La promesse des batteries à semi-conducteurs ne faiblit pas, même si l'adoption des véhicules électriques fait face à davantage de vents contraires maintenant que l'UE a révisé son interdiction de 2035.

En Chine comme aux États-Unis, les progrès sont tangibles, comme en témoignent les derniers résultats d'entreprises telles que QuantumScape et WeLion. Le constructeur automobile Hongqi s'est engagé à commercialiser cette technologie d'ici 2027. Mais à quel prix ?

Les batteries à semi-conducteurs sont une fois de plus présentées comme la technologie qui va redéfinir les véhicules électriques, avec la possibilité d'offrir des batteries plus légères, une autonomie accrue et une sécurité améliorée.

Au cours de l'année écoulée, les annonces faites par la Chine, les États-Unis et l'Europe laissent entrevoir une véritable dynamique. Cependant, derrière ces chiffres audacieux et cet optimisme se cache une réalité plus prudente. La question de savoir si les succès obtenus en laboratoire et les lignes pilotes se traduiront par des cellules abordables et produites en série reste encore en suspens.

La Chine et les États-Unis

Mais les annonces de nouvelles avancées continuent de s'accumuler. Elles proviennent principalement des plus grands marchés automobiles mondiaux. En Chine, le développeur de batteries Welion a publié des résultats de laboratoire indiquant des densités énergétiques bien supérieures à celles des batteries lithium-ion (et des batteries à semi-conducteurs concurrentes) actuelles.

Ses chercheurs affirment avoir atteint plus de 800 Wh par kilogramme dans des conditions d'essai et prétendent être en bonne voie pour atteindre des chiffres aussi élevés que 1 000 Wh par kilogramme.

Il s'agit là d'une affirmation surprenante, étant donné que la plupart des véhicules électriques actuels utilisent des cellules offrant environ un tiers de cette performance. Le pedigree de Welion donne du poids à cette annonce.

L'entreprise est issue d'un institut de recherche public de premier plan et a déjà fourni des batteries semi-solides pour le pack de batteries 150 kWh de Nio, actuellement en production. Il ne s'agit donc pas simplement d'un laboratoire en quête de notoriété.

Premières livraisons chez MG

Mais un état semi-solide est plus facile à obtenir qu'un état solide. Les matériaux nécessaires à la fabrication d'électrolytes solides à base de sulfure restent coûteux, et les premières applications seront probablement limitées à des niches où le prix importe moins que la sécurité ou le poids.

C'est ce qui ressort clairement chez MG, qui a livré jeudi en Chine sa première version semi-solide du modèle grand public MG4, au prix de 68 800 RMB (12 466 euros). La voiture affiche une autonomie de 530 kilomètres grâce à une petite batterie de 53,9 kWh. Cependant, pour une MG entièrement solide, la marque s'intéresserait au Cyberster, qui séduit un public beaucoup plus restreint.

De l'autre côté de l'océan, la société californienne QuantumScape s'est moins concentrée sur la densité énergétique, qui fait la une des journaux (elle atteint actuellement 301 Wh/kg), que sur la réalisation d'étapes industrielles régulières.

La société se concentre sur la conclusion d'accords de développement avec les principaux constructeurs automobiles. Volkswagen est un investisseur depuis plus de dix ans et reste le partenaire le plus visible, testant déjà des prototypes de cellules sur une plateforme de moto Ducati. Mais la société a désormais annoncé qu'un deuxième constructeur automobile figurant dans le top 10 rejoignait ses rangs, bien que son nom officiel reste confidentiel. 

Nouveau partenaire pour QuantumScape

QuantumScape poursuit une stratégie visant à éviter de construire elle-même des usines gigantesques, car la mise à l'échelle de la production de la technologie à semi-conducteurs reste l'un des principaux obstacles. Au lieu de cela, elle concède sa technologie sous licence à des fabricants établis une fois que la production pilote s'est avérée fructueuse.

Cette phase pilote prend davantage forme. L'installation d'équipements automatisés sur la dernière ligne de production de QuantumScape marque le passage de la fabrication artisanale à la production à plus grande échelle. L'entreprise insiste sur le fait qu'il s'agit davantage d'une base que d'une avancée majeure, destinée à démontrer que ses cellules peuvent être produites de manière constante.

Dans le sillage de Nio et MG, les constructeurs automobiles traditionnels chinois se positionnent. Le groupe FAW a indiqué que sa marque haut de gamme Hongqi, la plus ancienne du pays, pourrait être équipée de batteries à semi-conducteurs d'ici 2027, en commençant par de petits lots.

Les densités énergétiques prévues sont plus modestes (350-400 Wh/kg) que certaines affirmations de laboratoire, mais sans doute plus réalistes pour les véhicules à court terme. Hongqi est une marque de luxe, dont les prix en Belgique varient entre 55 000 et 70 000 euros. Cette clientèle sera plus disposée à payer un supplément pour bénéficier de la technologie de batterie de nouvelle génération.

En résumé, ces développements indiquent un domaine qui arrive à maturité, mais qui n'a pas encore subi de transformation. Les batteries à semi-conducteurs sortent des laboratoires de recherche pour entrer dans les lignes pilotes, les partenariats et les plans de production limités.