI+OjYyLiomIh4aFhIOCgYB/fn18e3p5eHd2dXRzcnFwb25tbGtqaWhnZmVkY2JhYF9eXVxbWllYV1ZVVFNSUVBPTk1MS0pJSEdGRURDQkFAPz49PDs6OTg3NjU0MzIxMC8uLSwrKikoJyYlJCMiISAfHh0cGxoZGBcWFRQTEhEQDw4NDAsKCQgHBgUEAwIBAAAh+QQBAAABACwAAAAAFQAJAAACF4yPgMsJ2mJ4VDKKrd4GVz5lYPeMiVUAADs=); cursor: pointer; background-position: 100% 50%; background-repeat: no-repeat no-repeat;"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/British_thermal_unit" title="British thermal unit" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">BTU</a>/<a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Livre_(unit%C3%A9)" title="Livre (unité)" class="mw-redirect" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">lb</a></th><th class="headerSort" tabindex="0" role="columnheader button" title="Tri croissant" style="padding: 0.2em 21px 0.2em 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170); background-color: rgb(242, 242, 242); text-align: center; background-image: url(data:image/gif;base64,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); cursor: pointer; background-position: 100% 50%; background-repeat: no-repeat no-repeat;"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Joule" title="Joule" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">kJ</a>/<a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Mole_(unit%C3%A9)" title="Mole (unité)" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">mol</a></th></tr></thead><tbody><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Dihydrog%C3%A8ne" title="Dihydrogène" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Dihydrogène</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">141,79</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">12,75</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">61 000</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">286</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Essence_(hydrocarbure)" title="Essence (hydrocarbure)" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Essence</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">47,3</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">35 475</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">20 400</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">4200</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Gazole" title="Gazole" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Gazole</a> (carburant Diesel)</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">44,8</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">38 080</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">19 300</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">7600</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89thanol" title="Éthanol" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Éthanol</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">29,7</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">21 300</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">12 800</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">1 300</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Propane" title="Propane" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Propane</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">50,35</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">2 219</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Butane" title="Butane" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Butane</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">49,51</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">20 900</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">2 800</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Bois" title="Bois" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Bois</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">15</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">6 500</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td></tr><tr><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);"><a href="http://fr.wikipedia.org/wiki/Houille" title="Houille" style="text-decoration: none; color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-position: initial initial; background-repeat: initial initial;">Charbon</a></td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">15-27</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">8 000 - 14 000</td><td style="padding: 0.2em; border: 1px solid rgb(170, 170, 170);">---</td></tr></tbody></table></div><p>Deux lignes et deux colonnes nous intéressent plus particulièrement: ce sont les lignes dédiées à l'<strong>essence et au gazole</strong>, et les colonnes <strong>MJ/kg</strong> (méga-joules par kilogramme) et <strong>kJ/L</strong> (kilo-joules par litre).</p>
<p>Nous ce que l'on veut obtenir pour pouvoir faire la comparaison avec nos batteries, ce sont des <strong>Wh/kg</strong>. Il va donc nous falloir convertir les données du MJ/kg au kWh/kg à l'aide de la formule toute bête suivante:</p>
<p><strong>1 kWh = 3.6 MJ</strong></p>
<p>Donc si l'on effectue le calcul, voici ce que nous obtenons:</p>
<ul><li>Essence: 47.3 MJ/kg = <strong>13.1388 kWh/kg</strong></li>
<li>Gazole: 44.8 Mj/kg = <strong>12.4444 kWh/kg</strong></li>
</ul>
