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vendredi 19 août 2022

Les batteries à électrolyte solide

Par JPB le vendredi 19 août 2022, 14:54 - Equipements-Accessoires-Technique

Une batterie solide, également appelée batterie à électrolyte solide désigne un type d'accumulateur électrique pour lequel l'électrolyte, placé entre l'anode et la cathode, est solide, sous forme d'une plaque de verre ou de gel. Ce type d'accumulateur d'un nouveau genre est vu comme un remplaçant des accumulateurs lithium-ion, en raison d'une densité énergétique supérieure, mais également d'une plage de température d'utilisation plus élevée : de −20 °C à plus de 100 °C contre de 15 °C à 35 °C, ainsi que d'un risque moindre d'embrasement ou d'explosion ....

Les batteries à électrolyte solide qui sont déjà présentes dans les pacemakers depuis les années 1970 sont donc bien connues. Elles permettraient d'augmenter fortement l'autonomie des véhicules électriques ou d'abaisser le poids et le coût des véhicules en conservant le même rayon d’action grâce à leur capacité énergétique jusqu’à 3 fois plus élevée que celle des habituelles batteries lithium-ion actuellement les plus utilisées dans l'automobile. Elles élimineraient le risque d’auto-incendie, ne demanderaient pas une gestion thermique compliquée, nécessiteraient moins de précautions de manipulation, et seraient plus facile et moins chère à produire en permettant de se passer de métaux coûteux comme le cobalt ....

En effet, actuellement, les batteries des voitures électrifiées utilisent principalement la technologie lithium-ion, du genre de celle que l’on retrouve dans nos smartphones et nos ordinateurs portables. Omniprésentes dans notre quotidien, leurs accumulateurs li-ion affichent néanmoins un impact environnemental de plus en plus problématique puisque l’extraction du lithium requiert une quantité astronomique d’eau douce. Se pose également la question du recyclage de ces batteries, à la durée de vie moyenne d’une décennie. Face à ces freins, nombre de regards se tournent donc désormais vers des énergies alternatives ou des produits plus innovants tels que les batteries à électrolyte solide ....

Quasiment tous les grands groupes automobiles au travers de leurs centre de recherche et développement ou de leurs marques comme par exemple Blue solutions, Bolloré, Prologium, Dongfeng, Hydro-Québec, General Motor, Honda, Saft, Toyota, Volkswagen, Ford, BMW, Stellantis, Hyundai, Nio, Tesla, Samsung, Aiways, Vinfast ou Mercedes se sont lancés dans des programmes d'études et investissent plusieurs centaines de millions d'euros en prévision de l'ouverture de leurs premières lignes de production de masse avec la construction de gigafactories spécialisées. On l'aura compris tous les constructeurs sont très intéressés par les batteries à électrolyte solide car au niveau du système, elles apporteront des avantages supplémentaires tels qu'une mécanique simplifiée ainsi qu'une meilleure gestion thermique et une sécurité renforcée. Comme ces batteries présentent un rapport puissance/poids élevé, elles sont idéales pour une utilisation dans les véhicules électriques ....

Pour bien comprendre, revenons aux rudiments de la batterie qui se compose d’un ou plusieurs éléments, chacun doté d’une électrode positive (la cathode), d’une électrode négative (l’anode), d’un séparateur et d’un électrolyte. Selon les matières utilisées pour ces éléments, les propriétés de la batterie différeront et l’impact sur la quantité d’énergie stockée, la puissance fournie ou le nombre de cycles de charges réalisables ne sera pas le même. Dans le cas des batteries lithium-ion (ou Li-ion), les ions se déplacent d’une électrode à l’autre par le biais de l’électrolyte liquide. Pour les batteries à électrolyte solide, cet électrolyte liquide est remplacé par un composé inorganique solide « qui peut être soit une céramique soit un polymère », souligne Mathieu Morcrette, ingénieur de recherche et directeur du LRCS (Laboratoire de réactivité et chimie des solides) au CNRS ....

L'un des grands avantage des batteries à électrolyte solide c'est une nette amélioration de la sécurité au niveau contrairement à leurs homologues liquides, les électrolytes solides sont ininflammables lorsqu'ils sont chauffés. Deuxièmement, elles permettent l'utilisation de matériaux innovants haute tension et haute capacité, pour des batteries plus denses et plus légères avec une meilleure durée de vie en raison d'une autodécharge réduite. Comme ces batteries présentent un rapport puissance/poids élevé, elles sont idéales pour une utilisation dans les véhicules électriques. Plusieurs technologies de batterie tout-solide devraient apparaître au fil des avancées technologiques. La première génération pourrait être constituée tout d'abord de batteries comportant des anodes en graphite, offrant de meilleures performances énergétiques et une sécurité accrue. Plus tard, des batteries tout-solide plus légères, avec une anode en lithium métallique, pourraient être commercialisées ....

