211service.com
La technologie de l'A123 n'était tout simplement pas assez bonne
Malgré les critiques sur le rôle du gouvernement dans le soutien à l'énergie propre et le désespoir de certains observateurs quant à l'avenir des véhicules électriques, la véritable raison de l'échec des systèmes A123 est, sans doute, beaucoup plus simple. Le fabricant de batteries lithium-ion, qui a déposé son bilan plus tôt cette semaine, pariait sur une technologie qui n'était pas assez avancée pour l'aider à surmonter les avantages inhérents aux fabricants établis et à rivaliser avec eux.
La technologie de l'A123, basée sur des poudres d'électrodes à l'échelle nanométrique, était plus sûre et beaucoup plus puissante que les alternatives existantes lors de son introduction en 2006. La technologie a aidé à convaincre GM que les batteries lithium-ion pouvaient être utilisées dans les hybrides rechargeables, ce qui était important pour le développement de la Chevrolet Volt. Mais les grands fabricants de batteries ont rapidement rattrapé leur retard. Bien qu'ils ne puissent pas nécessairement égaler les performances de l'A123 dans tous les domaines, ils se sont approchés suffisamment pour répondre aux besoins des constructeurs automobiles.
Malgré une relation de travail étroite avec GM, A123 a perdu le contrat de la Volt au profit du géant coréen LG Chem, qui a utilisé des matériaux d'électrodes plus conventionnels mais a introduit un nouveau matériau pour séparer les électrodes et améliorer la sécurité des batteries. Depuis lors, A123 a signé plusieurs contrats de production avec de grands constructeurs automobiles, mais ces commandes n'ont pas été très importantes jusqu'à présent, pas assez pour que l'entreprise puisse exploiter ses usines à pleine capacité, ce qui aurait réduit les coûts. Des contrats importants pour des véhicules tels que la Nissan Leaf, le nouveau véhicule électrique Focus de Ford et la Prius rechargeable de Toyota sont tous allés à des fabricants de batteries plus établis.
Et bien que la technologie de l'A123 soit une amélioration par rapport aux batteries existantes utilisées dans les véhicules électriques, elle n'était pas suffisante pour laisser ces voitures, ou hybrides rechargeables, concurrencer largement les véhicules conventionnels. Bien que beaucoup plus compactes que les batteries plomb-acide et nickel-hydrure métallique utilisées dans les premières générations de véhicules électriques et hybrides, les batteries lithium-ion d'A123 et d'autres fabricants restent chères, représentant peut-être 15 000 $ du coût d'une voiture (voir Will Les véhicules électriques réussissent enfin ?). Les véhicules électriques sont deux fois plus chers que leurs équivalents essence, en grande partie à cause des batteries.
Maintenant que les fabricants établis de batteries lithium-ion développent des batteries pour le marché automobile, les startups qui espèrent percer dans l'industrie seront confrontées à des défis encore plus importants que ceux de l'A123. Les fabricants de batteries ont fait baisser les coûts au cours des dernières années, d'environ 1 000 dollars par kilowattheure à 500 dollars par kilowattheure, explique Yet-Ming Chiang, scientifique des matériaux au MIT et l'un des fondateurs d'A123. Et ces coûts seront probablement réduits de moitié au cours de la prochaine décennie, dit-il. Pour réussir, les startups devront proposer quelque chose de beaucoup moins cher et plus performant.
Le United States Advanced Battery Consortium, une collaboration entre les principaux constructeurs automobiles américains, a pour objectif de réduire les coûts à moins de 150 $ par kilowattheure pour parvenir à une commercialisation à grande échelle des véhicules électriques. L'approche conventionnelle des batteries lithium-ion ne fera pas suffisamment baisser les coûts, dit Chiang. Il peut les réduire d'un facteur deux, mais pas d'un facteur quatre. Et à long terme, nous devons être divisés par quatre ou plus. (Chiang a parlé à Examen de la technologie en sa qualité de professeur au MIT, et non en tant que représentant de A123 Systems.)
Cela signifie probablement soit une technologie lithium-ion radicalement différente, soit des types de chimie entièrement nouveaux. En 2010, Chiang a fondé une startup, 24M, pour essayer une autre stratégie de batteries bon marché, une technologie qui implique des électrodes stockées dans des réservoirs et pompées dans une cellule pour produire de l'électricité (voir Une batterie de voiture à moitié prix).
Et plusieurs autres startups poursuivent d'autres approches novatrices pour fabriquer des batteries à faible coût. Par exemple, Pellion, basée à Cambridge, Massachusetts, et fondée par les chercheurs du MIT Gerbrand Ceder et Robert Doe, développe de nouvelles batteries magnésium-ion qui pourraient multiplier par deux ou trois le stockage d'énergie et pourraient être fabriquées sur des équipements existants (voir Et si Les voitures électriques étaient meilleures ?). Sakti3, basée à Ann Arbor près des principaux constructeurs automobiles du Michigan, développe des batteries à semi-conducteurs qui éliminent les électrolytes liquides dangereux utilisés dans les batteries lithium-ion conventionnelles, en partie en doublant potentiellement le stockage d'énergie en aidant à réduire le besoin pour les systèmes de sécurité, selon l'entreprise.
Mais même si ces entreprises réussissent à développer de nouvelles batteries, elles devront rivaliser avec des acteurs établis qui explorent également des changements majeurs dans la technologie lithium-ion. Par exemple, Toyota, qui a une joint-venture avec le fabricant de batteries Panasonic, développe des batteries à semi-conducteurs similaires à celles que Sakti3 poursuit.
[Correction : La version originale de l'article disait que l'électrolyte liquide lui-même est volumineux. Ce sont les systèmes de sécurité dont ils ont besoin qui ajoutent du volume à une batterie.]