<p>Un autre calcul intéressant, est de savoir <strong>combien de litres font 1 kg d'essence ou de gazole</strong>. On peut trouver cette donner en faisant un rapport entre les deux colonnes MJ/kg et MJ/L:</p>
<ul><li>Essence: <strong>1 kg = 1.3333 L</strong></li>
<li>Cazole: <strong>1 kg = 1.1764 L</strong></li>
</ul>
<div><ins>Que constate-t-on?</ins></div>
<p>Ce qui doit vous attirer l’œil immédiatement, c'est que 1 kg d'essence ou de gazole renferme beaucoup plus d'énergie que nos batteries, qui sont très très loin derrière. Remettons toutes nos données en perspective, en utilisant le Wh/kg comme unité:</p>
<ul><li>Lithium-ion Renault ZOE: <strong>82 Wh/kg</strong></li>
<li>Lithium-ion Bolloré BlueCar: <strong>100 Wh/kg</strong></li>
<li>Lithium-ion BMW I3: <strong>95 Wh/kg</strong></li>
<li>Lithium-ion Tesla Model S: <strong>156 Wh/kg</strong></li>
<li>Essence: <strong>13138 Wh/kg</strong></li>
<li>Gazole: <strong>12444 Wh/kg</strong></li>
</ul>
<p>Mais quel écart!</p>
<p>Maintenant, on va rentrer dans le vif du sujet, parce que finalement ce qui nous intéresse le plus au final, c'est <strong>combien de kilomètres on arrive à faire avec une certaine quantité d'énergie</strong>. Dans mon article précédent, j'ai indiqué le nombre de kilomètres d'autonomie des véhicules électriques pris en exemple. Ce qui in fine m'a donné les données suivantes en terme de <strong>Wh/km</strong>, c'est à dire d'énergie nécessaire pour parcourir 1 kilomètre:</p>
<ul><li>Renault ZOE: <strong>146 Wh/km</strong></li>
<li>Bolloré BlueCar: <strong>150 Wh/km</strong></li>
<li>BMW I3: <strong>146 Wh/km</strong></li>
<li>Tesla Model S: <strong>212 Wh/km</strong></li>
</ul>
<div>Prenons maintenant deux voitures à moteur thermique, que je connais bien aussi pour les avoir conduites pendant plusieurs années, pour obtenir cette même donnée:</div><div><ul><li>BMW 330CD, 204 chevaux (diesel donc): 900 km parcourus avec 60 litres de gazole, soit <strong>900 km avec 51 kg de gazole</strong></li>
<li>BMW 335CI, 306 chevaux (essence sportive): <ins>en mode sport</ins>: 525 km parcourus avec 60 litres d'essence, soit <strong>525 km avec 45 kg d'essence</strong></li>
</ul>
<p>Et enfin, prenons le cas d'une voiture à essence moyenne, d'une voiture à essence petite, et d'une voiture gazole moyenne:</p>
<ul><li>voiture essence moyenne: 8.0 litres d'essence par 100 kilomètres, soit <strong>100 km avec 6.00 kg d'essence</strong></li>
<li>voiture essence petite: 6.5 litres d'essence par 100 kilomètres, soit <strong>100 km avec 4.87 kg d'essence</strong></li>
<li>voiture diesel moyenne: 6.7 litres de gazole par 100 kilomètres, soit <strong>100 km avec 5.69 kg de gazole</strong></li>
</ul>
<p>Si nous mettons toutes ces données ensemble et que nous convertissons tout en Wh/km, cela nous donne:</p>
<ul><li>Renault ZOE: <strong>146 Wh/km</strong></li>
<li>Bolloré BlueCar: <strong>150 Wh/km</strong></li>
<li>BMW I3: <strong>146 Wh/km</strong></li>
<li>Tesla Model S: <strong>212 Wh/km</strong></li>
<li>BMW 330CD: <strong>705 Wh/km</strong></li>
<li>BMW 335CI: <strong>1126 Wh/km</strong></li>
<li>Voiture essence moyenne: <strong>788 Wh/km</strong></li>
<li>Voiture essence petite: <strong>642 Wh/km</strong></li>
<li>Voiture diesel moyenne: <strong>708 Wh/km</strong></li>
</ul>
<p><strong>Et là, on a quelque chose de très frappant!</strong> En effet, en terme d'<strong>efficacité énergétique</strong>, là où nos quatre véhicules <strong>électriques </strong>présentent une consommation moyenne au kilomètre de <strong>163.5 Wh/km</strong>, nos cinq exemples de voitures <strong>thermiques </strong>présentent eux une moyenne de <strong>793.80 Wh/km</strong>! 4.855 fois plus! Hallucinant!</p>
<p>Voilà pourquoi on dit que les voitures (thermiques) sont un gouffre en terme financier. L'argent que vous dépensez à la pompe, c'est de l'<strong>argent que vous "brûlez"</strong>, littéralement. On dit aussi, de façon empirique, que le meilleur moteur à essence a un rendement de 25%, et le meilleur moteur diesel, de 30%. Le rendement dune voiture électrique est, de façon toute aussi empirique, le rendement de son moteur électrique, soit > 90%. Avec toutes les données que je vous ai présentées ici, on pourrait calculer <strong>"une indication" de rendement</strong>.</p>
<p><ins>Analysons maintenant comment tout ceci se traduit en terme financier.</ins></p>
<ul><li>Le coût du <strong>kWh électrique</strong> chez EDF en base, est disons de <strong>0.09 €</strong>.</li>
<li>le coût d'un <strong>litre d'essence</strong>, est disons de <strong>1.54 €</strong> en décembre 2013, c'est à dire <strong>2.0532 € par kg d'essence</strong>, soit <strong>0.1562 € le kWh</strong>.</li>
<li>le coût d'un <strong>litre de gazole</strong>, est disons de <strong>1.40 €</strong> en décembre 2013, c'est à dire <strong>1.6469 € par kg de gazole</strong>, soit <strong>0.1323 € le kWh</strong>.</li>
</ul>
<div>Pour commencer, on voit tout de suite que le <strong>coût de l'énergie est en gros multiplié par 1.5</strong> pour le pétrole par rapport à l'électricité.</div><p><strong>Pour rouler 1 km, je devrai dépenser:</strong></p>
<ul><li>Renault ZOE: <strong>0.01314 € (1.314 centimes d'€)</strong></li>
<li>Bolloré BlueCar: <strong>0.0135 € (1.350 centimes d'€)</strong></li>
