1 000 km d’autonomie dans 100 kg, la batterie solide va alléger les voitures électriques

Des chercheurs chinois annoncent avoir résolu l’un des principaux verrous technologiques des batteries solides. Leur promesse ? Diviser le poids par deux et doubler l’autonomie. Une révolution, si elle tient ses promesses.

Pour gagner en autonomie, les voitures électriques embarquent toujours plus de batterie. Mais plus elles grossissent, plus elles alourdissent le véhicule, et plus celui-ci consomme : le serpent qui se mord la queue. À terme, pour pouvoir dépasser le plafond de verre actuel de l’autonomie, il faudra s’appuyer sur les innovations à venir.

Selon la télévision publique chinoise CCTV, reprise par CarNewsChina, plusieurs instituts de recherche chinois auraient réalisé d’importantes avancées sur le sujet. Trois percées techniques en matière de batterie solide pourraient permettre de doubler l’autonomie des voitures électriques tout en réduisant leur poids.

Le talon d’Achille des batteries solides

Contrairement aux batteries actuelles, qui utilisent un électrolyte liquide, les batteries solides misent sur un électrolyte à base de sulfure, aussi dur et cassant que la céramique. Hélas, ce matériau se marie très mal avec l’anode en lithium-métal, souple et malléable. L’interface entre les deux devient irrégulière, les ions circulent mal et la batterie perd en efficacité et en durabilité. Autant dire que, dans ces conditions, la technologie perd rapidement de son intérêt. En laboratoire et sur de faibles volumes, la batterie solide existe, mais l’industrialisation du procédé n’est pas encore prête.

C’est précisément ce point que plusieurs équipes chinoises disent avoir réussi à corriger, chacune avec sa propre méthode. Néanmoins, ces pistes ont-elles vraiment une réalité à grande échelle ? La question demeure entière.

Des batteries deux fois plus légères, deux fois plus endurantes

Selon les premières données relayées par les chercheurs, une batterie de 100 kg pourrait désormais fournir plus de 1 000 km d’autonomie, contre environ 500 km auparavant. Si cette promesse se confirmait, ce serait un saut technologique majeur : la densité énergétique d’une batterie solide pourrait enfin surpasser celle des meilleures cellules lithium-ion actuelles, tout en divisant par deux le poids des packs embarqués dans les véhicules.

Mercedes Vision EQXX // Source : Mercedes — Mercedes Vision EQXX fait partie des véhicules à faire plus de 1 000 km en une charge // Source : Mercedes

Trois approches ont été présentées par des instituts de recherche de premier plan. La première, menée par l’Académie chinoise des sciences, introduit des ions iode dans la batterie. Ces ions agissent comme des « médiateurs » : ils se déplacent automatiquement vers la zone de contact entre l’anode et l’électrolyte, comblent les micro-vides et assurent un transfert d’ions lithium plus fluide. Cela permet d’obtenir une batterie plus stable et plus efficace au fil des cycles.

La deuxième méthode, développée par l’Institut de recherche sur les métaux, s’attaque à la rigidité du matériau. En intégrant une structure polymère flexible, les chercheurs ont rendu l’électrolyte plus souple sans sacrifier sa solidité. Les tests seraient impressionnants : le matériau aurait résisté à 20 000 cycles de torsion et de flexion sans se fissurer, tout en améliorant la mobilité des ions lithium et la densité énergétique globale du système de près de 86 %.

Enfin, l’université Tsinghua a misé sur les polyéthers fluorés, capables de supporter des tensions électriques plus élevées. Ce matériau forme une fine couche protectrice de fluorure à la surface de l’électrode, empêchant tout court-circuit en cas de contrainte. Les batteries testées auraient survécu à des tests thermiques à 120 °C et à des perforations, sans explosion.

La Chine veut garder une longueur d’avance

Pris ensemble, ces trois travaux laissent entrevoir une maturité industrielle grandissante de la recherche chinoise sur les batteries solides. Elles promettent une densité énergétique bien supérieure à celle du lithium-ion : à masse égale, elles stockent deux fois plus d’énergie. D’où cette équation spectaculaire : 100 kg de batterie pour 1 000 km d’autonomie, contre environ 500 km pour les meilleures actuelles.

Mais comme souvent avec la Chine, la prudence s’impose : ces résultats proviennent de laboratoires publics et non encore d’usines. Il reste la phase critique de l’industrialisation, celle qui transforme les prototypes en produits viables. Les annonces sont nombreuses autour de la batterie solide, mais c’est souvent la douche froide quand il s’agit de passer de la théorie à la pratique. Elle reste néanmoins l’une des technologies les plus prometteuses.