Une batterie à semi-conducteurs à base de sulfure qui promet une autonomie de plus de 3 000 kilomètres et qui peut être rechargée en cinq minutes seulement ?

C'est difficile à croire, car cela fait des années que l'on entend dire que les batteries à semi-conducteurs ne seront pas disponibles avant une dizaine d'années, mais lorsqu'un géant comme Huawei dépose un brevet à ce sujet, il n'y a pas de fumée sans feu.

Une densité deux fois plus élevée

Le géant chinois de l'électronique vient de déposer auprès de l'agence gouvernementale un brevet pour des batteries lithium-ion à l'état solide dotées d'une conductivité ionique très élevée.

Selon le brevet, les densités énergétiques sont comprises entre 400 et 500 Wh/kg, soit potentiellement deux à trois fois celles des cellules lithium-ion classiques.

Ils revendiquent une nouvelle technique : le dopage des électrolytes de sulfure avec de l'azote, afin de remédier aux réactions secondaires qui constituent un obstacle courant dans les premières batteries à l'état solide d'aujourd'hui.

Plusieurs avantages clés

Les piles à l'état solide à base de sulfure offrent plusieurs avantages clés par rapport aux piles conventionnelles à électrolyte liquide et même à d'autres types de piles à l'état solide (comme celles à base d'oxyde ou de polymère).

Une conductivité ionique plus élevée permet une charge plus rapide et de meilleures performances à température ambiante. Les sulfures permettent l'utilisation du lithium métal sans les nombreux risques de dendrites observés dans les systèmes liquides. Les anodes en lithium métal peuvent augmenter considérablement la densité énergétique (jusqu'à deux fois celle du graphite).

Il est également plus sûr : il n'y a pas de liquides inflammables, ce qui réduit considérablement le risque d'emballement thermique, en particulier sous l'effet de contraintes mécaniques.

La course à l'état solide

Huawei n'est pas le seul acteur majeur à investir dans la technologie de l'état solide. D'autres, comme Solid Power, qui compte parmi ses partenaires Ford et BMW (USA), ainsi que des entreprises japonaises comme Toyota, Panasonic, NKG, Mitsubishi Chemical et Hitachi, ou la société sud-coréenne Samsung SDI, développent des batteries à l'état solide à base de sulfure utilisant des anodes en lithium-métal.

Pourquoi Huawei, un géant de l'électronique et de la communication aux poches profondes, un peu comme Apple aux États-Unis, a-t-il investi dans les batteries pour véhicules électriques ? Huawei prospère également dans l'industrie automobile.

Elle développe non seulement des systèmes de conduite assistée intelligents et des cockpits numériques intelligents, mais aussi des stations de recharge et des systèmes de stockage de la batterie. Bon nombre des nouvelles voitures de la marque chinoise Wenjie sont basées sur des normes et des technologies de Huawei. Toutefois, Huawei ne les produit pas.

La marque automobile Wenjie n'est pas fabriquée par Huawei, mais par Seres, en partenariat avec Huawei. Une percée dans le domaine des batteries à l'état solide pourrait signifier une avancée significative pour Huawei dans le secteur automobile, car l'entreprise dépend actuellement fortement des batteries des principaux fabricants de batteries chinois, tels que CATL ou BYD.

Sceptique face aux affirmations

Les spécialistes sont sceptiques quant aux chiffres mentionnés par Huawei dans son dépôt de brevet, tels que l'autonomie de 3 000 km et la recharge en cinq minutes. La principale question est de savoir si, et si oui, dans quel délai, ce type de technologie peut arriver à maturité.

Toyota, par exemple, a dévoilé un prototype en 2023, revendiquant une autonomie de 1 200 kilomètres et un temps de charge de 10 minutes, qui serait commercialisé d'ici 2027-2028. CATL vise à lancer la production pilote d'une batterie hybride à l'état solide d'ici 2027.

Selon les médias chinois, quelque 7 600 brevets de batteries à l'état solide sont déposés chaque année en Chine, ce qui représente 36,7% de l'activité mondiale. La technologie évolue rapidement.