Toyota confirme la commercialisation de batterie solide pour voiture électrique d’ici 2025

Au salon automobile de Tokyo 2017, le vice président de Toyota, Didier Leroy, a confirmé qu’une première application de batterie solide aura lieu d’ici 2025. Ce sera une technologie de batterie « Next Generation » qui équipera les voitures électriques (EV) et les voitures hybrides rechargeables (PHV), de quoi ringardiser la technologie de batterie Lithium actuelle…

Le constructeur japonais affirme que cette technologie de batterie à électrolyte solide, apporterait plus de sécurité, doublerait la capacité, et diminuerait drastiquement le temps de charge, vis à vis de la technologie de batterie Lithium ion (à électrolyte liquide) actuelle.

Selon Didier Leroy :

Toyota est actuellement le leader mondial en terme de nombre de brevets sur l’application de batterie à l’état solide, et nous sommes en train d’accélérer le développement avec plus de 200 ingénieurs travaillant sur ce projet.

Cette nouvelle technologie, que Toyota travaille activement sur la production en masse, a changé radicalement la vision de Toyota dans la mobilité du futur :

Il n’y a aucun doute sur le fait que la voiture électrique constitue une solution importante pour le futur proche.

Jusqu’ici, la direction de Toyota ne considère pas la voiture électrique comme une solution viable pour remplacer les véhicules thermiques : le temps de recharge trop long était considéré comme un frein à la démocratisation du véhicule électrique. Au contre courant de ses concurrents, Toyota avait investi une somme astronomique sur le développement de la voiture pile à combustible hydrogène, dont une est produite en série sous le nom de Mirai ; la voiture électrique était considérée comme une solution de mobilité purement urbaine.

Toyota i-Road (gauche) et Toyota Mirai (droite) incarnaient jusqu’ici la vision de mobilité propre du constructeur

La percée scientifique en matière de batterie solide a donc changé totalement la donne, Toyota vise désormais une stratégie dite « tout horizon » et déploiera soit la voiture électrique soit la voiture hydrogène en fonction du besoin et de l’infrastructure du marché local.

En effet, après plus de 30 ans de recherche, les japonais semblent voir le bout du tunnel avec cette technologie de batterie solide (ou Lithium métal), grâce à la découverte de la matière Li10GeP2S12 la en 2011 par le professeur Sugano, un Lithium métal capable de rivaliser avec le liquide lithium ion.

Le liquide électrolyte des batteries Lithium ion actuelles est une matière inflammable

Dans un article sur Huffington Post, les chercheurs affirment que désormais leur prototype atteint la même durabilité que les batteries Lithium ion actuelles (1000 cycles de charge/décharge), et de pouvoir doubler la capacité de décharge/charge. Le temps de recharge serait réduit à quelques minutes…(reste à savoir comment l’infrastructure suivra derrière?)

Comparatif des différents technologies de batterie

Pour le moment, la difficulté serait de comprendre le mécanisme de conduction de cette matière Lithium métal (ils ne comprennent pas pourquoi un ajout faible de chlore a pu améliorer autant la conductivité) pour mieux l’optimiser, et d’autre part, trouver une matière compatible avec le lithium métal, pour améliorer la stabilité de l’électrode dans le cadre d’une production de masse.

Source : Nikkei

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Author: Félix Wong

Ancien ingénieur mécanique en aéronautique, je suis devenu un passionné automobile avec la technologie hybride...
J'aime aussi la bonne cuisine (et le faire), la photographie, et améliorer proprement son véhicule.

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31 Comments

  1. Un peu déçu: cela fait déjà 3 ans de retard par rapport à l'annonce précédente qui parlait de 2022. Peut-être que dans 6 mois, ils vont annoncer 2030.
    Toyota ne semble plus en mesure de maintenir sa soi-disant avance dans ce domaine.
    Et finalement, les avantages de cette batterie ne sont pas si importants que cela, à part peut être sur le plan sécuritaire. Car avant de trouver suffisamment de bornes capables de delivrer la puissance nécessaire à une recharge de quelques minutes…
    Sinon, très bon article.

  2. Il y a deux autres points très important dans cette nouvelle batterie :
    – un poids divisé par 2 à capacité équivalente.
    – une décharge bien plus rapide qu'avec des super-condensateurs.

    Cette batterie n'aura donc aucun mal à délivrer, ou recevoir, une grosse intensité de courant, même si elle est très petite comme sur les PHV, voire les HV. Du coup, le moteur électrique pourra bien mieux seconder le thermique et le freinage régénératif sera bien plus puissant et endurant.

  3. D'accord pour le poids. Pour le reste, on demeure avec la problématique des bornes suffisamment puissantes…

  4. J'aime bien la ligne du Concept-I… une Renault 14 en mieux…
    Blague à part, je me fiche du délai annoncé, le progrès technologique est prometteur et son association à l'IA éveille l'idée de voyage cool, serein et sans contrainte ni restriction.

