Actuellement, les batteries les plus denses en énergie fabriquées avec des cellules LFP sans cobalt (LiFePO4) en Chine sont utilisées par les bus électriques.
Les bus électriques Yutong alimentés par les cellules de batterie LFP de CATL détiennent le record actuel avec un chiffre impressionnant de 161,29 Wh/kg au niveau de la batterie. Cela signifie qu'au niveau des cellules de batterie CATL a déjà réussi à dépasser les 190 Wh/kg…
C'est une bonne surprise après le chiffre décevant de densité d'énergie de 125 Wh/kg atteint par le Tesla Model 3 avec les cellules de batterie LFP de CATL.
Cependant, pour être juste, il est important de comprendre que les cellules de batterie LFP peuvent être optimisées pour la densité d'énergie ou la densité de puissance. Il semble que les bus électriques obtiennent la variante optimisée pour la densité d'énergie tandis que Tesla obtient la variante optimisée pour la densité de puissance, ce qui est logique lorsque nous voulons des taux de charge rapides et une accélération ultra rapide.
Voyons maintenant une petite liste de quelques bus électriques intéressants avec des batteries LFP disponibles en Chine.
L'autonomie est mesurée à une vitesse constante inconnue, mais étant donné que certains de ces bus électriques sont à usage urbain et ont une vitesse maximale de 69 km/h (43 mph), elle ne peut pas être élevée…
Notez que la liste ci-dessus n'est qu'un petit échantillon que j'ai fait, sur le catalogue du MIIT (Ministère de l'industrie et des technologies de l'information de la République populaire), vous pouvez trouver des centaines de modèles différents et certains de ces bus électriques sont déjà exportés vers l'Europe.
En améliorant la structure de la batterie et la technique de configuration, nous avons réussi à construire Paquet de 160 Wh/kg. Nous nous dirigeons vers la production de masse, déclare #Guoxuan. #La Chine a produit en mai un pack #LFP avec la densité la plus élevée était #CATL 161,29 Wh/kg livré à Yutong Bus. pic.twitter.com/NyvqtcordV
– Moneyball (@DKurac) 16 juin 2020
Quoi qu'il en soit, CATL pourrait ne pas détenir le record très longtemps. Guoxuan High-Tech est un fabricant de cellules de batterie spécialisé dans la chimie LFP qui vient de recevoir un énorme investissement de Volkswagen.
Cette société produit déjà des cellules de batterie LFP avec une densité d'énergie de 190 Wh/kg depuis l'année dernière et a récemment annoncé avoir atteint 200 Wh/kg, mais travaille toujours à l'amélioration des performances (cyclabilité et C-rates).
Je suis très curieux de voir ce qu'une batterie CTP (cell-to-pack) sans module peut réaliser avec les dernières cellules LFP de Guoxuan.
Une nouvelle ère pour le marché chinois des voitures électriques
Après les bus électriques, il est temps que les voitures électriques commencent à recevoir des packs de batteries LFP avec des densités d'énergie supérieures à 160 Wh/kg. Lorsque cela se produira, ils seront également éligibles à la subvention complète en Chine sans avoir à utiliser des batteries NCM ou NCA.
La subvention des voitures électriques en Chine dépend de l'autonomie et de la densité énergétique des batteries - 2019 vs 2020
En Chine, où les constructeurs automobiles sont vraiment intéressés par la vente de voitures électriques, le retour rapide des batteries LFP semble désormais inéluctable. Ce n'est qu'avec des batteries sans cobalt que la production de voitures électriques peut être suffisamment élevée pour remplacer complètement les voitures ICE (moteur à combustion interne).
De plus, dans un avenir proche, avec des cellules de batterie LFMP (version haute tension de LFP), nous pourrons même atteindre 240 Wh/kg au niveau des cellules et 200 Wh/kg au niveau du pack. La chimie LFMP peut être aussi dense en énergie que LNMO, la chimie sans cobalt privilégiée par SVOLT qui devrait arriver l'année prochaine.
Qu'en est-il de l'Europe ?
