Mises à niveau possibles avec les cellules de batterie NCM 712 de LG Chem (mis à jour)

Il y a des années, LG Chem a décidé que pour les cellules de batterie de poche, il remplacerait d'abord le NCM 622 par des cathodes NCM 712 avant de passer au NCMA en 2022, tout en réservant la cathode NCM 811 aux cellules de batterie cylindriques.

Nous parlons toujours de cathodes NCM 811 et oublions facilement que les cellules de batterie NCM 712 sont arrivées discrètement et alimentent déjà des voitures électriques en Europe.

Compositions chimiques des cellules de batterie utilisées par LG Chem

La nouvelle génération de Renault ZOE a été la première voiture électrique en Europe à recevoir les cellules de batterie NCM 712 de LG Chem, mais d'autres suivront bientôt.

En observant ce qui a changé dans la Renault ZOE, nous pouvons estimer les changements possibles dans d'autres voitures électriques qui utilisent toujours les mêmes cellules de batterie LGX E63 de l'ancienne génération de Renault ZOE.

Commençons par observer les évolutions de la Renault ZOE.

Renault ZOE

Renault ZOE nouvelle génération

Renault ZOE (ancienne batterie ZE 40)

  • Capacité totale de la batterie :44,1 kWh
  • Capacité utile de la batterie :41 kWh
  • Poids de la batterie :305 kg
  • Densité d'énergie gravimétrique au niveau de la batterie :145 Wh/kg
  • Cellules :192 (96s2p)
  • Chimie :NCM 622
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie WLTP :317 km (197 miles)

Renault ZOE (nouvelle batterie ZE 50)

  • Capacité totale de la batterie :55 kWh (estimation)
  • Capacité utile de la batterie :52 kWh
  • Poids de la batterie :326 kg
  • Densité d'énergie gravimétrique au niveau de la batterie :169 Wh/kg
  • Cellules :192 (96s2p)
  • Chimie :NCM 712
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie WLTP :395 km (245 miles)

La capacité de la batterie a augmenté d'environ 11 kWh, tandis que le poids a augmenté de 21 kg.

Estimons maintenant les améliorations possibles pour les voitures électriques qui utilisent toujours les mêmes cellules de batterie LG E63 de l'ancienne génération de Renault ZOE, à savoir les très populaires Hyundai IONIQ Electric et Hyundai Kona Electric.

Hyundai IONIQ Électrique

Nouvelle Hyundai IONIQ Électrique

Batterie actuelle avec cellules NCM 622

  • Capacité totale de la batterie :40,4 kWh (estimation)
  • Capacité utile de la batterie :38,3 kWh
  • Poids de la batterie :359 kg (sans chauffage de batterie) et 363 kg (avec chauffage de batterie)
  • Densité énergétique de la batterie :112,4 Wh/kg (sans chauffage de batterie) et 111,2 Wh/kg (avec chauffage de batterie)
  • Cellules :176 (88s2p)
  • Chimie :NCM 622
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie WLTP :311 km (193 miles)

Batterie possible avec cellules NCM 712

  • Capacité totale de la batterie :50,4 kWh (estimation)
  • Capacité utile de la batterie :48 kWh
  • Poids de la batterie :378 kg (sans chauffage de batterie) et 382 kg (avec chauffage de batterie)
  • Densité énergétique de la batterie :133 Wh/kg (sans chauffage de batterie) et 132 Wh/kg (avec chauffage de batterie)
  • Cellules :176 (88s2p)
  • Chimie :NCM 712
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie WLTP :392 km (244 miles)

La capacité de la batterie augmenterait d'environ 10 kWh, tandis que le poids augmenterait de 19 kg.

Hyundai Kona Électrique

Vue latérale-avant-arrière du Hyundai Kona Electric

Version longue portée actuelle avec cellules NCM 622

  • Capacité totale de la batterie :67,5 kWh (estimation)
  • Capacité utile de la batterie :64 kWh
  • Poids de la batterie :452 kg
  • Densité énergétique de la batterie :149 Wh/kg
  • Cellules :294 (98s3p)
  • Chimie :NCM 622
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie WLTP :484 km (301 miles)

Possibilité d'une version longue portée avec des cellules NCM 712

  • Capacité totale de la batterie :84 kWh
  • Capacité utile de la batterie :80 kWh
  • Poids de la batterie :484 kg
  • Densité énergétique de la batterie :174 Wh/kg
  • Cellules :294 (98s3p)
  • Chimie :NCM 712
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie WLTP :605 km (376 miles)

La capacité de la batterie augmenterait d'environ 16,5 kWh, tandis que le poids augmenterait de 32 kg.

C'est là que j'ai mes doutes car cela a été brièvement discuté dans la section des commentaires de l'article précédent.

Récemment, Hyundai a annoncé que le Kona Electric de fabrication européenne obtiendrait une augmentation de l'autonomie WLTP de 449 à 484 km. Hyundai explique cette augmentation d'autonomie de 8 % avec de nouveaux pneus plus performants, mais les nouveaux pneus ne peuvent à eux seuls expliquer toute cette différence d'autonomie et d'efficacité, 2-3 % peut-être, mais pas 8 %.

Explication possible numéro 1

En 2018, Hyundai a dû rétrograder la gamme WLTP du Kona Electric de 470 à 449 km (292 à 279 miles). Par conséquent, cette nouvelle augmentation de la gamme WLTP pourrait s'expliquer en partie par de nouveaux pneus, mais la majeure partie est probablement due à un réajustement des calculs de déclassement précédents et non à de réels gains d'efficacité.