  5. En faite dans la conférence, Toyota évoque une date de commercialisation "dans la première moitié des années 2020", donc en français ça donne "d'ici 2025". Je pense que ça peut être avant, mais c'est dans le sens "au plus tard 2025".

    Toute fois, je ne sais pas comment l'infrastructure pourra suivre.
    Pour moi c'est encore le grand inconnu. Actuellement c'est la technologie de batterie qui limite la vitesse de charge, demain si ce n'est pas la batterie mais l'infrastructure?
    Je n'ai pas vu de réponse à cette question… Là le max qu'on a je crois c'est des 32A. Mais ce sera quoi dans l'avenir?

    Une chose est sûre : je pense que si Toyota parvient à produire en masse les batteries solides, il y a fort à parier que tous les batteries Lithium ion actuelles deviendront obsolètes. J'ai vu passer un billet de blog très intéressant sur ce sujet :
    Les batteries "Solid State" – Blog scientifique, technologique, environnemental et politique de Nicolas HAHN

  6. Toyota pourrait facilement glisser ses nouvelles batteries dans ses modèles de PHV existant.
    Au passage, cela nous donnerait une P4 PHV avec un vrai coffre et une puissance encore accrue en EV, vu qu'elle est actuellement limité par la batterie et que les moteurs ne fonctionnent pas à leur maximum.

  7. J'ai trouvé également un autre article intéressant, pour comprendre pourquoi la batterie solide serait plus en sécurité que les batteries Lithium ion :

    Les incidents faisant état de batteries Li-Ion prenant feu sont légion, même s'il ne s'agit que d'une fraction des milliards de batteries fabriquées chaque année. Les déboires de Samsung et de son Galaxy Note 7 sont là pour nous le rappeler. Or, ces risques sont liés à la nature liquide des électrolytes des batteries Li-Ion.

    En faite, au fil des charges et décharges, le lithium a tendance à se solidifier, grignotant au passage le séparateur entre l'anode et la cathode en créant des dendrites, des cavités. Ce sont ces dendrites qui vont non seulement faire baisser les performances de la batterie, mais qui cause la surchauffe, le court-circuit voire l'explosion.

    Source : A 94 ans, il pourrait révolutionner nos batteries pour la deuxième fois

    On peut donc comprendre pourquoi les Tesla ont eu davantage de problèmes d'inflammation.
    Il est possible que les accumulateurs 18650 qu'ils utilisent souffrent davantage cette instabilité. C'est pour cette raison que cette technologie d'accumulateurs n'a pas été utilisée par d'autres constructeurs automobiles, malgré la densité d'énergie supérieure.

  8. ThierryHToyota pourrait facilement glisser ses nouvelles batteries dans ses modèles de PHV existant.
    Au passage, cela nous donnerait une P4 PHV avec un vrai coffre et une puissance encore accrue en EV, vu qu'elle est actuellement limité par la batterie et que les moteurs ne fonctionnent pas à leur maximum.

    En même temps, la différence de puissance entre celle des deux moteurs électriques ensemble et la batterie n'est pas énorme. Une dizaine de chevaux, il me semble. 92 contre 101 je crois…

  9. Oui… bon on est toujours un peu dans l’incantation avec ces annonces ;

    je vois que la formule « miracle » comporte du Germanium, ça n’est pas un métal très courant… quid d’une industrialisation de masse ? On n’est pas ici sur des semi-conducteurs avec des quantités infimes, mais dans des batteries de traction pesant plusieurs quintaux par voiture.

    Le seul avantage de ces batteries pourrait être la densité énergétique (quid ?). La recharge ultrarapide n’est guère utile au quotidien et posera des problèmes de réseau électrique.

  10. La recharge ultra-rapide servira si on parcourt de grandes distances sinon si en 15 min on peut avoir 100km d'autonomie, ce serait l'idéal mais alors l'infra sera effectivement conséquente.

  11. Soit une borne de recharge capable de cracher 10 MW 😀

    Soit 10% de la puissance d'une centrale nucléaire…
    Ou encore mieux, un centrale nucléaire est capable de recharger seulement 10 voitures simultanément et de façon exclusive, sans rien pouvoir injecter d'autre dans le réseau….

  12. Sur la base d'une consommation de 15 kWh / 100 km il faut injecter 120 kWh dans cette batterie pour faire 800 km.

    En 1 minute cela implique une puissance de 120 x 60 soit 7200 kWh donc 7 MW. Tu as pris une hypothèse de consommation moins optimiste que la mienne mais l'ordre de grandeur est bien là 😉

  13. J'ai pris 20 kWh/100 km. Sur ce forum, on se débrouille tous plus ou moins en éco-conduite. Faire du 15 kWh/100 km nous est facile. Mais pour la grande majorité, c'est autre chose. En plus avec des batteries de plusieurs centaines de kilos. Il n'y a qu'à regarder les consos des possesseurs de Tesla.

