Une nouvelle batterie destinée à alimenter les avions de passagers et les véhicules électriques, expliquée

La transition vers le véhicule électrique s'accélère, avec une montée en puissance des parts de marché et des avancées technologiques. Dans le blizzard de rapports et de déclarations d'entreprises qui l'accompagne, certains développements potentiellement énormes peuvent passer sans préavis ni explication.

En voici une : CATL, la société basée en Chine qui est le premier fabricant mondial de batteries pour véhicules électriques, a fourni le mois dernier des détails sur une batterie de nouvelle génération qui aura une densité d'énergie pouvant atteindre 500 wattheures par kilogramme, soit environ le double la densité d'énergie des principales batteries du marché, une différence qui conduira à une autonomie plus longue avant de devoir recharger.

Ce sera une conception "semi-solide", ce qui est l'une des raisons pour lesquelles il est capable d'emmagasiner autant d'énergie (plus à ce sujet dans un instant).

Habituellement, quand je vois une annonce comme celle-ci, c'est lié à un échéancier vague ou à plusieurs années. Il était donc à noter qu'un responsable de CATL, s'exprimant au Salon de l'auto de Shanghai, a déclaré que cette batterie commencerait la production de masse cette année.

La société a déclaré que la batterie serait suffisamment sûre et aurait une densité d'énergie suffisante pour pouvoir fonctionner dans les avions, en plus des voitures et des camions électriques. La société a déclaré qu'elle travaillait avec des partenaires pour développer des avions de passagers électriques et "appliquait des normes et des tests de niveau aéronautique conformément aux exigences de sécurité et de qualité de niveau aéronautique".

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CATL, qui signifie Contemporary Amperex Technology Co. Limited, a été un fournisseur de batteries pour plusieurs des plus grands constructeurs automobiles du monde, dont BMW, General Motors, Tesla et Volkswagen.

L'année dernière, CATL a introduit une nouvelle batterie avec une densité d'énergie allant jusqu'à 255 wattheures par kilogramme et une capacité de plus de 600 miles d'autonomie. Les premiers véhicules utilisant la batterie sont désormais commercialisés en Chine mais ne sont pas encore disponibles aux États-Unis. Une augmentation de la densité d'énergie signifie qu'une batterie peut aller plus loin avec une seule charge et permet d'utiliser des batteries plus petites sans perte d'autonomie.

La société n'a pas donné de chiffre d'autonomie pour la batterie de 500 wattheures de prochaine génération, et elle n'a pas précisé quelles marques ou quels modèles seront les premiers à l'utiliser.

Pour aider à comprendre une partie de la terminologie utilisée par CATL, j'ai contacté Venkat Srinivasan du Laboratoire national d'Argonne dans la région de Chicago. Il est scientifique spécialisé dans les batteries et directeur du Centre collaboratif d'Argonne pour la science du stockage de l'énergie.

Quelques questions et réponses :

"Nous utilisons le terme" batterie hybride "", a déclaré Srinivasan. "Donc, ce que cela signifie, c'est qu'il a un solide, mais il a aussi un liquide."

Le solide ou le liquide est l'électrolyte, le matériau à l'intérieur de la batterie à travers lequel les ions lithium circulent.

Les entreprises s'efforcent de développer des batteries partiellement solides ou entièrement solides, car les matériaux permettent une plus grande densité d'énergie que l'utilisation de liquides ou de gels.

Il s'agit d'un changement par rapport aux batteries lithium-ion d'aujourd'hui, qui ont presque toutes des électrolytes liquides ou en gel.

Une batterie semi-solide aura souvent un électrolyte solide dans son anode, qui est le côté chargé négativement pendant la décharge, et un liquide ou un gel dans sa cathode, qui est son côté chargé positivement.

QuantumScape, une startup de fabrication de batteries à San Jose, en Californie, est un exemple frappant d'une entreprise utilisant une conception semi-solide, basée sur des présentations sur sa technologie.

Mais les entreprises décrivent les conceptions de différentes manières. QuantumScape n'utilise pas le terme "état semi-solide" pour sa batterie, et un tel raccourci peut masquer de grandes différences de matériaux et de conceptions entre les entreprises.

En plus d'être semi-solide, CATL décrit son nouveau produit comme une "batterie à matière condensée".

"Je n'ai aucune idée de ce que c'est", a déclaré Srinivasan.

Il a déclaré que le terme concernait peut-être davantage l'image de marque ou le marketing que la conception de la batterie.

« Souvent, nous confondons l'image de marque avec un concept scientifique, n'est-ce pas ? » il a dit. "Ou souvent, c'est juste une pure image de marque. Et ce n'est pas grave. C'est ce que font les entreprises."

Le développement de batteries à plus haute densité d'énergie devrait conduire à des VE avec des autonomies plus longues. Certaines des conceptions utilisent des matériaux moins chers que dans les batteries lithium-ion actuelles, il est donc possible de réduire les prix des véhicules électriques.

Mais il est important de réaliser que, même avant que ces batteries meilleures et moins chères n'arrivent sur le marché, les ventes de véhicules électriques montent en flèche.

Les ventes de véhicules électriques aux États-Unis ont augmenté de 45 % au premier trimestre par rapport au premier trimestre de l'année précédente, selon Cox Automotive. Les véhicules électriques représentaient 7,2 % de toutes les voitures et camions légers vendus, un record.

"Le bâton de hockey est là", a déclaré Srinivasan, faisant référence à la forme de la courbe de croissance des ventes de véhicules électriques. "Cela va beaucoup plus vite qu'aucun d'entre nous ne peut même l'anticiper."

Le rythme de la croissance est bon pour le climat, puisque le transport est la principale source d'émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis. Mais la croissance ajoute également à l'urgence de certaines des principales préoccupations concernant les véhicules électriques.

