BYD fait passer la batterie solide du laboratoire à la voiture
BYD prévoit pour 2027 un premier véhicule équipé de sa propre batterie solide. L’entreprise l’a confirmé par l’intermédiaire de sa direction, sans toutefois préciser le modèle, les performances ni la date de commercialisation.
BYD mise donc dans un premier temps sur un démonstrateur technologique. Un véhicule en état de rouler devra montrer si les cellules fonctionnent non seulement dans les conditions contrôlées d’un laboratoire, mais résistent aussi aux vibrations, aux variations de température et à de nombreux cycles de recharge.
L’utilisation dans un véhicule en 2027 constituera une étape importante pour valider l’intégration, mais ne confirmera pas encore la commercialisation d’un modèle de série.
Ce que l’on sait de la batterie solide de BYD
FinDreams, la division batteries de BYD, travaille sur une chimie inorganique à base de sulfures. L’électrolyte solide pourrait notamment faire appel à des matériaux dits LPSC, contenant du lithium, du phosphore, du soufre et du chlore.
BYD a déjà développé des cellules prototypes de 20 Ah et 60 Ah. Au niveau de la cellule, l’objectif est d’atteindre une densité énergétique proche de 400 Wh/kg. Cette valeur ne peut toutefois pas être transposée directement à une batterie complète de véhicule, car le boîtier, le refroidissement, le câblage et les structures de sécurité augmentent le poids du pack.
À titre de comparaison, BYD utilise dans nombre de ses voitures électriques actuelles des cellules LFP robustes et relativement peu coûteuses. L’importance prise par cette chimie sur le marché est illustrée par le marché chinois des batteries et la part élevée du LFP.
Pourquoi les batteries solides à base de sulfures sont difficiles à fabriquer
Les électrolytes solides à base de sulfures offrent une conductivité ionique élevée et sont donc considérés comme une base prometteuse pour des cellules solides performantes. Le passage de petites cellules expérimentales à une batterie automobile durable comporte toutefois plusieurs obstacles techniques.
Contact entre les couches solides
Dans les batteries lithium-ion actuelles, un électrolyte liquide peut compenser les irrégularités et imprégner les électrodes. Dans une cellule solide, des matériaux solides sont en revanche directement en contact. Si le volume des électrodes varie pendant la charge et la décharge, de petites pertes de contact peuvent apparaître → la résistance interne augmente et la capacité utilisable diminue.
Certaines architectures de cellules nécessitent donc une pression mécanique permanente. Cela impose des exigences supplémentaires au boîtier, à la structure du pack et à la régulation de la pression, en particulier si la batterie doit résister pendant de nombreuses années aux variations de température et aux chocs de la chaussée.
Fabrication à sec et protection contre l’humidité
La production doit elle aussi être adaptée. Les procédés humides habituels utilisent des solvants susceptibles de réagir avec les électrolytes sulfurés. BYD développe donc des procédés à sec dans lesquels des fibres de PTFE assurent notamment la liaison mécanique des matériaux des électrodes.
À cela s’ajoute une forte sensibilité à l’humidité. L’hydrolyse de certains matériaux sulfurés peut produire du sulfure d’hydrogène toxique. La production, la cellule et le pack de batteries doivent donc être conçus de manière à rester systématiquement secs et hermétiques.
Le calendrier provisoire de BYD
| Période | Étape de développement prévue |
|---|---|
| 2027 | Premier véhicule destiné à tester la technologie |
| À partir de 2027 environ | Essais en petite série avec approximativement 1 000 véhicules envisageables |
| Vers 2030 | Début visé d’une production commerciale à plus grande échelle |
| Par la suite | Montée en puissance progressive à mesure que les coûts des matériaux et de la fabrication diminuent |
Les premières applications devraient vraisemblablement concerner des véhicules haut de gamme. Le coût initialement élevé des matériaux sulfurés spécifiques et des nouvelles installations de production pourra y être plus facilement absorbé. Des marques comme Yangwang ou Denza pourraient donc être candidates, mais aucune gamme précise n’a été confirmée.
Des plateformes techniquement sophistiquées existent déjà. La Yangwang U7 a subi un vaste essai d’endurance de sa batterie, tandis que BYD a développé un pack de batteries particulièrement volumineux pour le Denza N8. Cela ne signifie toutefois pas que l’un de ces modèles recevra la batterie solide.
Toyota et Samsung SDI poursuivent des objectifs similaires
BYD n’est pas seul dans la course. En collaboration avec Idemitsu, Toyota vise une commercialisation de véhicules entièrement électriques équipés de batteries solides entre 2027 et 2028. Samsung SDI fixe également 2027 comme objectif pour le lancement de la production de masse de ses propres cellules solides.
De tels calendriers renseignent peu sur l’acteur réellement en tête sur le plan technologique. La reproductibilité de la qualité des cellules, leur durée de vie, leur sécurité et leurs coûts de production seront déterminants. Entre une cellule pilote fonctionnelle et une production annuelle de plusieurs gigawattheures, l’étape d’industrialisation est immense.
Ce que cela signifie pour les voitures électriques en Europe
À court terme, peu de choses changeront pour les acheteurs en Allemagne, en Autriche et en Suisse. BYD n’a annoncé ni modèle européen équipé d’une batterie solide, ni prix, ni autonomie, ni puissance de recharge. Même si les essais sur véhicule sont concluants, la technologie devrait d’abord apparaître en faibles volumes et dans des gammes coûteuses.
Les batteries lithium-ion conventionnelles, et notamment les batteries LFP, resteront donc pertinentes pendant encore longtemps. BYD estime elle-même que les électrolytes liquides et les systèmes solides pourraient être utilisés en parallèle pendant 15 à 20 ans.
L’essai prévu en 2027 restera néanmoins une étape importante. Si BYD parvient à assurer un fonctionnement stable dans un véhicule réel, la batterie solide se rapprochera de manière décisive de la production en série. La possibilité qu’une voiture électrique largement disponible en soit équipée avant 2030 dépendra surtout de la fabrication, de la durabilité et des coûts.