<li>BMW I3: <strong>0.01314 € (1.314 centimes d'€)</strong></li>
<li>Tesla Model S: <strong>0.01908 € (1.908 centimes d'€)</strong></li>
<li>BMW 330CD: <strong>0.09327 € (9.327 centimes d'€)</strong></li>
<li>BMW 335CI: <strong>0.17588 € (17.588 centimes d'€)</strong></li>
<li>Voiture essence moyenne: <strong>0.12308 € (12.308 centimes d'€)</strong></li>
<li>Voiture essence petite: <strong>0.10028 € (10.028 centimes d'€)</strong></li>
<li>Voiture diesel moyenne: <strong>0.09366 € (9.366 centimes d'€)</strong></li>
</ul>
<p>Tout ceci est pour le moins édifiant!</p>
<p><strong>En conclusion, </strong>voici pourquoi je pense que:</p>
<ul><li>l'électrique, c'est l'avenir et rien d'autre</li>
<li>une voiture électrique est bien plus efficiente qu'une voiture thermique</li>
<li>les voitures thermiques n'ont absolument aucun avenir à long terme: ces jours d'existence sont vraiment comptés</li>
<li>une des raisons parmi tant d'autres qui font que les conducteurs de voitures électriques ne veulent plus revenir en arrière, c'est justement leur efficience énergétique ainsi que leur coût à l'usage, même si le coût du kWh électrique double dans les 5 ans à venir</li>
<li>posséder une voiture thermique, c'est uniquement générer un énorme foyer de perte financière à l'échelle de votre micro-économie familiale. </li>
</ul>
<div>Bien entendu pour être tout à fait complet, d'autres données seraient à prendre en compte comme le coût d'achat des véhicules, le coût total de possession qui inclue en plus le coût des révisions, des réparations, etc...</div>
<p><strong>Dans le prochain article</strong>, je vous conterai pourquoi les voitures électriques dont nous disposerons à horizon 2 à 5 ans pourraient bien signifier la mort de la voiture thermique, notamment grâce aux technologies de batterie nouvelle génération que sont le <strong>Lithium Sulfur</strong> (dont la production à l'échelle industrielle démarre maintenant!) avec son énergie spécifique de <strong>450 Wh/kg minimum</strong>, et à horizon 2020/2025 avec les batteries <strong>Metal-air</strong>, notamment <strong>Lithium-Oxygène</strong> avec son énergie spécifique de <strong>3000 Wh/kg minimum</strong>! Ces énergies spécifiques signifient tout simplement que les voitures électriques disposeront, à poids "actuel" des batteries lithium-ion embarquées dans les voitures électriques du moment, d'une <strong>autonomie de 1000 km minimum, jusqu'à 3000 km</strong>. En une seule charge!</p>
<p><strong>Adieu la voiture thermique!</strong></p>
<p><strong>Le futur est radieux et les sciences sont étonnantes!</strong></p>
</div>Stockage de l'électricité: les batteries du futururn:md5:b4fc8d03574b3900eb1c5c07826970052013-11-18T23:07:00+01:002015-03-28T18:41:43+01:00Nicolas HAHNTechnologiesbatterielithiumlithium-ionLMPmétal-airnanotechnologiessulfurélectrique<p>Pour le moment, j'ai écrit sur mon blog à propos des voitures électriques, des nanotechnologies, de la politique notamment au niveau de la fiscalité du diesel. On va mettre tout ceci ensemble au fil de cet article et des articles à venir. Tout est lié.</p>
<p>On va maintenant rentrer petit à petit dans le futur avec cet article, qui fait un petit tour des <strong>technologies de batterie passées et présentes</strong>. Cela permettra ensuite, peut-être dans les prochains articles, de se projeter sur les voitures électriques à horizon 10/15 ans en dissertant des <strong>technologies de batterie à venir</strong> et éventuellement des sociétés qui les développent (Polyplus, Sion, Oxys, ohms, A123 par exemple).</p> <p>Lorsque l'on parle de batterie électrique, il y a quelques données fondamentales à retenir parce qu'elles ont une importance capitale pour l'usage que l'on souhaite en faire dans le cadre des déplacements urbains doux: l'électro-mobilité.</p>
<p>A mon sens, les données vraiment essentielles sont au nombre de deux:</p>
<ul>
<li>l'<strong>énergie spécifique</strong> (ou densité massique) exprimée en Wh/kg (watts/heure par kilogramme)</li>
<li>l'<strong>énergie volumique</strong> (ou densité volumique) exprimée en Wh/L (watts/heure par litre)</li>
</ul>
<p>Deux autres données sont aussi importantes:</p>
<ul>
<li>la <strong>capacité de décharge</strong>, exprimée en ampères/heure (Ah), et notée C. Plus cette valeur sera élevée, plus l'énergie libérée en un temps donné sera importante. Pour imager, on peut dire que c'est ce qui déterminera le nombre de chevaux d'un véhicule électrique: on peut très bien avoir un véhicule électrique qui puisse rouler 300 km avec une vitesse de 50 km/h et des accélérations poussives, tout comme on peut avoir un véhicule qui puisse rouler 200 km avec une vitesse de 150 km/h qu'il est possible d'atteindre en 5 secondes seulement, ce qui suppose la libération d'une énorme quantité d'énergie en un temps très très court.</li>
<li>Le <strong>nombre de cycles de charge/décharge</strong>. Ce nombre mis en relation avec l'énergie spécifique et la consommation que vous faites de la batterie, conditionne sa durée de vie.</li>
</ul>
<p>D'ailleurs, à l'extrême, on parlera aussi de <strong>super-capacités</strong> (ou super-condensateurs) qui ont la propriété à la fois d'accumuler et de restituer d'énormes quantités d'énergie en quelques millièmes ou dixièmes de seconde. C'est notamment le cas du groupe Bolloré qui est un des spécialistes en la matière.</p>
