Si on enlève le soufre des carburants fossiles, on pourrait bien l’utiliser pour les batteries de demain. Stellantis et Zeta Energy s’associent pour le développement de ce genre de piles.
L’association entre le lithium métal et le soufre est très prometteuse pour les batteries électriques. Cependant, elle peine à sortir des laboratoires en raison de plusieurs soucis dont une principale : les différents composants peinent à rester homogènes. Mais, elle porte tellement de promesses multiples que les recherches continuent encore et encore.
Les Li-S en liesse ?
C’est dans ce cadre qu’intervient l’accord entre Stellantis et Zeta Energy Corp. Pour les constructeurs, il ne faut pas louper un train technologique et une exclusivité sur un type de batterie pourrait donner un avantage indéniable. C’est d’ailleurs ce qui pose problème pour développer le VE. Il y a tellement de pistes possibles qu’il faut courir plusieurs lièvres à la fois, dans les moteurs, l’électronique de puissance, la chimie des batterie, etc.
« Notre collaboration avec Zeta Energy représente une étape clé dans l’avancement de notre stratégie en matière d’électrification, alors que nous nous efforçons de proposer des véhicules propres, sûrs et abordables », a déclaré Ned Curic, Stellantis Chief Engineering and Technology Officer. « Des technologies de batteries révolutionnaires comme le lithium-soufre soutiennent l’engagement de Stellantis pour la neutralité carbone d’ici à 2038, tout en garantissant à nos clients une autonomie, des performances et un coût optimal. »
« Nous sommes ravis de travailler avec Stellantis sur ce projet », a déclaré Tom Pilette, CEO de Zeta Energy. « L’association de la technologie des batteries lithium-soufre de Zeta Energy avec l’expertise inégalée de Stellantis en matière d’innovation, de fabrication et de distribution à l’échelle mondiale peut améliorer considérablement les performances et le profil de coût des véhicules électriques tout en renforçant la résilience de la chaîne d’approvisionnement pour les batteries et les véhicules électriques. »
Cet accord va permettre à Zeta de continuer de développer sa solution lithium-soufre. Dans son projet, Zeta s’appuie sur des matériaux recyclés, ains que du méthane (qui entre dans le processus de fabrication) issu de source à émissions de CO2 « nettement inférieures à celles de toute technologie de batterie existante ».
La collaboration inclût à la fois sur le développement de la pré-production et la planification pour la production future. A l’achèvement du projet, les batteries devraient alimenter les véhicules électriques Stellantis d’ici à 2030.
C’est quoi l’intérêt des batteries lithium-soufre ?
Tout cela c’est bien joli, mais au final, cela apporte quoi les lithium-soufre de concret ? Déjà, elles ne demandent pas de cobalt, graphite, manganèse ou autre nickel. Des éléments « rares », chers et polluants à extraire. Le soufre, on en a en quantité sans détruire des millions de m3 de roches. Le prix est donc plus intéressant en plus d’une pollution de production bien moindre.
Ensuite, le soufre a une aptitude naturelle à transporter une quantité de charges électriques importante. Lors de la décharge, le lithium métal de l’anode est consommé et lié au soufre de la cathode pour donner différents produits soufrés et lithiés. Lors de la charge, les transformations inverses ont lieu. Le soufre est un élément léger. Le tout combiné doit permettre, sur le papier, d’avoir des batteries de meilleure densité énergétique, mais aussi de meilleure densité volumétrique et gravimétrique !
La densité gravimétrique, c’est le poids d’une batterie de XX kWh. Ici, on parle de +30% en Wh/kg. C’est énorme comme gain de poids potentiel. Avec du Li-S, cela sera plus léger pour la même capacité. Elles seront aussi plus compacte et théoriquement plus rapides à charger. On résume, on pourrait, avec les Li-S (ou lithium-sulfur) avoir des batteries plus compactes, moins lourdes, 50% plus rapides à charger et moins chères à produire. La durée de vie devrait encore augmenter.
Zeta promet une charge jusqu’à 10C, C étant la capacité de la batterie. Une batterie de 50 kWh se chargerait sous une puissance en pic de 500 kW ! 2000 cycles minimum, moins de 5% de décharge sur un an sans utilisation, et 450 Wh/kg…en voilà des promesses !
Mais, il reste pas mal d’obstacles à surmonter comme des « fuites » de soufre dans des réactions parasites qu’il faut contrôler et minimiser à défaut de les annihiler. En promettant un horizon 2030, Zeta s’engage fortement. Toutefois, d’autres géants sont à fond dans la Li-S comme Saft qui travaille dessus. Il est d’ailleurs étonnant que Stellantis ne soit pas associé à Saft sur ces batteries. C’est en effet une filiale de TotalEnergies, partenaire de longue date de Peugeot (comme en Hypercar où Saft fournit la batterie électrique de la partie hybride). A moins que, prudent, Stellantis ne mettent plusieurs fers au feu, quitte à financer à perte certaines promesses.