L'institut de recherche Fraunhofer, basé à Karlushe, en Allemagne, a publié une étude sur les batteries à électrolyte solide. Plus précisément, les chercheurs allemands se sont demandé où en était cette technologie. L'étude a montré qu'aujourd'hui, après des années de fort développement, les batteries lithium-ion sont sur le point d'atteindre leur plein potentiel. La véritable révolution viendra alors avec l'arrivée des batteries à l'état solide tant attendues, et cela se produira en masse d'ici maximum 10 ans. Selon les chercheurs de Fraunhofer, les points forts sont :

Densité énergétique (pourrait passer de 350 Wh/l actuellement à 1150 Wh/l)
Sécurité (moins de risque d'incendie dû à la surchauffe)
Durabilité (moins de dégradation de la structure interne)
Vitesse de charge (puissance de sortie plus élevée grâce à une meilleure gestion de la température)

Sources : © Wikipédia - © Google Images - © GoCar
- © AutoMag - © InsiDeevs - © SaftBat

samedi 31 mai 2014

Les véhicules électriques Courrèges

Par JPB le samedi 31 mai 2014, 08:18 - Les engins divers insolites

Coqueline Courrèges est avant tout connue pour la maison de couture à la tête de laquelle elle a succédé en 1996 suite au décès de son mari, le célèbre couturier André Courrèges. Ce que l’on sait moins, c’est que la création de véhicules de transports de type écologiques lui tient aussi véritablement à cœur. C’est donc pour assouvir cette passion que Coqueline suite à de longs travaux préparatoires a présenté en 2002 sa première voiture électrique, la Bulle. En 2004, poursuivant ses travaux, elle crée un second véhicule, la EXE, annoncé avec plus de 400 km d’autonomie. Puis en 2006, la fièvre créatrice donne naissance à un autre engin très innovant, la Zooop, qui fera l’objet de nombreux reportages, car annoncée avec une autonomie de 450 km et une vitesse de pointe de 180 km/h. En quelque sorte une vraie voiture, mais électrique ….

Avec ses voitures, Coqueline Courrèges a voulu élaborer un moyen de transport léger, original, futuriste, rapide et respectueux de l'environnement. L’idée de construire une auto électrique est née en 1968, explique-t-elle. " Nous avions alors présenté un modèle réduit roulant de la Bulle pendant l’un de nos défilés pour dire qu’il fallait faire une voiture électrique. Comme rien n’avait changé en 2000, nous nous sommes décidés à la réaliser."
Devant ses voitures tout droit sorties d’un film de science-fiction elle raconte qu’elle a aménagé une partie de l’atelier de sculpture de son mari afin de pouvoir construire les châssis et assembler les pièces qu’elle ne peut fabriquer elle-même . Ainsi, les batteries, pièces maîtresses de tels véhicules, sont commandées à des ingénieurs chimistes. "Nous leur demandons de nous faire les batteries ayant une grande puissance mais aussi une grande autonomie. Ils adorent ce genre de défi car cela sort des commandes qui leur sont habituellement faites." Même chose pour la carrosserie, qu’elle considère comme un vêtement. Le design est soigneusement choisi avec les artisans chargé de sa fabrication ….

La Zooop offre une longueur de 2.78 m, une largeur de 1.89 m, une hauteur de 1.35 m et un poids de 690 kg ! Ce véhicule pas comme les autres est doté d'un moteur de 200 ch (150 kW) et d'une batterie au lithium-polymère d'une capacité de 70 A/h, avec une tension de 370V, qui pèse environ 100 kg. La boîte de vitesses assure une transmission directe et sa vitesse de pointe est de 180 km/h. Sa forme aérodynamique est un avantage de taille ! L'autonomie est de 450 km et bien sur elle démarre au quart de tour et fait mieux que bien des sportives sur un départ arrêté . De plus, elle freine aussi très rapidement ! Elle a été exposée lors du Challenge Bibendum organisé par Michelin en juin 2006 à Paris. Elle allie technologies écologiques, design créatif, sécurité et performances. C'est ce que nous attendons tous actuellement d'une voiture moderne qui prends en compte l'environnement ....