<p>Plus les deux premières données sont élevées, plus la batterie contient d'énergie au kilo et plus elle contient d'énergie dans un espace, un volume, un "encombrement" donné.</p>
<p>Dans le cadre du véhicule électrique, plus on se rapproche d'une batterie légère, occupant un faible volume et contenant beaucoup d'énergie, mieux c'est. Je donnerai quelques exemples de calculs pour certaines voitures électriques disponibles actuellement.</p>
<p>Ainsi, la traditionnelle batterie acide/plomb est très lourde et volumineuse, et elle contient peu d'énergie. Au fil du temps, les propriétés électriques de différents éléments du tableau périodique des éléments ont pu permettre d'améliorer les batteries.</p>
<p>Voici ci-dessous un premier graphique montrant pour les technologies de batterie actuelles, leur énergie spécifique.</p>
<p><img alt="bat1.png" src="http://blog.erios.org/public/.bat1_m.png" style="margin: 0 auto; display: block;" title="bat1.png, nov. 2013" /></p>
<p>On voit tout de suite que les batteries acide/plomb n'en mènent vraiment pas large... Vous pouvez aussi situer l'avancée apportée par la technologie lithium-ion qui est partout à notre époque (2005/2015).</p>
<p>De plus, ce graphe ne montre pas toutes les différentes technologies lithium-ion actuellement existantes, comme les différentes déclinaisons du lithium phosphate par exemple. Les données peuvent changer du tout au tout dans un même segment de technologies de batterie.</p>
<p>Prenons quelques exemples appliqués aux voitures électriques du moment dont j'ai déjà pu parler dans mes précédents articles:</p>
<ul>
<li><strong>la Renault ZOE</strong> (que je possède), est vendue avec une batterie lithium-ion fabriquée par LG. Les caractéristiques: <strong>290 kg, 22 kWh de capacité utile (24 kWh de capacité totale), volume inconnu, autonomie 150 km.</strong> C'est ce que je fais en réel en belle saison, donc c'est vérifié en cycle mixte urbain/péri-urbain, avec des vitesses qui varient de 30 km/h et beaucoup de départs arrêtés, jusqu'à 110 km/h<strong>.</strong></li>
<li><strong>la Bolloré BlueCar</strong> (dont j'avais pré-commandé 2 exemplaires), possède une batterie LMP conçue par Batscap, filliale du groupe Bolloré. La technologie est Lithium Métal Polymère. <strong>300 kg, 30 kWh de capacité totale, 300 litres, autonomie réelle estimée 200 km. </strong>J'ai maintenu pendant quelques années un dossier complet exclusivement dédié à la BlueCar sur mes sites web, je la connais bien donc.</li>
<li><strong>la BMW I3</strong> est vendue avec une batterie lithium-ion fabriquée par Samsung SDI: <strong>230 kg, 22 kWh de capacité totale, volume inconnu, autonomie réelle estimée 150 km.</strong></li>
<li><strong>la Tesla Model S </strong>est vendue avec une batterie lithium-ion fabriquée par Panasonic, à base de piles référencées 18650A<strong>: 544 kg, 85 kWh de capacité totale, autonomie réelle estimée 400 km.</strong></li>
</ul>
<p>Notez que je parle ci-dessus de la <strong>capacité totale</strong> et de la <strong>capacité utile</strong>. Certains constructeurs comme Renault, indiquent bien 22 kWh de capacité utile. D'autres vous indiquent uniquement la capacité totale. Il faut en effet avoir présent à l'esprit que <strong>l'un des défauts de la technologie Lithium-Ion</strong>, c'est que les batteries ne peuvent être utilisées, c'est à dire déchargées, à 100%, sous peine d'être endommagées. Lorsque dans la Renault ZOE, l'ordinateur de bord vous indique qu'il reste 0% d'énergie dans la batterie, en fait il en reste 20%, mais qui n'est pas utilisable.</p>
<p>Un autre défaut du Lithium-Ion, c'est que <strong>le lithium s'enflamme</strong> de fort belle manière <strong>à l'air</strong>, et arroser des batteries lithium-ion qui brûlent ne fait que décupler l'incendie, le lithium aimant beaucoup <strong>l'eau aussi</strong>... Certains constructeurs sont parvenus, cependant, à éviter cet écueil.</p>
<p>Nous verrons dans d'autres articles à venir sur mon blog, que d'autres technologies de batterie, comme le <strong>Lithium-Sulfure</strong>, ne connaissent pas cette même limite, et que la capacité utile est donc très très proche de la capacité totale (>95%). De ce point de vue, ces technologies sont bien meilleures.</p>
<p>Calculons l'énergie spécifique de chaque modèle, en prenant en compte la <strong>capacité totale</strong> de chaque batterie:</p>
<ul>
<li>Renault ZOE: 82 Wh/kg</li>
<li>Bolloré BlueCar: 100 Wh/kg</li>
<li>BMW I3: 95 Wh/kg</li>
<li>Tesla Model S: 156 Wh/kg</li>
</ul>
<p>En conclusion, la <strong>ZOE </strong>dispose du pack de batterie le moins intéressant en rapport poids/énergie embarquée, tandis que la <strong>Tesla Model S</strong> dispose du pack de batterie le plus intéressant. Autrement dit, si dans ma Renault ZOE, je remplaçais son pack de batterie de 290 kg par les mêmes modules de batterie utilisés sur la Tesla, <strong>à poids constant</strong>, je disposerais de pratiquement <strong>deux fois plus d'énergie embarquée</strong>. C'est à dire que je pourrais rouler presque <strong>300 km au lieu de 150 km</strong>!</p>
