Batteries EV à semi-conducteurs par rapport à la technologie lithium-ion
Batteries électriques à semi-conducteurs ou batteries lithium-ion : lesquelles alimenteront votre prochaine voiture électrique ?
Votre prochain achat de véhicule électrique pourrait dépendre davantage du moment choisi que de la préférence de la marque. Pendant ce temps, le monde automobile se trouve à la croisée des chemins entre la technologie lithium-ion éprouvée et les batteries révolutionnaires à semi-conducteurs pour véhicules électriques. De plus, il ne s’agit pas seulement d’améliorations progressives : nous parlons d’un changement de paradigme complet qui pourrait tout transformer, de la vitesse de recharge à la sécurité des véhicules.
Actuellement, tous les grands constructeurs automobiles, de Tesla à Nissan, s’appuient sur des batteries lithium-ion. Cependant, des entreprises comme Toyota et Hyundai se tournent vers une technologie à semi-conducteurs qui promet de résoudre bon nombre des limitations actuelles des véhicules électriques. Par conséquent, la compréhension de ces deux technologies devient cruciale pour quiconque envisage l’achat d’un véhicule électrique dans les prochaines années.
Lithium-Ion : le cheval de bataille fiable
Les véhicules électriques d’aujourd’hui dépendent entièrement de la technologie des batteries lithium-ion. De plus, cela inclut tous les modèles, de la Tesla Model S à la Chevrolet Bolt EV. De plus, ces batteries ont alimenté la révolution des véhicules électriques au cours de trois décennies de réparation de la technologie et de réduction des coûts.
Les véhicules Tesla présentent le meilleur de la technologie lithium-ion. Plus précisément, la Model S atteint plus de 400 miles d’autonomie grâce à des cellules lithium-ion avancées. De même, la Chevrolet Bolt EV offre une autonomie de 259 miles à un prix nettement inférieur. De plus, Mercedes-Benz utilise du lithium-ion dans sa berline EQS, qui offre jusqu’à 453 milles d’autonomie estimée par l’EPA.
La technologie lithium-ion est confrontée à des défis importants. Premièrement, l’emballement thermique pose un risque sérieux pour la sécurité. Cela peut provoquer une surchauffe, des incendies ou même des explosions si les batteries ne disposent pas de protections. De plus, la recharge des véhicules électriques prend 30 à 45 minutes. Ce temps de recharge des véhicules électriques semble long par rapport aux pleins d’essence rapides. De nombreux consommateurs préfèrent des options de ravitaillement plus rapides. Les efforts visant à développer des solutions de recharge plus rapides se poursuivent, mais ils ne répondent pas encore aux attentes des consommateurs. De plus, les utilisateurs remarquent une dégradation de la batterie après 60 000 miles. Cela conduit à une portée et une efficacité réduites. La détérioration pourrait décourager les utilisateurs d’adopter les véhicules électriques. Ces problèmes soulèvent des questions sur la sécurité et la viabilité des batteries lithium-ion. La recherche et l’innovation continues restent essentielles pour relever ces défis en matière de transport durable.
L’Ioniq 5 de Hyundai présente la dernière technologie lithium-ion. Il peut charger de 10 % à 80 % en seulement 18 minutes avec une charge rapide de 350 kW. Cependant, il s’agit de la performance la plus élevée observée dans les batteries lithium-ion, et la plupart des autres véhicules prennent beaucoup plus de temps à charger.
Batteries à semi-conducteurs pour véhicules électriques : elles changent la donne
Les batteries à semi-conducteurs utilisent des matériaux en céramique, en verre ou en polymère au lieu d’électrolytes liquides. Ce changement élimine bon nombre des problèmes majeurs des batteries lithium-ion et offre des améliorations significatives en termes de performances.
La densité énergétique est un avantage majeur des batteries à semi-conducteurs, qui peuvent stocker 500 à 700 Wh/kg contre 250 à 300 Wh/kg pour le lithium-ion. Cela permet aux véhicules de voyager 50 % plus loin sans batteries plus grosses. Par exemple, une Kia EV6 équipée de batteries à semi-conducteurs pourrait atteindre plus de 450 milles, contre 310 milles actuellement.
Les améliorations en matière de sécurité sont également remarquables. Contrairement aux batteries lithium-ion, les versions à semi-conducteurs ne peuvent pas prendre feu ni exploser. De plus, ils fonctionnent efficacement sur des plages de températures plus larges. Par conséquent, les prochains camions électriques de GMC pourraient fonctionner de manière fiable dans des conditions météorologiques extrêmes qui mettent à l’épreuve les systèmes lithium-ion actuels.
