Le principal obstacle aujourd’hui à l’achat d’une voiture électrique tient au manque d’infrastructures pour les recharger et au fait que les bornes, quand elles existent, sont utilisées pendant des heures par le même véhicule. Mais cela pourrait changer et le temps nécessaire pour recharger les batteries fortement diminuer. Cela rendrait alors les voitures électriques bien plus compétitives contre les véhicules à moteur thermique et contre les véhicules électriques fonctionnant à l’hydrogène avec une pile à combustible.
Une étape, peut-être décisive, a été franchie par une équipe d’ingénieurs de l’université américaine de Penn State. Elle a réussi en dix minutes à recharger un véhicule électrique lui donnant une autonomie de 200 miles (320 kilomètres).
Pour arriver à faire avaler autant d’énergie à une batterie en un temps record, les chercheurs font monter la température d’une batterie expérimentale à 60°C lors de la phase de recharge, puis la font baisser au niveau ambiant pendant le stockage, selon leur étude publiée le 30 octobre dans la revue scientifique Joule.
Jusqu’à aujourd’hui, le procédé de «chauffage» d’une batterie lithium-ion parvenait bien à accélérer les réactions chimiques à l’intérieur de la batterie mais détruisait ses composants. Ce n’est plus le cas cette fois. En faisant varier les températures à l’intérieur de la batterie, les chercheurs ont évité les dégradations qui se produisent quand une batterie au lithium fonctionne à haute température. La durée de vie de la batterie serait même étendue et elle serait capable de subir 1.700 cycles de recharge-décharge.
«La clé est de réussir un chauffage rapide, sinon la batterie reste à un niveau de température élevé trop longtemps, ce qui la dégrade fortement«, explique le coauteur de la recherche Chao-Yang Wang. «Et peu importe que le véhicule soit dans le désert de l’Arizona ou dans le Wisconsin en plein hiver et dans la neige et la glace, la batterie est toujours chargée à 60°C», ajoute-t-il.
Passer de 10 minutes à 5 minutes de recharge
Si cette découverte peut s’avérer importante, elle ne va pas lever du jour au lendemain les limitations à l’utilisation des véhicules électriques à batteries. Car passer à un stade industriel pour fabriquer les nouvelles batteries prendra sans doute de nombreuses années. Et le procédé devra être perfectionné et validé. «L’adoption de notre système nécessitera l’adoption de nouvelles batteries construites avec notre structure interne de chauffage» explique Chao-Yang Wang.
Il faudra notamment s’assurer que la technique de recharge extrêmement rapide soit stable, sûre et ne mène pas à des explosions, étant donné la température et la quantité considérable d’énergie transférée et absorbée. Chao-Yang Wang se veut très optimiste. «Nous travaillons maintenant à réduire le temps de recharge de 10 minutes à 5 minutes. Si nous parvenons à cette objectif ambitieux, charger un véhicule électrique sera quasiment la même chose que faire le plein du réservoir d’un véhicule thermique», déclare-t-il.