Si Hyundai n'avait jamais dû rétrograder la précédente gamme WLTP, désormais une augmentation d'autonomie de 470 à 484 km ne représenterait que 3 % et cela s'expliquerait uniquement par les nouveaux pneus.

Explication possible numéro 2

Une autre explication possible est que la Hyundai Kona Electric de fabrication européenne a obtenu une meilleure efficacité et une meilleure autonomie, non seulement grâce à des pneus plus efficaces, mais également à une batterie plus légère fabriquée avec des cellules de batterie NCM 712. Si tel est le cas, cela signifie que Hyundai a décidé d'utiliser les nouvelles cellules de batterie NCM 712 plus denses en énergie non pas pour augmenter la capacité de la batterie, mais plutôt pour réduire le poids, la taille et le coût de la batterie. Cette réduction de poids donnerait au Hyundai Kona Electric plus d'autonomie, une meilleure efficacité, une meilleure accélération, une meilleure distance d'arrêt et des coûts de production inférieurs.

Je pense que l'explication numéro 1 est plus plausible et que le Hyundai Kona Electric de fabrication européenne utilise toujours des cellules de batterie NCM 622. Cependant, si vous connaissez la bonne réponse, faites-le nous savoir dans la section des commentaires, celle-ci nécessite un bon travail de détective.

Mettre à jour…

Après avoir lu quelques commentaires et fait le calcul, je suis maintenant convaincu que la Chevrolet Bolt EV 2020 utilise déjà des cellules de batterie NCM 712 et que Hyundai pourrait utiliser les mêmes cellules dans le Kona Electric pour conserver la capacité de batterie utilisable actuelle de 64 kWh, tandis que réduire le poids, la taille et le coût de la batterie.

Voyons ce que GM a réussi à faire avec la Chevrolet Bolt EV.

Chevrolet Bolt EV et Opel Ampera-e

2020 Chevrolet Boulon EV

Ancienne génération

  • Capacité totale de la batterie :62,2 kWh
  • Capacité utile de la batterie :58 kWh (variable)
  • Poids de la batterie :435 kg
  • Densité énergétique de la batterie :143 Wh/kg
  • Cellules :288 (96s3p)
  • Chimie :NCM 622
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie EPA :383 km (238 miles)

Nouvelle génération 2020

  • Capacité totale de la batterie :68 kWh
  • Capacité utile de la batterie :64 kWh (variable)
  • Poids de la batterie :430 kg
  • Densité énergétique de la batterie :158 Wh/kg
  • Cellules :288 (96s3p)
  • Chimie :NCM 712 (non confirmé)
  • Fabricant :LG Chem
  • Autonomie EPA :417 km (259 miles)

La capacité de la batterie annoncée par Chevrolet n'est ni totale ni utilisable, c'est quelque chose entre les deux…

Concernant la nouvelle génération 2020, il est probable qu'il y ait eu un changement vers les cellules de batterie NCM 712 et bien que l'augmentation de la densité d'énergie semble minime, il y a une explication. La Chevrolet Bolt EV 2020 est désormais équipée du "bloc de batterie pour temps froid" qui, selon GM, permet une charge CC 150 % plus rapide par temps froid.

Cette "batterie pour temps froid" signifie une meilleure isolation et un meilleur chauffage de la batterie, mais est susceptible d'entraîner un poids supplémentaire. Expliquant pourquoi la densité énergétique du pack batterie n'a augmenté que de 143 à 158 Wh/kg, alors que dans la Renault ZOE, la mise à niveau vers les cellules de batterie NCM 712 a entraîné une augmentation de la densité énergétique de 145 à 169 Wh/kg.

Si le Hyundai Kona Electric de fabrication européenne a en fait déjà des cellules de batterie NCM 712, son poids a également été réduit, je dois vérifier cela.

Quoi qu'il en soit, comme je le vois, le Hyundai Kona Electric n'a pas besoin de plus d'autonomie qu'il n'en a actuellement, pour la plupart des gens, le prix est toujours le problème, pas l'autonomie. Les cellules de batterie NCM 712 plus denses en énergie doivent être utilisées pour fabriquer une batterie plus légère, plus petite et moins chère.

Quant à la Hyundai IONIQ Electric, je pense qu'elle a définitivement besoin d'une mise à niveau de la capacité de la batterie, non seulement pour correspondre essentiellement à la gamme WLTP de la populaire nouvelle Renault ZOE, mais aussi pour surpasser la Peugeot e-208/Opel Corsa-e. De plus, grâce à son incroyable efficacité, même avec une capacité de batterie plus petite, elle aurait plus d'autonomie que la Nissan LEAF e+, qui obtient une autonomie WLTP de 385 km (239 miles) à partir d'une grosse batterie de 62 kWh.

Présentation des cellules de batterie LG Chem

Cet article était destiné à vous montrer ce que la technologie de batterie dont nous disposons déjà peut réaliser. Les constructeurs automobiles comme Toyota qui disent attendre la batterie parfaite (qui est une licorne et qui n'existera jamais) pour enfin adopter les voitures électriques, sont ceux qui ne veulent rien faire.

Bien que de meilleures choses arrivent bientôt - comme les batteries NCMA et LFMP sans cobalt -, les constructeurs automobiles disposent déjà des outils nécessaires pour fabriquer de superbes voitures électriques abordables avec une bonne autonomie.

De plus, la technologie des batteries n'est pas la seule chose importante, les constructeurs automobiles doivent également se concentrer davantage sur l'efficacité. La Tesla Model 3 et la Hyundai IONIQ Electric ont déjà prouvé que cela comptait vraiment.