  14. C'est pour cette raison que je n'arrive pas à croire dans le véhicule EV. Une station service devra s'équiper de batteries tampons énormes (surtout les jours de "transhumances estivales"!) et dont le prix n'a rien à voir avec le prix d'une cuve à carburant. Qui va investir la dedans (les compagnies pétrolières?) ? Ou alors le prix du Kwh à ces pompes n'aura rien à voir avec le prix du Kwh EDF ?

  15. De toutes façons, à terme, le prix du kWh pour les véhicules sera bien au-dessus du prix du kWh résidentiel. Il faut bien entretenir le réseau routier. Actuellement, on peut considérer que les différentes taxes sur les carburants y contribuent, mais quand il y aura beaucoup de véhicules qui fonctionneront à l'électricité, ou autres, il faudra bien trouver l'argent quelque part.

  16. Si on estime que les hybrides non rechargeables arriveront à 2,5l/100 d'ici quelques années, soit un petit 4euros/100 au prix actuel du carburant, et si le Kwh "routier" coûtent 30cts (le double d'EDF aujourd'hui et proche du prix actuel en Allemagne) une fois la taxe "routière" (pour récupérer la TIPP) appliquée et qu'un VE fait ~15Kwh/100 (on ne peut pas espérer de gros gains en matière de conso des VE), soit un gros 4euros/100 alors on voit bien que l'hybride (rechargeable? ou pas) sera tout à fait compétitive, mais surtout sans avoir besoin de bouleverser l'infrastructure de ravitaillement.

  17. ThierryH

    Soit une borne de recharge capable de cracher 10 MW 😀

    Soit 10% de la puissance d'une centrale nucléaire…
    Ou encore mieux, un centrale nucléaire est capable de recharger seulement 10 voitures simultanément et de façon exclusive, sans rien pouvoir injecter d'autre dans le réseau….

    En fait un réacteur est souvent compris entre 900 (les anciens) et les 1300 (les nouveaux) MW. Et une centrale comprend de deux à six réacteurs.

    Donc tu voulais dire 1% d’un réacteur, pas 10% d’une centrale. Mais ça reste quand même ridicule dans le principe donc je suis d’accord 😉

  18. ThierryH

    Soit une borne de recharge capable de cracher 10 MW 😀

    Soit 10% de la puissance d'une centrale nucléaire…
    Ou encore mieux, un centrale nucléaire est capable de recharger seulement 10 voitures simultanément et de façon exclusive, sans rien pouvoir injecter d'autre dans le réseau….

    Un dénommé Frederic.Noth avance une hypothèse en commentaire de ce lien:

    800 km d'autonomie pour 1 mn de recharge : la batterie Fisker s'annonce révolutionnaire

  19. Faut être connecté pour voir les commentaires sur ce site (tomsguide.fr) ? Je vois rien ni avec FF ni avec Chrome? Tu peux pas nous recopier ce commentaire ici stp…

  20. Désolé, je le déplore avec toi. Il m'est à moi aussi impossible de retrouver les commentaires sur cette page quand j'y retourne.
    Désolé ne n'avoir pas fait de copie d'écran.

  21. ThierryH

    J'ai pris 20 kWh/100 km. Sur ce forum, on se débrouille tous plus ou moins en éco-conduite. Faire du 15 kWh/100 km nous est facile. Mais pour la grande majorité, c'est autre chose. En plus avec des batteries de plusieurs centaines de kilos. Il n'y a qu'à regarder les consos des possesseurs de Tesla.

    Pas de souci, tu es juste plus proche que moi d'une consommation en conduite "normale", d'un véhicule au SCx pas forcément optimal.
    Pour info, ma consommation en mode EV en conduisant à l'économie et à des vitesses inférieures à 90 km est de l'ordre de 20 kWh/100 km ! Si l'Outlander était un VE et que je roulais à 120 sur autoroute, ce serait beaucoup plus.

    fury0

    C'est pour cette raison que je n'arrive pas à croire dans le véhicule EV. Une station service devra s'équiper de batteries tampons énormes (surtout les jours de "transhumances estivales"!) et dont le prix n'a rien à voir avec le prix d'une cuve à carburant. Qui va investir la dedans (les compagnies pétrolières?) ? Ou alors le prix du Kwh à ces pompes n'aura rien à voir avec le prix du Kwh EDF ?

