Il y a théorie et pratique aussi… En labo, on atteint des densités plus élevées qu’en pratique.
Et en pratique, les densités atteintes varient en fonction de certains choix d’optimisation… Tu peux optimiser une batterie lithium pour la densité énergétique, mais avec une faible puissance spécifique, qui fait qu’elle peut être inadaptée à une voiture. Ou à l’inverse, optimiser pour la puissance spécifique, au détriment de la densité énergétique… Ou tout simplement, optimiser pour le coût, au détriment de la densité… Une batterie lithium LFP sera moins dense qu’une MNC, une lithium-ion moins dense qu’une lithium-polymère, mais moins chère. Et une batterie composée de plein de petites cellules cylindriques (ce qui est souvent le cas des batteries de voiture) sera également moins chère que quelques très grosses cellules en pavé, mais moins dense… Par exemple, dans les batteries d’ordinateurs portables, il y a 15 ans on avait quasiment toujours un assemblage de cellules lithium ion cylindriques 18650. Pas chère, facile à concevoir, mais grosse perte de densité, massique parce que tu as une enveloppe métallique autour de chaque cellule, volumique parce que quand tu met des cylindres dans un boîtier en pavé, forcément t’as du vide. Aujourd’hui, c’est quasiment toujours des pochons lithium-polymère, bien plus dense, aussi bien en masse, car il n’y a plus de carcasse métallique, qu’en volume, car ça prend quasiment la forme qu’on veut pour remplir au maximum l’espace dans le châssis.
Donc les 265 Wh par kg en batteries lithium, c’est possible. Mais c’est pas ce qui est atteint sur les batteries de voitures. 133 sur la Twingo (la moitié donc), 149 sur la Taycan (625 kg pour 93.4 kWh), 138 (40 kWh/290 kg) à 152 (60 kWh/394 kg) sur la Mégane, 160 Wh/kg dans les Tesla (100 kWh/625 kg, 77 kWh/479 kg), etc… Et pour la voiture présentée ici, c’est 140 Wh/kg pour la version lithium 31.4 kWh.
À noter que pour la Tesla S, il existe un prototype de batterie de remplacement présenté il y a un an par Our Next Energy (ONE) qui double la capacité (199.8 kWh au lieu de 100 kWh) pour « seulement » 50% de poids en plus (956 kg au lieu de 625), soit une densité de 209 kWh/kg… Et ONE annonçait il y a un an espérer encore progresser de 25%… On voit donc bien que les batteries lithium actuelles des VE sont largement en dessous des limites du lithium. Parce que la densité n’est pas la priorité absolue dans les indispensables compromis industriels.
D’ailleurs, ici non plus, pour la batterie au sodium, ils n’ont pas utilisé les solutions les plus avancées… L’article à la source indique que la densité de 120 Wh/kg est atteinte en utilisant des cellules qui unitairement montent à 140 Wh/kg. Mais l’article précise que CATL propose déjà des cellules à 160 Wh/kg. Ce qui devrait donc permettre de faire monter la batterie à 140 Wh/kg environ… soit le niveau de la batterie lithium.
D’autant plus qu’un autre pays où la VE est déjà reine, c’est… l’Islande.
