Des chercheurs de l’Université RWTH Aachen en Allemagne viennent de terminer une étude bien poussée sur les batteries de deux références de l’électromobilité : Tesla et BYD. Publiée dans le Journal Cell Reports Physical Science, cette recherche lève le voile sur le mode de fabrication et la composition interne de ces batteries lithium-ion dont les technologies restent jalousement gardées par chacun des constructeurs.
Une incursion dans l’univers des batteries Tesla et BYD
L’étude avait pour but de découvrir ce qui se cache dans les batteries de Tesla et BYD, ainsi que les secrets de leur fabrication. Pour se faire, les chercheurs ont démonté ces batteries et ont passé au crible leur conception mécanique, la taille des cellules et même la composition matérielle exacte des électrodes. Ils ont aussi évalué les performances électriques et thermiques des cellules pour deviner les méthodes de montage et estimer les coûts des matériaux, y compris ceux liés à l’extraction du lithium.
Tesla et BYD figurent parmi les principaux fabricants de batteries pour véhicules électriques dans le monde. Pourtant, malgré leur renommée, ils gardent jalousement le silence sur leurs procédés de fabrication. Cette étude offre donc une opportunité rare de jeter un œil dans les coulisses de ces composants indispensables à la mobilité moderne.
Découvertes sur la densité énergétique et l’efficacité
Les résultats montrent que les batteries de Tesla visent avant tout une densité énergétique élevée et des performances optimisées, tandis que celles de BYD se concentrent sur l’efficacité volumique et la recharge ultra-rapide. Par exemple, la cellule Blade de BYD repose sur une chimie d’électrode au phosphate de fer lithium (LFP), tandis que la cellule 4680 de Tesla utilise une chimie NMC811.
Les densités énergétiques diffèrent nettement entre les deux constructeurs : la batterie BYD affiche 160 Wh/kg et 355,26 Wh/l, alors que celle de Tesla atteint 241,01 Wh/kg et 643,3 Wh/l. Fait intéressant, les deux types de cellules utilisent des anodes en graphite sans ajout de dioxyde de silicium (même si le silicium est souvent vu comme un bon moyen d’augmenter la densité énergétique).
Variations de format et de design
Les différences vont plus loin. BYD mise sur une grosse cellule prismatique, alors que Tesla opte pour une cellule cylindrique de taille bien inférieure. Malgré cette divergence de formats, quelques points communs demeurent : Tesla utilise le soudage laser pour connecter ses fines feuilles d’électrode, tandis que BYD combine soudage laser et soudage ultrasonique (techniques de montage qui facilitent l’assemblage).
Même si la cellule BYD est physiquement plus grande, la part des composants passifs reste assez similaire à celle de Tesla. Les chercheurs insistent sur la nécessité de creuser un peu plus ces aspects pour mieux cerner comment ces choix mécaniques influencent la performance globale des électrodes et la longévité des cellules.
Cette étude offre un point de référence précieux pour les prochaines conceptions de grandes cellules et indique des orientations déterminantes pour le développement des futures générations de batteries pour voitures. Elle met en lumière plusieurs points techniques qui pourraient orienter directement les stratégies dans le secteur automobile.
Un des chercheurs participant à l’étude a d’ailleurs déclaré : « Il existe très peu de données et d’analyses approfondies sur les batteries de pointe pour les applications automobiles », ce qui montre à quel point ce travail exploratoire est important pour le stockage d’énergie.
Ces résultats laissent entrevoir de nouvelles pistes de recherche, que ce soit pour améliorer la gestion thermique ou l’efficacité cellulaire. Alors que Tesla et BYD continuent d’innover de leur côté, cette étude pose les bases pour inspirer les innovations à venir dans un secteur en pleine évolution.
