Les premiers tours de roue d’une BMW i7 équipée de batteries solides viennent d’être effectués dans la région de Munich. Cette expérimentation marque une étape significative dans le développement de cette technologie prometteuse. La firme bavaroise, qui travaille depuis 2016 avec la start-up américaine Solid Power, franchit ainsi un cap important dans sa stratégie d’électrification. Mais que peut-on réellement attendre de ces nouvelles batteries et quels avantages offrent-elles par rapport aux solutions actuelles ?
La technologie ASSB : principe et avantages potentiels
Les batteries solides, également appelées ASSB (All Solid-State Batteries), représentent ce que beaucoup considèrent comme la prochaine génération de stockage d’énergie pour les véhicules électriques. Leur particularité réside dans l’utilisation d’un électrolyte solide en remplacement de la solution liquide ou gel présente dans les batteries lithium-ion conventionnelles.
Cette architecture offre plusieurs avantages théoriques :
Une densité énergétique supérieure de 20 à 50% par rapport aux batteries actuelles
Des temps de recharge potentiellement réduits grâce à une meilleure conductivité
Une sécurité accrue en raison de l’absence d’électrolyte liquide inflammable
Une durée de vie prolongée et une moindre dégradation dans le temps
Sur le papier, ces batteries pourraient donc permettre d’augmenter considérablement l’autonomie des véhicules électriques tout en réduisant leur poids et leur encombrement. Elles pourraient également contribuer à abaisser le coût total à long terme, grâce à une durabilité supérieure.
Le prototype BMW i7 et son architecture hybride
Pour cette première expérimentation sur route, BMW a choisi son vaisseau amiral électrique, l’i7. Le véhicule de test n’utilise pas une architecture entièrement nouvelle, mais intègre plutôt les cellules développées par Solid Power dans une plateforme dérivée de la cinquième génération de batteries du constructeur.
Cette approche pragmatique permet aux ingénieurs bavarois de tester spécifiquement les cellules solides sans avoir à repenser l’intégralité du système. Les cellules grand format conçues par Solid Power sont ainsi montées dans une structure modulaire compatible avec l’architecture existante de la berline.
Le véhicule circule actuellement dans la région de Munich, permettant aux ingénieurs de collecter des données précieuses sur le comportement des batteries solides en conditions réelles d’utilisation. Ces informations concernent notamment :
La stabilité thermique des cellules lors des phases de charge et décharge
Le comportement électrique dans différentes conditions climatiques
La réponse aux sollicitations de puissance variables (accélérations, freinages récupératifs)
La durabilité des interfaces entre l’électrolyte solide et les électrodes
La collaboration entre BMW et Solid Power ne date pas d’hier. Initiée en 2016, elle s’est considérablement renforcée en 2022 avec un accord de transfert de technologie permettant au constructeur allemand de produire ses propres prototypes de cellules solides dans ses installations en Allemagne.
Cette stratégie s’inscrit dans une politique plus large du groupe qui travaille actuellement avec plus de 300 partenaires différents dans le domaine des batteries. BMW cherche ainsi à rester “technologiquement agile”, selon ses propres termes, tout en internalisant progressivement les compétences clés.
Ce positionnement permet au constructeur de ne pas mettre tous ses œufs dans le même panier, tout en préparant activement la transition vers les technologies les plus prometteuses. La firme munichoise investit massivement dans son centre de compétences batteries situé près de Munich, avec l’objectif de maîtriser l’ensemble de la chaîne de valeur.
Les défis techniques encore à surmonter
Malgré les promesses, le chemin vers une commercialisation à grande échelle des batteries solides reste semé d’embûches techniques. Les ingénieurs doivent notamment résoudre plusieurs problèmes fondamentaux :
La conductivité des électrolytes solides reste généralement inférieure à celle des électrolytes liquides à température ambiante. Pour fonctionner de manière optimale, ces batteries nécessitent souvent un chauffage préalable à des températures comprises entre 60 et 80°C.
Les interfaces entre les électrodes et l’électrolyte solide sont sujettes à des problèmes de résistance et de stabilité mécanique. Les cycles de charge/décharge provoquent des variations volumiques qui peuvent créer des microfissures.
La fabrication à l’échelle industrielle pose également des défis considérables. Les procédés actuels, adaptés aux batteries lithium-ion conventionnelles, devront être profondément repensés pour les batteries solides.
Vers une commercialisation progressive
BMW reste prudent quant au calendrier de déploiement commercial de cette technologie. Si les tests actuels s’avèrent concluants, le constructeur pourrait proposer des premiers modèles équipés de batteries solides vers 2027-2028, probablement dans des véhicules haut de gamme capables d’absorber le surcoût initial.
La transition devrait ensuite se faire progressivement, avec une coexistence des technologies pendant plusieurs années. Les batteries solides pourraient d’abord être proposées comme une option premium offrant une autonomie supérieure, avant de se généraliser à mesure que les coûts de production diminueront.
Cette approche graduelle permettra également d’affiner la technologie et de résoudre les problèmes qui ne manqueront pas d’apparaître lors des premiers déploiements à grande échelle. BMW semble ainsi privilégier la fiabilité à long terme plutôt qu’une course à l’innovation à tout prix.
La mise sur route de cette première BMW i7 équipée de cellules solides marque donc une étape importante, mais elle n’est que le début d’un long processus d’industrialisation qui s’étalera sur plusieurs années avant que cette technologie ne devienne courante sur nos routes.
Rédigé par Alexandra Dujonc
Après des études en ingénierie électrique, j'ai travaillé sur des projets de recherche et de développement visant à améliorer la capacité de recharge des voitures électriques dont j'en ai fait ma spécialité ! Je mets à votre disposition mes connaissances approfondies sur le sujet de la recharge électrique.
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