Les entreprises et les gouvernements savent qu'ils doivent travailler pour construire une infrastructure de recharge publique. C'est cher et compliqué.

La fabrication de batteries et de véhicules électriques a des effets négatifs sur l'environnement, à cause de l'exploitation minière et des préoccupations concernant les déchets laissés à la fin de la durée de vie d'une batterie. Les entreprises et les gouvernements travaillent à réduire les effets nocifs, ce qui est également coûteux et compliqué.

Et ce n'est que le début d'une longue liste d'inconvénients des véhicules électriques qui doivent être traités rapidement.

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Il y a cinq ans, lorsque j'ai parlé à des experts des points de basculement dans le passage aux véhicules électriques, ils envisageaient la fin des années 2020 et le début des années 2030 comme le moment où l'élan deviendrait indubitable et imparable.

Désormais, les actions des constructeurs automobiles et les changements de politique des plus grandes puissances économiques mondiales ont avancé ce calendrier. Combien? Je ne sais pas. Mais il est clair que nous sommes proches d'un jour où les véhicules électriques seront le choix préféré des acheteurs de voitures neuves, et les moteurs à combustion interne prendront le pas sur le téléphone à clapet.

Autres histoires sur la transition énergétique à noter cette semaine :

L'administration Biden lance un programme de 11 milliards de dollars pour électrifier l'Amérique rurale : Le département de l'agriculture a lancé le processus d'attribution d'environ 11 milliards de dollars en financement de la loi sur la réduction de l'inflation pour électrifier et réduire les émissions dans les zones rurales, comme le rapporte Brian Dabbs pour E&E News. L'administration décrit cela comme le plus gros investissement dans l'électrification depuis le New Deal. Je suis intéressé de voir si ces dépenses dans des domaines largement républicains peuvent aider à réduire la division partisane dans les attitudes à l'égard du changement climatique et de l'énergie propre.

Le plan de la centrale électrique de Biden donne du temps à l'industrie et des options pour réduire la pollution climatique : Les incitations de la loi sur la réduction de l'inflation pour l'énergie propre ne sont qu'une partie du tableau, et la semaine dernière, l'administration Biden a aidé à préciser certains détails clés avec la publication de règles de réduction des émissions dans les centrales électriques, comme le rapportent Marianne Lavelle et Nicholas Kusnetz pour ICN. Les nouvelles règles sont hautement personnalisables, offrant aux propriétaires de centrales électriques des options sur la manière de réduire leurs émissions. Viendront ensuite les contestations judiciaires, et si vous voulez avoir une idée de ce que les procureurs généraux des États républicains disent de leurs plans, Fox News a un résumé.

L'IRS publie des règles pour se qualifier pour les crédits d'impôt sur le « contenu national » : L'Internal Revenue Service a publié des directives sur la façon dont il définit les qualifications pour les crédits d'impôt de la loi sur la réduction de l'inflation qui exigent que les matériaux soient fabriqués aux États-Unis, comme le rapporte Emma Penrod pour Utility Dive. L'un des éléments clés de la directive est que les panneaux solaires sont considérés comme des "produits manufacturés", ce qui leur permet de se qualifier pour des crédits tant qu'au moins 40% de leurs composants sont produits aux États-Unis. Les groupes d'entreprises de l'énergie solaire ont salué les orientations. Le crédit d'impôt pour le contenu national fait partie du "gâteau en couches" d'incitations empilables dont j'ai parlé la semaine dernière.

Lors de l'assemblée des actionnaires de Tesla, Musk parle du cybertruck et de l'économie : Le PDG de Tesla, Elon Musk, s'est adressé aux actionnaires lors de l'assemblée annuelle de la société cette semaine et Lara Kolodny de CNBC a un aperçu. Il a déclaré que le Cybertruck tant attendu de Tesla arrivera sur le marché cette année et que la société sera en mesure de livrer 250 000 à 500 000 exemplaires du modèle une fois la production lancée. Il a également déclaré qu'il s'attend à ce que l'économie connaisse une période difficile au cours des 12 prochains mois au cours desquels de nombreuses entreprises feront faillite, mais pense que Tesla est bien positionné à long terme. Répondant à une question sur son rachat de Twitter pour 44 milliards de dollars, Musk a déclaré qu'il s'agissait d'une "distraction à court terme". Eh oui, c'est une distraction coûteuse et chronophage pour le dirigeant d'une des entreprises les plus importantes de la transition énergétique.

Le monde peut-il fabriquer une batterie de voiture électrique sans la Chine ? : Le New York Times examine la domination de la Chine dans la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques dans un article d'Agnes Chang et Keith Bradsher. Cette lecture est essentielle pour comprendre à quel point les États-Unis sont loin derrière et pourquoi l'administration Biden consacre tant d'argent et d'efforts pour encourager les entreprises de batteries à construire des usines dans ce pays.

Inside Clean Energy est le bulletin hebdomadaire d'actualités et d'analyses d'ICN sur la transition énergétique. Envoyez des conseils et des questions sur l'actualité à [email protected].

Dan Gearino couvre le Midwest des États-Unis, faisant partie du National Environment Reporting Network d'ICN. Sa couverture traite de l'aspect commercial de la transition vers une énergie propre et il rédige le bulletin Inside Clean Energy d'ICN. Il est arrivé à ICN en 2018 après un mandat de neuf ans chez The Columbus Dispatch, où il a couvert le secteur de l'énergie. Avant cela, il a couvert la politique et les affaires dans l'Iowa et dans le New Hampshire. Il a grandi dans le comté de Warren, Iowa, juste au sud de Des Moines, et vit à Columbus, Ohio.