Stellantis affirme avoir franchi une étape importante dans la technologie des batteries pour véhicules électriques. Elle a passé avec succès les tests de validation interne de ses cellules à l'état solide de nouvelle génération et prépare maintenant le terrain pour une flotte de démonstration d'ici à 2026. Mais la révolution pourrait être un peu moins victorieuse que ne le laissent entendre les coupures de presse.

Les cellules de 77 Ah, développées avec la startup américaine Factorial Energy, offrent une densité énergétique de 375 wattheures par kilogramme, soit environ 50% de plus que les batteries lithium-ion actuelles les plus performantes. Les performances de charge sont tout aussi remarquables : elles peuvent passer d'une charge de 15% à 90% en seulement 18 minutes à température ambiante.

Cette étape renforce le partenariat de 66 millions d'euros entre Stellantis et Factorial, annoncé pour la première fois en 2021. Mercedes utilise également ces cellules, mais alors que les Allemands les ont choisies pour la limousine eQS, Stellantis inaugurera les packs de batteries dans des prototypes de Dodge Charger Daytona EV avant de les étendre à l'ensemble des marques du groupe. 

La muscle car électrique servira de plateforme pour la flotte de démonstration de batteries à l'état solide, soulignant l'intention de Stellantis de combiner l'héritage de la haute performance avec la technologie de pointe des véhicules électriques. Les voitures de sport de ce type sont présentées comme la porte d'entrée vers l'adoption des batteries à semi-conducteurs.

Semi-solide aujourd'hui, solide demain

Mais il ne s'agit pas encore de batteries à l'état solide. Les cellules FEST (Factorial Electrolyte System Technology) sont semi-solides, conservant une petite fraction (5-10% en poids) de solvant liquide dans l'électrolyte. Cela permet de maintenir un transport rapide des ions tout en réduisant considérablement l'inflammabilité, une caractéristique de sécurité cruciale.

En revanche, les véritables batteries à l'état solide remplacent tous les composants liquides par des matériaux solides tels que les céramiques ou les sulfures. Elles promettent des densités d'énergie encore plus élevées - 450 à 550 Wh/kg - et une résistance intrinsèque au feu, mais leur fabrication reste complexe et coûteuse. Les piles à l'état solide nécessitent des environnements spécialisés, tels que le frittage en chambre sèche, et se heurtent encore à des obstacles techniques tels que la formation de dendrites à grande échelle.

L'avance de la Chine

Bien que cette validation soit très importante, Stellantis n'est pas le premier fabricant à proposer ce type de batteries à l'état solide. Les constructeurs automobiles chinois, cependant, prouvent déjà que la technologie semi-solide fonctionne dans le monde réel. Depuis la mi-2024, NIO propose des packs semi-solides de 150 kWh par l'intermédiaire de ses stations d'échange de batteries, offrant une autonomie de 1 000 km. Zeekr a vendu 1 000 modèles 001 en édition limitée équipés d'une batterie semi-solide de 140 kWh, tandis que la L6 d'IM Motors a été lancée avec une batterie semi-solide de 133 kWh capable d'ajouter 400 kilomètres d'autonomie en seulement 12 minutes sur une plateforme à haute tension.

Bien que ces premiers modèles aient un prix élevé et une production limitée, ils démontrent que la fabrication semi-solide peut s'adapter plus rapidement et à moindre coût que les conceptions à l'état solide, ce que Stellantis souhaite reproduire, en particulier pour ses SUV et camionnettes les plus lourds, où le poids de la batterie peut dépasser 900 kilogrammes.

Le chemin à parcourir

Le coût reste le principal obstacle. Les cellules pilotes de Factorial sont actuellement jusqu'à 30 fois plus chères que les équivalents lithium-ion conventionnels. Toutefois, Stellantis s'attend à ce que les économies d'échelle permettent de réduire rapidement les coûts, en divisant les prix par deux à chaque fois que la production sera multipliée par dix.

Pour Siyu Huang, PDG de Factorial, cette validation marque un tournant dans le passage des batteries à l'état solide de la recherche à la réalité. Elle reconnaît que le chemin n'a pas été facile. Le parcours a été jalonné d'obstacles à la production et de défis matériels importants. “Cela nous a pris beaucoup de temps, avec beaucoup de rebuts”, a admis Mme Huang lors d'une interview. Le groupe va maintenant se concentrer sur l'emballage, les essais de collision et la validation de ces batteries jusqu'en 2025.

La concurrence ne reste pas inactive. Au salon de l'automobile de Shanghai, l'entreprise chinoise CATL a laissé entrevoir une charge de 520 km en cinq minutes sur du matériel de taille mégawatt, tandis que Toyota continue à aller de l'avant avec son propre prototype à semi-conducteurs, qui vise une charge de 20% à 80% en seulement dix minutes.