Apparemment, les batteries à l’état solide semblent être le nouvel enjeu pour la dernière étape vers la mobilité électrique. Bien que les prévisions n’aient pas été flatteuses, ils pourraient arriver chez les concessionnaires un peu plus tôt qu’on ne le pense. C’est en tout cas ce que tient à souligner Automotive News, car Toyota prévoyait apparemment de présenter un prototype doté de batteries à l’état solide lors des Jeux olympiques de Tokyo en 2020.
Selon la publication américaine, bien que l’événement ait été reporté en raison de la pandémie de coronavirus, le développement des batteries s’est poursuivi et elles ont maintenant été installées dans plusieurs prototypes. Cependant, on ne sait pas quand ils feront leurs débuts, les Jeux olympiques d’été ayant été reportés à 2021. Keiji Kaita, vice-président exécutif de la propulsion et directeur général de la division batteries de l’entreprise, a été interviewé par le journal pour donner quelques clés de l’avenir durable de la marque.
Selon Kaita, les batteries à l’état solide peuvent être entièrement chargées en 15 minutes grâce à un électrolyte à base de soufre, qui favorise un transfert plus efficace des ions de lithium entre les électrodes. Ils sont également moins chers à produire et ont une densité énergétique près de huit fois supérieure à celle des meilleures unités lithium-ion actuelles, tout en étant plus légers, plus petits, plus sûrs et en offrant des temps de recharge plus rapides, dans le but de combler l’écart avec les moteurs à combustion.
Toyota a choisi de se concentrer sur les véhicules hybrides et à pile à combustible comme piliers de sa stratégie verte, mais cela ne signifie pas que le constructeur automobile renonce aux véhicules électriques purs. En plus d’un crossover construit en collaboration avec Subaru dans un avenir proche, le constructeur japonais disposera d’une gamme de six autres véhicules, qui devraient tous atterrir d’abord en Chine, tout comme l’audacieux SUV compact C-HR l’a fait autrefois.
L’entreprise d’Aichi effectue des recherches sur cette technologie avec son partenaire Panasonic dans le cadre d’une coentreprise (Prime Planet Energy & Solutions Inc.) depuis avril 2020, et si cela ne fait pas si longtemps, elle compte déjà 5 100 employés, dont 2 400 en Chine. Cette société a pour objectif de fournir des batteries à l’état solide à Toyota d’ici 2025, et M. Kaita est convaincu qu’elle respectera cette échéance. Selon les rapports, leur objectif est de développer une batterie qui conserve plus de 90 % de ses performances d’origine pendant 30 ans.
« Pour pallier ces limitations, nous étudions comment nous pourrions ajuster l’anode ou d’autres matériaux. Nous essayons de réduire les inconvénients rencontrés », a déclaré Kaita à Automotive News. Malheureusement, un certain nombre de problèmes doivent encore être résolus. Des problèmes de sécurité et de durabilité empêcheraient les ingénieurs d’atteindre des densités d’énergie élevées. L’entreprise semble également modifier la chimie de la batterie afin de minimiser sa dégradation.
Le principal problème est que l’électrolyte doit être flexible, car la plupart des anodes se dilatent pendant la charge et se contractent pendant la décharge. Toyota tente de remédier à ce problème en développant de nouveaux matériaux pour l’électrolyte qui ne lui permettent pas de se déformer. Elle pourrait également enflammer des anodes qui ne se dilatent pas, comme les anodes en lithium métallique, mais l’article ne le mentionne pas clairement. Kaita laisse seulement entendre qu’ils peuvent modifier l’anode et d’autres matériaux pour réduire les inconvénients qu’ils trouvent.
En ce qui concerne la fabrication, M. Kaita a déclaré que, comme les cellules doivent être produites dans un environnement extrêmement sec, Toyota les fabrique actuellement dans une série de cabines compactes. Les employés viennent travailler sur les batteries en portant des gants en caoutchouc étanches ; ce n’est pas un produit qui se prête à une fabrication à grande échelle. Heureusement, d’autres constructeurs, comme Hyundai et Honda, investissent également des ressources dans les batteries à semi-conducteurs afin d’accélérer l’adoption massive des véhicules électriques.