<p>Voici ci-dessous un second graphique montrant l'énergie spécifique de diverses technologies de batterie: vous pouvez constater que cette énergie spécifique, pour le <strong>Lithium-Sulfure</strong>, dépasse d'un facteur 2 à 2.5, celle de la technologie du moment: le lithium-ion. Et ça c'était en 2011. Fin 2013, certaines sociétés américaines sont parvenues à atteindre 600 Wh/kg avec le Lithium-Sulfure... J'en parlerai dans mon prochain article.</p>
<p><img alt="bat2.png" class="media" src="http://blog.erios.org/public/bat2.png" style="margin: 0 auto; display: block;" title="bat2.png, nov. 2013" /></p>
<div align="center"><em>Source de l'image ci-dessus: http://www.hybridcars.com/oxis-jump-starts-first-commercialization-of-lithium-sulfur-batteries/</em></div>
<p>Pour terminer ce premier article, il est intéressant d'observer la <strong>consommation moyenne en Wh/km</strong> (watts/heure par kilomètre) pour chaque modèle:</p>
<ul>
<li>Renault ZOE: 146 Wh/km</li>
<li>Bolloré BlueCar: 150 Wh/km</li>
<li>BMW I3: 146 Wh/km</li>
<li>Tesla Model S: 212 Wh/km</li>
</ul>
<p>Seconde conclusion, si la <strong>Tesla Model S </strong>pouvait s'approcher de la consommation des autres marques de véhicule, elle pourrait parcourir <strong>33% de kilomètres en plus</strong> avec son pack de batterie de 85 kWh. Donc en optimisant au mieux, en imaginant que l'on ait un véhicule électrique avec une batterie de 85 kWh consommant 146 Wh/km, on pourrait parcourir <strong>582 km</strong>. Ce n'est là qu'une simulation, bien entendu.</p>
<p><ins><strong>Dans le prochain article, je mettrai tout cela en rapport avec l'énergie spécifique du pétrole (essence, diesel, ...), et je parlerai des batteries de nouvelle génération à horizon 2 à 10 ans. Vous serez surpris...</strong></ins></p>2012-2013: les premières voitures électriques puresurn:md5:f5aedd1f7f3a0aa32768e07240e61b4d2013-10-28T21:39:00+01:002015-03-28T18:41:01+01:00Nicolas HAHNEnvironnementbatterieenvironnementlithium-ionLMPvoitureélectrique<p>Je reprends la série de mes billets au sujet des <strong>véhicules électriques</strong>. Si vous me suivez, le précédent traitait des <strong>véhicules électrisés</strong>. Aujourd'hui, on va véritablement rentrer dans le vif du sujet en abordant les <strong>voitures purement électriques</strong> effectivement disponibles aujourd'hui, mais en faisant pour commencer un petit écart sur les véhicules électriques produits par des petites sociétés à destination d'une clientèle disons de <em><strong>"stars"</strong></em>.</p> <p>Ainsi que je clôturais mon précédent billet en la matière, la bonne démarche consiste en la conception de bout en bout d'un véhicule autour d'une chaîne motrice tout électrique.</p>
<p><strong>Entre 2005 et 2010</strong> (environ), certains chercheurs et constructeurs, pionniers en la matière, ont réalisé cette démarche: ils ont dépensé plusieurs centaines de millions d'euros pour parvenir à un <strong>véhicule purement électrique</strong> roulant.</p>
<p>On a pu voir sur les salons automobiles de Paris et Genève, des réalisations tout à fait surprenantes de par leurs caractéristiques, et aussi tout à fait exemplaires!</p>
<p><strong>Le français Venturi</strong>, par exemple, avec sa voiture baptisée <strong>"Fetisch"</strong> (puis aussi la <strong>"Volage"</strong>), a présenté un véhicule de sport tout électrique fabuleux: 4.6 s pour aller de 0 à 100 Km/h, plus de <strong>400 Km d'autonomie</strong>, et une vitesse de pointe bridée, excusez du peu, à 170 Km/h. Ce véhicule est équipé de <strong>batteries lithium-ion</strong>, et de moteurs électriques soigneusement étudiés. Son poids reste dans la norme pour ce type de véhicule. Venturi a frappé fort, tellement fort, que le prix en était tout à fait assommant: <strong>500000 € l'unité</strong>!</p>
<p><img alt="Venturi-Fetish.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/Venturi-Fetish.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="Venturi-Fetish.jpg, oct. 2013" /></p>
<p>Le seul reproche que l'on puisse leur faire, c'est qu'ils réservent la sauvegarde de la planète à une élite financière! Autant dire que ce n'est pas du tout la bonne méthode. Là ou beaucoup d'autres industriels ont commis les erreurs dès l'étape de conception, Venturi a fait lui une erreur commerciale.</p>
<p>Les français se distinguent encore avec le constructeur <strong>Exagon Motors</strong>, dont le véhicule sportif à forte autonomie a été présenté sur le salon de Genève de l'auto en 2011. Le prix indicatif est un petit peu plus attractif que la Venturi, mais sans plus: <strong>300000 euros</strong>...</p>
<p><img alt="exagon-motors-furtive-egt-1.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.exagon-motors-furtive-egt-1_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="exagon-motors-furtive-egt-1.jpg, oct. 2013" /></p>
<p>On peut aussi citer le californien Tesla avec sa <strong>Tesla Roadster</strong>, mais je reviendrai sur Tesla dans un autre billet.</p>
<p>Des bolides sportifs électriques de rêve donc.</p>