    Les stations-services ne sont pas près de recharger 120 kWh en 1 minute, on l'a suffisamment démontré. Mais on peut tout de même penser que des chargeurs aux puissances moins déraisonnables permettant de recharger 60 kWh en 30 mn soit 120 kW de puissance peuvent être déployés sans investissement démentiel. Les stations de superchargers Tesla le prouvent. Et 60 kWh c'est une recharge à mi-parcours pour les plus longs parcours d'une journée.
    Comme le répète souvent @Hybridébridé un enjeu au moins aussi important est celui du déploiement de moyens de recharge plus lente aux étapes (hôtels, bornes publiques …).

    Mais finalement, pour la majorité d'entre nous, je crois plus au VE muni d'un petit prolongateur d'autonomie permettant de rouler à 120 km/h batterie vide, qu'aux stations-services en cours de route.

  22. Combien de véhicules peuvent t'ils faire le plein en même temps dans les stations Tesla?
    Même avec des moyens de recharge lents nombreux (très, très, et avec une bagnole au bout d'un fil garée à côté :rolleyes:), expliquez moi comment vous faite le 14 Juillet ou le 15 Août?
    Déjà que c'était pas simple de se garer dans les grandes villes, mais se garer prêt d'un chargeur lent libre risque d'être cauchemardesque.:(
    Une fois que le KWh routier subira la TIPP au même titre que le carburant fossile, on en reparlera.

  23. Je déteste l'amnésie de notre société qui ne se rappelle que de ce qui s'est passé dans les dernières 24 heures, et je voudrais donc rappeler la précédente discussion, notamment ce que j'y disais et ce qu'y a répondu @Hortevin .

    Ce que dit Toyota ici confirme bien les 2022 (le début de la décennie, ce n'est pas le milieu : il n'y a avait donc aucune raison de créer un nouveau sujet), et encore une fois, cette prévision est sujette à caution puisque VW qui bosse avec LG Chem qui est leader en terme de mise sur le marché de nouvelles générations de batteries annonce au mieux 2024-2025.

    Je n'avais pas précisé à la fin de mon argumentation pourquoi les Solid State Batteries finiraient par s'imposer dans l'automobile : du fait de leur prix pardi indérieur au Li-Ion, mais pas de leurs performances, qui les destineront d'abord, dans le cadre d'une industrie Li-Ion automobile très bien installée en 2025, aux applications dédiées au vol électrique.

    Et ce n'est certainement pas cette nouvelle technologie "de dans 10 ans" qui a fait changé Toyota de fusil d'épaule et qui va lui faire commercialiser du BEV à Li-Ion dès 2020. Non, c'est une prise de conscience interne, certainement amené par un type d'une culture différente (par exemple, comme Ghosn du temps de Nissan) et qu'Akio Toyoda a eu l'intelligence d'écouter, de se remettre en cause avec son staff japonais, puis de lui faire confiance, en lui confiant les plus hautes responsabilités dans la boîte.

    Car l'élément majeur de cette niouse, c'est que c'est Didier Leroy qui présente le show à Tokyo et pas Akio Toyoda, prouvant que (*).

    (*) : de toute évidence, il se passe quelque chose chez Toyota

  24. De toute évidence, Toyota est l'antithèse des Galeries Lafayette : quand il s'y passe quelque chose on en entend parler, et plutôt 3 fois qu'une !

  25. Il sa passait toujours quelque chose à La Samaritaine … avant les travaux .Et dans Paris cela évolue déjà pas mal.
    Le nombre de taxis Prius+ à explosé et les P4 concurrencent désormais les P3. Le tout est assez représenté au point qu'on a l'impression qu'il y en a autant que de diesel.
    Vu aussi une Tesla, une Outlander et une Leaf .. seulement.
    Enfin repéré une société de location en libre service avec une hybride, une essence et une électrique, affublées d' un gros Q peint sur porte et pavillon .
    J'imagine que l'on peut faire confiance à des professionnels sur leur choix de mode d'exploitation.

    Envoyé de mon GT-I9195 en utilisant Tapatalk

  26. Pour info, je remet ici l’article sur l’analyse de l’alliance Panasonic – Toyota :
    Derrière l’alliance Toyota-Panasonic : l’offensive stratégique japonaise

    D’autre part, Toyota a déclaré que la voiture électrique sera développée en partenariat avec 6 autres constructeurs-équipementiers (Mazda, Suzuki, Subaru, Daihatsu, Hino et Denso), probablement pour mutualiser les coûts.
    En effet, le constructeur juge que le marché restera marginal, mais il faut aller en raison des législations:
    Toyota Motor Corporation is making full use of "making friends" with EV development, aiming to expand the model jointly by seven companies!

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  1. Derrière l'alliance Toyota-Panasonic : l'offensive stratégique japonaise - […] de la nouvelle alliance Toyota-Panasonic sur Tesla ne s’arrête sans doute pas là : quand les deux partenaires japonais…

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