La division Ampère de Renault a signé un accord de développement avec Basquevolt afin d'accélérer le développement et la validation de batteries lithium-métal pour les futurs véhicules électriques.

Les batteries lithium-métal représentent un saut technologique majeur en termes de densité énergétique par rapport aux batteries lithium-ion actuelles à électrolytes liquides.

Le Groupe Renault affirme que Basquevolt a déjà démontré la capacité de sa technologie à atteindre une densité énergétique très élevée tout en réduisant de manière significative les coûts globaux des packs de batteries. L'objectif du partenariat est donc de développer et de valider des échantillons de cellules ‘pré-A’ pour les véhicules électriques.

Échantillonnage

Les échantillons A sont généralement des prototypes dans une phase précoce du processus de développement. Il s'agit de modèles fonctionnels ou de conception initiaux utilisés pour évaluer les composants individuels du produit global à un stade précoce, même si tous les détails n'ont pas été finalisés.

Les échantillons pré-A représentent donc probablement des stades de développement encore plus précoces, très éloignés de la technologie qui pourrait être intégrée plus tard dans les véhicules. Au cours de la phase de l'échantillon A, plusieurs approches de développement sont souvent poursuivies en parallèle pour se concentrer ensuite sur le concept le plus prometteur. Ainsi, les essais avec des échantillons A peuvent souvent contribuer à améliorer l'ensemble du projet et à affiner la planification.

“Cette collaboration souligne l'importance des partenariats stratégiques pour stimuler l'innovation dans le domaine des batteries, en associant la science de pointe à l'ingénierie modulable et à la rentabilité”, affirme Renault. “Ensemble, Ampere et Basquevolt visent à ouvrir la voie au déploiement commercial de la technologie des batteries à base de lithium métal dans les véhicules électriques.”

Moins de consommation d'énergie, moins de coûts

Dans le cas de Basquevolt, Renault explique que les cellules lithium-métal devraient être produites à l'aide d'un processus de fabrication plus simple et plus efficace grâce à l'électrolyte polymère.

Cet avantage concurrentiel se traduit par une réduction d'environ 30% de l'investissement en capital par GWh dans une gigafactory conventionnelle et une réduction de 30% de la consommation d'énergie par kWh produit. Il s'agit là de facteurs essentiels à la mise en place d'une production de cellules.

La technologie promet également des avantages au niveau des véhicules. “En combinant les avantages de l'électrolyte polymère et de l'anode avancée, la technologie pourrait permettre de créer des batteries compactes et légères présentant une stabilité thermique supérieure et des capacités de charge rapide, des caractéristiques essentielles pour la prochaine génération de mobilité électrique”, affirme l'entreprise française.

Toutefois, ces avantages ne sont pas quantifiés en détail. Dans des publications antérieures de Basquevolt, des cellules multicouches atteignant une densité énergétique de 450 Wh/kg ont déjà été signalées.

Durée de vie limitée ?

Cependant, les batteries lithium-métal ont jusqu'à présent une durée de vie limitée, souvent quelques dizaines de cycles de charge seulement. C'est pourquoi ce type de batterie n'est pas encore commercialement viable, malgré ses avantages en termes de densité énergétique.

Le problème réside dans la formation de dendrites, qui sont des dépôts de lithium métallique sur l'anode. Ces dépôts typiquement pointus peuvent endommager la cellule de la batterie s'ils deviennent suffisamment grands pour percer le film séparateur, ce qui peut provoquer un court-circuit interne.

L'annonce du nouveau partenariat ne précise pas comment Ampere et Basquevolt prévoient de relever ce défi. Récemment, le fabricant de cellules sud-coréen Samsung SDI, en collaboration avec l'université de Columbia, a présenté un électrolyte polymère gélifié à base de fluor qui forme une interface stable sur la surface de l'anode afin de supprimer la formation de dendrites.

État solide

Basquevolt est une initiative fondée en 2022 pour la recherche et la production de batteries à l'état solide. Le projet est soutenu par le gouvernement basque et des entreprises telles qu'Iberdrola, CIE Automotive, Enagás, EIT InnoEnergy et CIC energiGUNE. Outre la recherche, une ligne de production de 10 GWh est également prévue.

“Entrer dans cette nouvelle phase avec Ampere marque une étape importante dans notre mission qui consiste à rapprocher la technologie des électrolytes polymères du marché de masse”, déclare Pablo Fernández, PDG de Basquevolt.

Nicolas Racquet, vice-président de l'ingénierie des véhicules et des groupes motopropulseurs chez Ampere, ajoute : “Ensemble, nous nous concentrons sur la validation des performances dans des conditions automobiles réelles et sur l'accélération de la transition vers des batteries de VE de nouvelle génération qui répondent aux besoins évolutifs de nos clients.”