Batteries LFP : le nouvel âge du fer

Batteries LFP : le nouvel âge du fer

Alors que le moteur était le cœur de chaque voiture dans une voiture à moteur à combustion, c’est la batterie dans une voiture électrique. La grande batterie, généralement stockée dans le plancher du véhicule, est en grande partie responsable de l'autonomie, du temps de charge et de la puissance. Ils constituent également de loin le facteur de coût le plus important pour les fabricants. Jusqu’à présent, les batteries lithium-ion étaient considérées comme la mesure de toutes choses. Essayé et testé des millions de fois sur les téléphones portables, les ordinateurs portables, les brosses à dents, les écouteurs et même les voitures électriques. Mais dans les cercles automobiles, on parle de plus en plus récemment de batteries au lithium fer phosphate, également connues sous le nom de LFP. Volkswagen souhaite utiliser cette technologie de batterie dans les modèles inférieurs à l'ID.3. Ford utilisera la technologie LFP en Amérique du Nord l'année prochaine sur les modèles Mustang Mach-E et plus tard sur le F-150 Lightning. Tesla a déjà fait un pas de plus et a déjà installé et vendu des batteries LFP dans des Model 3 – d'abord en Chine, maintenant aussi en Europe. Tout d’abord : il ne s’agit pas d’une nouvelle batterie miracle, mais d’une technologie qui présente des avantages et des inconvénients évidents.

Les batteries au lithium fer phosphate ont été développées à la fin des années 1990 et sont également connues sous les noms de LiFePo4, LFP ou LEP. Pendant un certain temps, elles étaient très populaires dans les courses de modèles réduits et également comme batteries de démarrage de motos, car elles sont beaucoup plus légères que les batteries au plomb. L'un des principaux avantages par rapport à la technologie lithium-ion est que les cellules ne contiennent pas de matériaux rares tels que le nickel, le cobalt ou le manganèse. Cela rend la cellule plus durable et également moins chère. Ford affirme que l'avantage de prix par rapport à la cellule lithium-ion est d'environ dix à 15 pour cent. Un autre point fort de la cellule LFP est sa stabilité de cycle : alors que les batteries lithium-ion ont une durée de vie d'environ 3 000 cycles (décharge complète jusqu'à la charge), une cellule LFP peut supporter jusqu'à 10 000 cycles jusqu'à ce que sa capacité tombe à 75 pour cent - la limite d'usure générale pour les batteries. De plus, les batteries au lithium fer phosphate sont considérées comme moins sensibles à la température et sont très robustes et sûres. Le risque d'incendie et d'explosion devrait être moindre. Et ils fournissent des courants de décharge élevés et stables. Et comme les batteries ne contiennent aucune matière première rare, tous les métaux qu'elles contiennent sont recyclables à 100 %. Seul l'électrolyte ne peut pas être réutilisé. Cela signifie que le taux de recyclage est presque aussi élevé que pour une batterie au plomb normale – un énorme avantage pour l'environnement.

Cela semble merveilleux, alors pourquoi n'avons-nous pas déjà commencé à utiliser des batteries LFP ? Parce que leur densité énergétique est nettement inférieure à celle des batteries lithium-ion. Cela signifie que pour obtenir la même autonomie avec une voiture électrique équipée de batteries LFP, il faut plus de cellules, qui sont alors plus lourdes, plus volumineuses et leur avantage de prix peut alors être à nouveau égalisé. Pour clarifier : la densité de puissance habituelle d’une batterie lithium-ion est de 180 Wh par kilogramme. Celle des batteries LFP n'est que de 90 à 110 Wh par kilogramme. Si l'autonomie et le faible poids sont requis, la batterie lithium-ion bat clairement et clairement les batteries LFP. Bien qu'à un prix plus élevé et avec une stabilité de cycle plus faible, la technologie LFP est actuellement désavantagée.

Et pourquoi Tesla, VW et Ford s’appuient-ils encore sur la technologie LFP ? Il y a plusieurs raisons à cela. Premièrement : les batteries sont moins chères, ce qui rend plus probable la possibilité de proposer des modèles de voitures électriques moins chers. Deuxièmement : étant donné que des matières premières moins chères et rares sont utilisées, leur approvisionnement est plus facile et en plus grande quantité, ce qui signifie que la capacité de livraison est plus stable. Troisièmement : pour les modèles de voitures plus petits, pour lesquels l'autonomie maximale n'est pas importante, la technologie LFP offre actuellement un rapport qualité-prix attractif pour les constructeurs automobiles et l'argument d'une sécurité et d'une durée de vie accrues est de son côté. Le patron de Tesla, Elon Musk, aurait déclaré qu'une batterie LFP devrait suffire à l'avenir à 75 % des voitures électriques. C'est pourquoi Tesla utilise déjà la technologie des batteries dans le Model 3. Les premières difficultés n'étaient pas dues au matériel de la batterie, mais au logiciel du véhicule. Par conséquent, lors de l’achat d’une voiture à l’avenir, ce ne sera peut-être pas : de l’essence ou du diesel, mais une batterie lithium-ion ou lithium fer phosphate ?