Solid Power, le développeur américain de batteries, a franchi une nouvelle étape pour accélérer la commercialisation de sa technologie de batteries à l'état solide, en s'associant à Samsung SDI et au groupe BMW, ce qui pourrait marquer une nouvelle phase dans la longue quête de l'industrie pour aller au-delà des cellules lithium-ion conventionnelles.

Ce partenariat, annoncé fin octobre, réunit trois piliers essentiels de l'écosystème émergent des semi-conducteurs : la technologie d'électrolyte solide à base de sulfure de Solid Power, l'expertise de Samsung SDI en matière de fabrication de cellules à grande échelle et les capacités d'essai et d'intégration de BMW dans le domaine de l'automobile.

Production à l'échelle industrielle

Ensemble, les entreprises visent à combler le fossé entre les percées réalisées en laboratoire et la production à l'échelle industrielle, une étape qui a paralysé une grande partie du domaine jusqu'à présent.

Solid Power a passé des années à développer un électrolyte sulfuré à haute conductivité qui remplace le liquide inflammable des batteries lithium-ion actuelles.

Le résultat, selon l'entreprise, est une cellule avec une densité énergétique plus élevée, une sécurité améliorée et la possibilité de réduire les coûts de fabrication en utilisant les lignes de production lithium-ion existantes.

Cellules prototypes pour la voiture d'essai BMW i7

La société exploite une installation pilote de bobinage dans le Colorado et fournit déjà des prototypes de cellules à ses partenaires pour qu'ils les testent. BMW a confirmé qu'elle évaluait la technologie de Solid Power dans un véhicule d'essai i7 modifié.

Ce véhicule d'essai, dévoilé en 2025, utilise les cellules à électrolyte à base de sulfure de Solid Power, qui promettent une densité énergétique plus élevée, une sécurité accrue et une charge plus rapide que les batteries lithium-ion actuelles.

Pas avant la fin de la décennie

Si la collaboration avec Solid Power - et maintenant avec Samsung SDI - témoigne d'une dynamique croissante, BMW a clairement indiqué que la production en série n'était pas encore pour demain. L'une des principales raisons en est le coût encore trop élevé.

L'entreprise ne prévoit pas de lancer une voiture de série équipée de batteries à l'état solide avant la fin de la décennie, avec un déploiement à petite échelle probable vers 2029 et une commercialisation à plus grande échelle prévue pour 2030.

L'arrivée de Samsung SDI dans l'alliance pourrait être décisive. En tant que l'un des plus grands fabricants de batteries au monde, Samsung apporte un savoir-faire approfondi en matière de processus et une infrastructure de fabrication à l'échelle du gigawatt.

Ces ressources pourraient contribuer à transformer les prototypes de Solid Power en un produit commercial viable. La collaboration du trio suggère que la technologie progresse de la preuve de concept vers une véritable qualification automobile.

La concurrence s'intensifie

Les progrès de Solid Power interviennent alors que la concurrence s'intensifie dans le domaine des batteries à l'état solide. La société QuantumScape, basée en Californie, poursuit la conception d'une batterie céramique sans anode avec des objectifs ambitieux de densité énergétique supérieure à 1 000 Wh/L.

Entre-temps, Toyota et Volkswagen ont tous deux promis des véhicules équipés de cellules à semi-conducteurs avant la fin de la décennie. Samsung SDI elle-même s'est publiquement fixé un objectif d'environ 900 Wh/L pour ses propres cellules à semi-conducteurs d'ici à 2027.

Contrairement à certains de ses concurrents, la stratégie de Solid Power est axée sur la fabrication évolutive, qui consiste à adapter les équipements lithium-ion existants plutôt qu'à réinventer le processus de production.

Les analystes estiment que cela pourrait lui donner un avantage en termes de coût et de rapidité si son électrolyte à base de sulfure peut être produit de manière cohérente à grande échelle. L'entreprise a également reçu jusqu'à $50 millions d'euros du ministère américain de l'énergie pour développer la production d'électrolytes.

Des défis subsistent

Il reste cependant des défis importants à relever. La production d'électrolytes solides de grande taille et sans défaut, la prévention de la formation de dendrites et le maintien des performances sur des milliers de cycles de charge sont autant d'obstacles techniques.

Et même si les principaux partenaires sont de la partie, les initiés de l'industrie préviennent que la production de masse ne se fera probablement pas avant plusieurs années, la plupart des prévisions situant les premiers VE commerciaux à semi-conducteurs aux alentours de 2027-2030.

Cependant, l'alliance entre Samsung SDI et BMW souligne le sentiment croissant que la technologie à semi-conducteurs se rapproche de la réalité.

Pour Solid Power, ce partenariat n'est pas seulement une validation de sa chimie, mais aussi une passerelle potentielle vers la pertinence industrielle. Il s'agit là d'une étape cruciale pour transformer la promesse des batteries à l'état solide en source d'énergie pour la prochaine génération de véhicules électriques.

Investir dans l'énergie solide

Avant de faire appel à Samsung SDI, BMW avait déjà été l'un des partenaires les plus précoces et les plus engagés de Solid Power dans le développement de batteries à l'état solide. Le constructeur automobile a d'abord investi dans la startup basée au Colorado par le biais de BMW i Ventures en 2017 et a approfondi la relation en 2021 avec un accord de développement conjoint pour tester les cellules à électrolyte à base de sulfure de Solid Power.

En 2022, BMW a signé une licence de R&D lui permettant de produire des prototypes de cellules en interne en utilisant la technologie de Solid Power. Cette initiative rare a permis à ses ingénieurs d'acquérir une expérience pratique de la chimie et de la fabrication à l'état solide.

En 2024, cette collaboration a abouti à l'intégration des cellules grand format de Solid Power dans un véhicule d'essai BMW i7, qui circule actuellement sur les routes publiques. La nouvelle alliance 2025 avec Samsung SDI s'appuie sur ce travail de base en ajoutant un partenaire de fabrication majeur pour aider à faire évoluer la technologie vers une production commerciale plus tard dans la décennie.