La vitesse de charge représente une autre avancée dans la technologie des batteries, améliorant considérablement l’expérience utilisateur et la facilité d’utilisation des véhicules électriques. Les batteries à semi-conducteurs peuvent se charger à 80 % de leur capacité en seulement 12 à 15 minutes. Il s’agit d’une amélioration remarquable par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles. Cependant, certains prototypes avancés ont même réussi à atteindre cette vitesse de charge impressionnante en seulement 10 minutes, démontrant les progrès rapides dans ce domaine. Par conséquent, le processus de recharge commence à ressembler à l’efficacité des visites traditionnelles dans les stations-service, ce qui le rend plus attrayant pour les consommateurs qui apprécient le temps et la commodité. À mesure que l’adoption de ces batteries innovantes augmente, nous pouvons nous attendre à un changement transformateur dans notre façon de penser le réapprovisionnement énergétique, modifiant ainsi le paysage de la mobilité électrique et les attentes des consommateurs.
Le jeu des chiffres
Le coût reste le plus gros obstacle à l’état solide. Actuellement, ces batteries coûtent huit fois plus cher que leurs équivalents lithium-ion. Cependant, les fabricants prévoient la parité des coûts d’ici 2035 à mesure que les échelles de production augmentent.
Chronologie et stratégies de marque
Toyota mène la course aux semi-conducteurs avec des projets de déploiement limité d’ici 2027. De plus, ils ciblent en premier leur marque de luxe Lexus. Parallèlement, BMW a annoncé l’intégration de batteries à semi-conducteurs pour certains modèles d’ici 2030. De plus, Hyundai vise des batteries commerciales à semi-conducteurs d’ici 2027-2028.
Tesla reste silencieux sur le développement des semi-conducteurs. Ils se concentrent sur l’optimisation de la chimie et des processus de fabrication du lithium-ion. Les experts du secteur pensent que Tesla adoptera la technologie à semi-conducteurs lorsque les coûts deviendront compétitifs.
Nissan adopte une approche différente. Il se concentre d’abord sur les batteries semi-solides. Ils prévoient d’introduire cette technologie d’ici 2028. Cette stratégie permet une transition progressive. Il maintient la compétitivité des coûts.
Moteurs généraux a annoncé des partenariats avec plusieurs fournisseurs de batteries à semi-conducteurs. De la même manière, ils couvrent leurs paris sur différentes technologies. Ainsi, les futurs véhicules électriques Chevrolet et GMC pourraient être dotés de différents types de batteries en fonction des conditions du marché.
Mercedes-Benz collabore avec les fabricants de batteries sur la recherche sur l’état solide. De plus, ils prévoient d’abord d’intégrer la technologie dans leur produit phare EQS. De plus, ce positionnement haut de gamme s’aligne sur les coûts initialement plus élevés des transistors.
Prendre votre décision concernant les batteries à semi-conducteurs pour véhicules électriques
Le timing détermine quelle technologie convient à votre situation. Actuellement, le lithium-ion reste le seul choix pratique pour les achats immédiats. De plus, les véhicules lithium-ion d’aujourd’hui offrent d’excellentes performances et fiabilité.
Si vous achetez en 2025-2026, choisissez parmi les offres lithium-ion actuelles. Plus précisément, considérons la Tesla Model 3, Hyundai Ioniq 6ou Év6 pour une excellente autonomie et des vitesses de charge. De plus, ces véhicules bénéficient de réseaux de services et d’infrastructures de recharge établis.
Cependant, si vous pouvez attendre jusqu’en 2027-2028, les options à semi-conducteurs deviennent viables. De plus, les premiers acheteurs paieront des prix plus élevés mais bénéficieront d’avantages significatifs. De plus, la sécurité améliorée et la recharge plus rapide justifient des coûts plus élevés pour de nombreux acheteurs.
Les opérateurs de flotte sont confrontés à des calculs totalement différents. Plus précisément, la durée de vie plus longue et la sécurité améliorée des transistors pourraient compenser des coûts initiaux plus élevés. De plus, les applications commerciales bénéficient davantage d’une durabilité améliorée et de besoins de maintenance réduits.
Le futur paysage
La technologie à semi-conducteurs dominera largement le marché des véhicules électriques. Ses meilleures performances rendent ce changement inévitable. Cependant, la rapidité avec laquelle cela se produira dépend de l’augmentation de la production et de la baisse des coûts.
D’ici 2030, attendez-vous à des batteries à semi-conducteurs pour véhicules électriques dans les véhicules haut de gamme de Mercedes-Benz, BMW et Lexus. De plus, l’adoption par le marché de masse suivra d’ici le milieu des années 2030. De plus, l’infrastructure de recharge s’adaptera pour accueillir des capacités de recharge plus rapides à semi-conducteurs.
Les véhicules lithium-ion d’aujourd’hui ne deviendront pas obsolètes du jour au lendemain. Au lieu de cela, ils continueront à servir des millions de conducteurs dans les années à venir. De plus, la technologie lithium-ion ne cesse de s’améliorer grâce à des avancées progressives.
La question n’est pas de savoir si les batteries à semi-conducteurs alimenteront votre prochaine voiture électrique. Il s’agit plutôt du moment où vous effectuerez votre prochain achat. Par conséquent, tenez compte de votre calendrier, de votre budget et de vos besoins de conduite lorsque vous choisissez entre ces deux technologies. En fin de compte, les deux représentent des étapes importantes vers un transport durable, mais les batteries à semi-conducteurs définiront le prochain chapitre de la mobilité électrique.
Sources :