Ce 11 janvier 2021, le constructeur automobile chinois Nio a présenté sa future berline électrique ET7, qui s’annonce comme la première voiture à batterie à électrolyte solide du marché. Cette technologie de rupture propose des batteries moins lourdes, plus puissantes, avec une charge accélérée et moins de risque de combustion que les batteries à électrolyte liquide, utilisée dans les voitures électriques actuelles. La commercialisation de l’ET7 est annoncée pour 2022.

Nio, un constructeur automobile chinois, annonce la première voiture électrique avec une batterie à électrolyte solide

La course à la première voiture à batterie solide est en passe d’être gagnée par la Chine. C’est du moins ce qu’annonce la dernière keynote du constructeur automobile chinois Nio, ce lundi 11 janvier 2021. Le fabricant, qui s’était fait remarquer avec sa supercar EP9, y a présenté sa future berline électrique haut de gamme.

Baptisée ET7, ce modèle présente des caractéristiques « classiques » pour une voiture électrique de ce type, concurrente naturelle de la Tesla Model S : 5,10 mètres de long, moteur de 180kW à l’avant, de 300 kW à l’arrière, pour un total de 650 chevaux. Mais c’est sous la voiture que se cache l’innovation de cette ET7 : elle serait la première voiture électrique à disposer d’une batterie à électrolyte solide.

Aujourd’hui, toutes les voitures électriques commercialisées utilisent des batteries Lithium-Ion à électrolyte liquide. Dans ces batteries, les deux électrodes sont composées en graphite (anode) et en dioxyde de cobalt (cathode), baignant dans une solution conductrice de sels de lithium mélangé à des solvant.

Les batteries à électrolyte solide supprime la solution liquide, et utilisent une cathode entièrement métallique, formée de lithium pur. L’anode (elle aussi en lithium) ne serait alors nécessaire que pour la charge de la batterie, elle disparaîtrait lors de la décharge. L’enjeu clé de cette technologie est de trouver un matériau séparant la cathode du contact électrique négatif. Ce matériau doit laisser passer les ions lithium, mais empêcher tout court circuit et, surtout, empêcher la création d’excroissances métalliques. Les recherches les plus avancées en la matière, en Europe, utilisaient une céramique.

Gain de poids, de volume, charge accélérée, plus de risque de combustion…

Les avantages de la batterie à électrolyte solide sont considérables : volume et poids réduits de moitié à capacité égale, et temps de recharge énormément accéléré. De plus, comme l’électrolyte solide est ininflammable, les risques de combustion de la batterie seraient presque réduit à zéro, et, surtout, la batterie n’aurait plus besoin d’un système de refroidissement.

La batterie à électrolyte solide permettrait ainsi de faire franchir un cap technologique décisif aux voitures électriques en termes d’autonomie, de poids et de vitesse de charge. Qui plus est, elle faciliterait également le développement des voitures à hydrogène, en réduisant considérablement l’encombrement de la batterie d’appoint indispensable à ces dernières.

Cette technologie est donc l’une des priorités de la recherche sur les véhicules électriques. Volkswagen travaille notamment sur ce sujet avec QuantumScape Corporation depuis 2018, et elle figure en bonne place sur la feuille de route de l’Airbus des batteries. Mais c’est bien la Chine qui faisait la course ne tête, en étant le premier pays à produire des batteries à électrolyte solide en série, via une usine ouverte par Qing Tao Energy Development à Kushan.

Rien d’étonnant, donc, à ce que la première voiture commercialisée disposant de cette innovation vienne de Chine. Nio propose l’ET7 avec plusieurs capacités de batterie – 70, 100 et 150 kWh. Seule la version 150 kWh disposera de la fameuse batterie à électrolyte solide.

Nio annonce pour cette batterie une densité inédite de 360 Wh/kg, soit presque 50% de plus qu’une batterie Lithium-Ion à électrolyte liquide classique (200 Wh/kg en moyenne), pour un poids réduit de moitié. Le prix du véhicule n’a pas été annoncé, mais son aspect expérimental promet un tarif très élevé. Mais c’est un pas important vers la démocratisation de cette technologie.