<p>Ces pionniers qui donc ont mis (et mettent toujours) à la vente des véhicules électriques hors de prix, ont au moins un mérite: celui d'<strong>avoir prouvé que des voitures purement électriques pouvaient non seulement rivaliser, mais écraser les plus puissantes voitures à moteur à essence existantes</strong>, grâce aux avancées permises par la <strong>batterie lithium-ion</strong>.</p>
<p>D'autres industriels, qui n'étaient pas attendus sur ce segment, ont consacré des investissements faramineux à la recherche et au développement de véhicules électriques nouvelle génération permettant de faire un bond en avant par rapport à la dernière tentative dite des véhicules électrisés:</p>
<ul>
<li>au moins <strong>150 km d'autonomie réelle</strong></li>
<li><strong>une vitesse de pointe apte à la pratique de l'autoroute</strong> (130 km/h)</li>
<li>pas de sacrifice fait au confort que l'on peut connaitre aujourd'hui au volant d'une voiture traditionnelle</li>
</ul>
<p>Ainsi, j'ai pu suivre les avancées du groupe <strong>Bolloré </strong>et de leur filiale <strong>Batscap</strong>, depuis 2006. Ce groupe bicentenaire fabriquait entre autre des papiers, et du papier à cigarette.</p>
<p>Ce groupe a tout à fait compris l'enjeu, planétaire, de concevoir une voiture électrique qui possède de bonnes performances, à un <strong>prix accessible à la "France d'en bas"</strong>. Eux aussi ont développé une voiture tout à fait intéressante (en réalité ils ont inventé une nouvelle batterie: la <strong>batterie Lithium Metal Polymère [LMP]</strong>), vue depuis quelques années maintenant sur les divers salons automobile: la <strong>BlueCar</strong>. Cette voiture a été véritablement étudiée autour d'un moteur électrique et des composants associés, elle peut transporter 5 personnes, ou alors 3 à l'avant et offrir un important volume de coffre, elle est longue comme une Mini donc se sent vraiment à l'aise en ville, et surtout, on ne voit pas de batteries dans le coffre, puisqu'elles sont localisées en-dessous du chassis, ce qui contribue à abaisser le centre de gravité et est par conséquent extrêmement bénéfique pour la stabilité du véhicule. Son autonomie est importante, de l'ordre de <strong>250 Km en ville</strong>.<br />
<br />
<img alt="bluecar-autolib.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.bluecar-autolib_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="bluecar-autolib.jpg, oct. 2013" /></p>
<p>On doit toutes ces performances à un nouveau concept de batterie, qui a fait l'objet de plus de 10 ans de R&D, et d'une dépense de l'ordre du milliard d'euros. Rappelons ici que Bolloré est un spécialiste du film polymère mince, et des condensateurs. Ils ont étendu ce concept aux batteries. Ces batteries ne contiennent aucun liquide, elles sont absolument stables en charge comme en décharge, elles ne peuvent pas exploser et sont donc d'une sécurité absolue, elles sont compactes et sous une forme solide. Elles ont une densité 11 fois inférieure à une batterie au plomb, ce qui fait que une fois packagées, elles pèsent pour une capacité électrique équivalente 5 fois moins lourd sur la balance que des batteries au plomb, ce qui est très important dans le domaine de l'automobile. Ces batteries ont une durée de vie extrêmement importante, très supérieure aux batteries actuellement connues. Enfin, un plein d'électricité ne coûte que 3 euros.</p>
<p>La BlueCar est maintenant bien connue du grand public puisque le système d'auto-partage <strong>Autolib</strong>, fondé par Bolloré, se démocratise à Paris, Lyon, Bordeaux... Je n'hésite pas à la classifier dans la catégorie des toutes premières voitures électriques <strong>à la portée de toutes les bourses</strong>.</p>
<p>D'autres industriels ont alors tenté de surfer sur cette vague naissante: le groupe Peugeot/Citroën par exemple, avec la <strong>Citroën C0</strong> ou la <strong>Peugeot Ion</strong>. Mais là encore, à croire que les leçons du passé n'ont pas été retenues, le prix de vente batteries comprises, était encore bien trop important: de l'ordre de <strong>45000 à 60000 euros</strong>. Ces véhicules n'ont donc pas pu rencontrer le succès escompté, surtout qu'ils sont d'assez petite taille, pour ne pas dire "pot de yaourt".<br />
<br />
Puis à force d'entendre le groupe <strong>Renault/Nissan</strong> marteler que le seul constructeur de véhicules électriques c'était lui et qu'on allait voir ce que nous allions voir, effectivement, le consommateur a pu jeter son dévolu sur la <strong>Nissan Leaf</strong> ou alors la toute dernière <strong>Renault Zoé</strong>, que je possède d'ailleurs.<br />
<br />
Mon avis, c'est que le groupe Renault, sans vouloir lui faire de la publicité, a corrigé plusieurs erreurs faites par les autres industriels:</p>
<ul>
<li><strong>une vraie voiture avec 5 places</strong>, conçue sur la base de la toute dernière Clio 4, mais plus haute en raison de la présence du pack de batteries sous le châssis.</li>
<li><strong>tous les éléments de confort d'une bonne citadine</strong> d'aujourd'hui (Climatisation automatique, boite automatique, auto-radio, console multimédia, ...). A des années lumière de ce que peut offrir la BlueCar de Bolloré.</li>
<li>vitesse maximale de <strong>135 km/h</strong></li>
<li>une <strong>autonomie réelle située entre 130 et 150 km</strong>, selon ma propre expérience (cycles mixtes urbains et péri-urbains entre Voiron et Grenoble dans l'Isère)</li>