Avouons-le, nous n'aurons pas non plus de voitures électriques vraiment abordables qui rivalisent avec les voitures ICE en termes de prix et de disponibilité sans batteries sans cobalt. Nous avions de grands espoirs pour les triplés électriques UpMiiGo, mais ils ont été de courte durée.
En Allemagne…
Jusqu'à ce que les constructeurs automobiles européens commencent à vendre des voitures électriques avec des batteries sans cobalt, ils ne peuvent pas être pris au sérieux. La production sera toujours faible et les prix seront élevés.
Actuellement en Europe, la plupart des voitures électriques neuves sont équipées de batteries NCM 523 ou NCM 622 avec une densité d'énergie comprise entre 140 et 150 Wh/kg. L'utilisation de batteries CTP sans cobalt qui dépassent 160 Wh/kg serait une amélioration dans tous les domaines.
Nous attendions l'invasion chinoise depuis un certain temps, mais nous savions aussi qu'elle ne réussirait pas si les voitures électriques chinoises n'avaient rien de nouveau à offrir (surtout sur le prix et la disponibilité). Cependant, maintenant avec des batteries CTP sans cobalt extrêmement bon marché et sûres, les voitures électriques chinoises ont un attrait unique et leur arrivée est presque inévitable.
Cela commencera déjà cette année avec le luxe BYD Han EV en Norvège, mais évoluera bientôt vers une offre plus large. Avec les batteries LFP, les voitures électriques chinoises peuvent atteindre la parité des prix avec les voitures ICE sans avoir besoin de subventions.
BYD e1
Par exemple, si BYD décidait de remplacer la batterie NCM de 32,2 kWh du BYD e1 par une batterie CTP sans cobalt et de la vendre pour 15.000 euros avant subventions dans le monde entier, cela pourrait être la voiture du peuple moderne. Sérieusement BYD, faites-le !
Quoi qu'il en soit, en ce qui concerne les bus électriques, les constructeurs automobiles chinois dominent déjà le marché européen, nous verrons combien de temps il leur faudra pour accomplir la même chose avec les voitures électriques. Pendant ce temps, les constructeurs automobiles européens continueront à se battre contre les voitures électriques et se demanderont ensuite pourquoi les constructeurs automobiles chinois prennent soudainement le relais…
Projets DIY (Do-It-Yourself)
Les cellules de batterie prismatiques LFP ont toujours été très tentantes à utiliser dans des projets personnels ou académiques. Ils sont faciles à obtenir, durables, sûrs, puissants et extrêmement simples à assembler avec des bornes à vis.
Autrefois, le mieux que nous pouvions obtenir était des cellules lourdes avec des densités d'énergie d'environ 90 à 100 Wh/kg provenant de fabricants de cellules tels que CALB ou Thunder Sky. Aujourd'hui, nous pouvons facilement acheter des cellules de batterie LFP bien meilleures avec des densités d'énergie de 172 Wh/kg et 349 Wh/L, ce qui est très similaire à ce que nous obtenons avec les cellules de batterie NCM 111 beaucoup plus chères de Samsung SDI (174 Wh/kg et 352 Wh/L).
Assembler des cellules de batterie prismatiques dotées de bornes à vis est aussi simple que de jouer avec des briques LEGO. On peut connecter 4 cellules en série pour monter une batterie 12 V ordinaire, 8 cellules pour une batterie 24 V ou 16 cellules pour une batterie 48 V bien respectable. Je pense vraiment que les projets de bricolage vont considérablement croître avec l'évolution actuelle des cellules de batterie prismatiques LFP.
Aujourd'hui, vous pouvez déjà remarquer une augmentation soudaine des vidéos YouTube de personnes qui ont assemblé des cellules de batterie LFP pour remplacer la batterie au plomb de 12 V dans leurs voitures ou ont fabriqué un ESS (Energy Storage System) de 48 V qui a coûté une fraction d'un Tesla Powerwall.
Quoi qu'il en soit, qu'en pensez-vous? Les batteries CTP sans cobalt sont-elles la technologie qui manquait pour généraliser les voitures électriques ?