<li>un prix de base de <strong>13700 euros</strong> prime gouvernementale de 7000 euros déduite</li>
<li>s'y ajoute le prix de location de la batterie: <strong>79 euros par mois</strong> avec engagement de ne pas dépasser 12500 km par an.</li>
</ul>
<p>Avant de conclure, je tiens à contre argumenter les dires de beaucoup à propos des voitures électriques:</p>
<ul>
<li>la première réaction, ou plutôt idée reçue, que j'entends de la part de tout le monde ou presque, c'est <strong>"150 km d'autonomie? Le jour où elle en fera 500 peut-être que j'en achèterai une"</strong>. Je trouve personnellement navrant que tout un chacun réfléchisse si peu. Si on prend le temps de le faire, on pourra rétorquer que <strong>plus de 95% des trajets au niveau national sont des trajets de moins de 80 km aller et retour</strong>. Le reste, ce sont des trajets longs type départ en vacance. Il me semble donc que la logique voudrait que l'on se débarrasse de la couteuse voiture à moteur thermique au profit d'une voiture électrique, et les trois semaines dans l'année où on a besoin de partir loin, on loue une voiture à moteur thermique. Cela reviendra annuellement beaucoup moins cher. Il faut donc arrêter d'acheter des biens sur la seule base du plus gros besoin à satisfaire avec, peut-être, un jour...</li>
<li>Une autre idée reçue, c'est que le public voit comme inconvénient le fait de recharger une voiture électrique pendant des heures et des heures. Tout d'abord, <strong>pour un trajet quotidien de 80</strong> km aller retour, dans la norme donc, le temps de charge sur un boitier installé chez vous type Wall-Box de base est de <strong>4 heures environ</strong>. Pensez donc à ceci: <ins>en quoi mettre votre voiture électrique en charge la nuit pendant que vous dormez vous dérange???</ins> Un autre argument: les bornes publiques de recharge qui ont tendance à se démocratiser actuellement dans nos villes, sont des bornes dites rapides (pour la plupart): elles permettent de <strong>recharger 80% de votre batterie en seulement 30 minutes</strong>. Dans un avenir très très proche, on aura des <strong>stations de rechange de batterie</strong>: il sera plus rapide de repartir avec une batterie pleine que de faire le plein d'essence. Tesla a d'ailleurs fait son show en dévoilant sa solution de rechange de batterie pour la Tesla Modèle S.</li>
<li>encore une idée reçue: <strong>"payer 80 euros de location par mois pour la batterie c'est du grand n'importe quoi"</strong>. Ayez présent à l'esprit que <strong>c'est ce qui vous permet de payer votre voiture électrique 13700 euros au lieu de 50000</strong> si il fallait acheter la batterie...</li>
</ul>
<p>Et enfin, il serait une erreur de ne considérer que votre porte-monnaie: il y a les aspects environnementaux, le silence, la facilité de conduite, le plaisir, le temps gagné à ne plus aller à la pompe à essence, ... autant de choses qui vous feront comprendre <strong>pourquoi les propriétaires de véhicules électriques ne peuvent plus, ne veulent plus s'en passer</strong>.</p>
<p>Sur les aspects financiers, savez vous que:</p>
<ul>
<li>la <strong>carte grise pour un véhicule électrique coute seulement 22 euros</strong></li>
<li>la <strong>prime gouvernementale est actuellement de 7000 euros</strong> pour l'achat d'un véhicule purement électrique</li>
<li>avec <strong>2.50 euros d'électricité</strong> (recharge totale de la batterie), <strong>vous faites 150 km en réel</strong> (c'est mon cas). <strong>Le prix au 100 km est imbattable comparé au diesel ou à l'essence</strong></li>
<li>un véhicule électrique étant très simple au niveau de sa chaine de motorisation, le prix des révisions n'a rien à voir et est beaucoup moins cher qu'une voiture traditionnelle</li>
</ul>
<p><strong>On peut toutefois citer un problème</strong>. Ce n'est pas le temps de recharge qui pose problème ici, mais les moyens de recharge.</p>
<p>Si on réfléchi uniquement au niveau du marché français, en tablant sur 60 millions de voitures particulières électriques à recharger, il se pose en effet le problème de la capacité de production électrique supplémentaire à installer pour satisfaire à ces recharges. Il faudrait revoir l'intégralité du réseau électrique, et construire au moins une vingtaine de centrales nucléaires supplémentaires ! Le point positif de ce problème, car il y en a bien un, c'est que EDF, puissant lobby à part entière, devrait faire tout ce qui est en son pouvoir pour favoriser la conquête du marché automobile par les voitures électriques, l'intérêt pour cette société étant tout à fait flagrant !</p>
<p>Vous pouvez aussi faire comme moi et <strong>compenser votre consommation électrique EDF par la production d'électricité renouvelable</strong>, avec des panneaux photovoltaïques par exemple.<br />
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Pour conclure, je suis fermement convaincu que la voiture purement électrique c'est l'avenir. D'autant plus que dans mes prochains billets, je parlerai des moyens de stockage de l'électricité dans des batteries de nouvelle génération. Vous pourrez alors constater que l<strong>es voitures électriques pourront facilement atteindre 2000 km d'autonomie en une seule charge</strong>, et qu'elles écraseront littéralement les voitures à moteur thermique qui pullulent partout aujourd'hui.<br />
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La suite... Prochainement sur votre écran :-)</p>Véhicules électrisés: ratage monumentalurn:md5:8d17b28eede13efb742d54bd0d68142b2013-10-10T18:38:00+02:002015-03-28T18:34:46+01:00Nicolas HAHNEnvironnementbatterieenvironnementpollutionvoitureélectrique<p>En voiture Simone! Dans ce billet, un petit retour sur le passé des toutes premières voitures électriques. Pour mieux préparer l'avenir tout proche...</p> <p>Il y a longtemps, plus d'un siècle, des industriels de l'automobile français très connus ou aussi étrangers, ont produit quelques modèles "tout électrique" et ont prédit un décollage massif de cette catégorie, grâce à l'invention de la batterie acide-plomb rechargeable en <strong>1859 par le français Gaston Planté</strong>. A cette époque déjà, un certain nombre de personnes de tous bords (citoyens, politiques, décideurs, ...) ont vu dans la fée électricité que l'on pouvait en faire un usage noble dans le cadre de la mobilité. La voiture purement et simplement électrique paraissait déjà être la seule bonne solution, viable, pérenne, "durable".</p>
<p>Ainsi, la voiture électrique ne date pas d'hier, mais d'avant-hier. On peut notamment citer l'un des tous <strong>premiers véhicules électriques roulant du monde, le tricycle électrique Benz Patent Motorwagen, conçu en 1881!</strong></p>
<p><img alt="abb7ayrton.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.abb7ayrton_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="abb7ayrton.jpg, oct. 2013" /></p>
<p>Peu de temps après, <strong>Thomas Parker</strong>, qui avait mis l'électricité dans le métro londonien, a conçu lui aussi une <strong>carriole électrique en 1884</strong>. Il s'agirait d'ailleurs là de la première voiture de 4 roues qui ait été électrique.</p>
<p><img alt="thomas-parker-1884.jpg" class="media" src="http://blog.erios.org/public/thomas-parker-1884.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="thomas-parker-1884.jpg, oct. 2013" /></p>
<p>De même, on oubliera pas <strong>la Jamais Contente conçue à partir de 1898</strong> par Camille Jenatzy, qui <strong>a battu le record de vitesse en 1899 avec près de 106 km/h!</strong></p>
<p><img alt="jamais_contente.jpg" src="http://blog.erios.org/public/.jamais_contente_m.jpg" style="margin: 0 auto; display: block;" title="jamais_contente.jpg, oct. 2013" /></p>
<p>Donc en réalité, la voiture électrique, c'est très vieux.</p>
<p>Là où le bât blesse, c'est que ces inventeurs et industriels ont installé des moteurs électriques et <strong>quantité de batteries acide-plomb</strong>, car évidemment c'était la seule technologie de batterie disponible à cette époque qui n'est pas si lointaine que ça. L'autonomie était des plus limitée. La jamais contente par exemple pesait batteries comprises 1.5 tonnes!</p>
<p><strong>Revenons un peu à notre époque, un peu avant l'année 2000.</strong></p>
<p>Plus d'un siècle plus tard donc, nos industriels ont remis le couvert... Sans avoir aucunement innové par rapport aux années 1880! Ils ont tenté de mettre sur le marché des voitures qui en réalité étaient <strong>électrisées </strong>(la nuance est importante!): ils ont utilisé des voitures thermiques conventionnelles sans avoir mené de politique de réflexion adéquate autour d'une chaine de motricité électrique. Ces voitures avaient été pensées autour d'un moteur thermique et d'un réservoir d'essence. Pire, on retrouvait dans ces véhicules électrisés les bonnes vieilles batteries acide-plomb!</p>
<p>Le concept était ainsi mort né. Les véhicules furent bien trop lourds et complètement inadaptés à une technologie tout électrique, même si cela fonctionnait. L'autonomie était très limitée (quelques dizaines de kilomètres au plus, jamais plus de 100) ainsi que leur vitesse de pointe (de l'ordre de 80 à 90 km/h). Les batteries au plomb alourdissaient le véhicule, et prenaient toute la place du coffre, et les temps de recharge étaient extrêmement longs pour ne pas dire prohibitifs, de sorte que le véhicule passait plus de temps sur sa borne de recharge que sur la route!</p>
<p>Les séries produites n'ont jamais pu être vendues en totalité, seuls les organismes publics, tels que l'état, la poste, EDF et d'autres du même genre, en ont pris quelques-uns contraints et forcés, histoire d'essuyer les plâtres.</p>
<p><img alt="citroen_1995.png" src="http://blog.erios.org/public/.citroen_1995_m.png" style="margin: 0 auto; display: block;" title="citroen_1995.png, oct. 2013" /></p>
<p><strong>Ce fût un ratage monumental.</strong></p>
<p>Cette catégorie de véhicules, les électrisés, n'a jamais eu aucun avenir, et plusieurs constructeurs ont purement et simplement jeté l'éponge. Et pourtant, c'est à partir d'erreurs comme celle-ci que les grandes inventions naissent. On tient donc ici la solution d'avenir. Mais au lieu de prendre un véhicule étudié pour un moteur thermique afin d'y mettre un groupe de propulsion électrique, <strong>il fallait plutôt penser un nouveau type de véhicule autour du groupe de propulsion électrique.</strong></p>
<p>C'est ce que relatera le prochain billet.</p>