L'EXE est équipée d'un moteur électrique de quelques 50 kg mais très compact, qui est implanté à l'avant de l'auto. Ce qui par contre est très volumineux autour du moteur, c'est l'électronique de gestion embarquée qui doit gérer non seulement le moteur mais aussi les batteries. En fait ce sont des batteries au Lithium-Ion, d'une capacité de 149 A/h à la tension de 370 V, et elles sont idéalement situées dans le soubassement de l'auto. Elles ont donc un effet stabilisateur, en contribuant à donner à l'auto un centre de gravité très bas. Pour le reste du développement, partant du principe que la clé de bonnes performances, c'est la légèreté, la voiture est d'une simplicité poussée à l'extrême mais sans nuire à la sécurité. Au final, avec une masse tout juste inférieure à la tonne, l'EXE va de 0 à 100 km/h en 6.2 secondes ! Exactement le temps d'une Porsche Boxster. Et ces performances qui parlent ne s'arrêtent pas là, car l'EXE est aussi capable de monter à 160 km/h en vitesse de pointe, chose assez incroyable pour une voiture électrique ....

Les différents problèmes rencontrés par Coqueline Courrèges ne la rebutent pas et avec un grand rire elle explique: "Il n’existe quasiment rien dans le domaine de l’électrique. Tous les gens avec qui nous travaillons sont des pionniers, et, forcément, toute nouveauté entraîne beaucoup de déchets avant de trouver ce qui fonctionne le mieux."
Mais si cela entraîne de nombreux problèmes, pourquoi Coqueline Courrèges continue-t-elle? La réponse est simple, elle veut montrer que fabriquer une vraie voiture électrique est possible. "Les grands constructeurs ne vont pas sur la bonne voie, affirme-t-elle. Ils veulent d’abord pouvoir mettre un peu de confort, un peu d’équipement, un peu d’autonomie, mais ça ne donne rien de bon. Nos véhicules sont moins sophistiqués, mais ils ont une autonomie digne d’une véritable voiture. Cela doit bien être possible de trouver le juste milieu" ....

Le plus gros problème est le poids et elle donne comme exemple les petits avions de tourisme ne pesant que 300 kg capables de transporter six personnes. Une critique fondée car même les petites voitures électriques actuelles produites par les grands constructeurs frôlent la tonne, la cause provient du poids des batteries. Mais elle travaille beaucoup là-dessus, et son prochain véhicule, bientôt finalisé, ne sera encombré que de 180 kg de batteries.
Mais elle pense que toutes les voitures électrique pourront faire aussi bien car cette technologie est beaucoup plus performante que les moteurs à explosion. " Quand vous appuyez sur l'accélérateur, elle file à toute allure et, au même titre, quand vous levez le pied, elle freine très vite. Je n'ai même pas besoin de la pédale de frein ! C'est la vraie sécurité cette rapidité dans les commandes. En accélération ça vous permet de doubler et au freinage d'éviter un obstacle. C'est à dire que je peux doubler et freiner très rapidement, donc c'est l'accélération en directe. C'est ça le plus merveilleux " ....

La « Bulle » de Coqueline Courrèges ....

La « Zooop » de Coqueline Courrèges ....

La « 17-71 » de Coqueline Courrèges ....

lundi 20 août 2012

Peugeot HX1

Par JPB le lundi 20 août 2012, 08:02 - Les voitures modernes

PEUGEOT HX1 ….

En 1810, les frères Jean-Pierre et « Jean-Frédéric Peugeot » transforment en fonderie et en laminoir le vieux moulin familial en mettant au point un procédé de laminage à froid qui va leur permettre de fabriquer un outillage de très haute qualité dont la réputation va se propager rapidement . A partir de 1881, « Peugeot » va commencer la fabrication de bicyclettes et en 1889, la construction du moteur Daimler dont ils avaient racheté les droits . La première automobile « Peugeot » qui était en fait un quadricycle verra le jour en 1890 ….

De nos jours, cette vénérable marque française plus que centenaire continue à s’illustrer en proposant une belle gamme de voitures attrayantes . Pour son prochain vaisseau amiral, la marque au Lion songe même à briser les codes du haut-de-gamme . Peugeot semble même résolu à tenter une incursion sur les hautes terres occupées par Audi, BMW, et Mercedes-Benz . La raison en est simple. La catégorie "premium" recèle toujours de belles promesses de croissance et de bénéfices, en Europe comme à l'export . Pour ce faire, le cahier des charges de la nouvelle voiture donnait pour mission de "réaliser un véhicule pouvant accueillir jusqu’à six personnes, tout en offrant un style fort, athlétique, efficient, et procurant des sensations de conduite unique . Peugeot dévoile son envie de développer de nouveaux « crossover premium » dotées de la motorisation HYbrid4 plug-in (rechargeable) . La surprise française est arrivée lors du dernier Salon de Francfort, elle est baptisée Peugeot HX1 ….

L’étonnante Peugeot HX1 est conçue pour imaginer des solutions futures dans de nombreux domaines de l’automobile du futur comme l’architecture, l’aérodynamique, la modularité, les équipements, l’ambiance et les matériaux intérieurs, et bien sûr, la motorisation . Elle est construite avec une architecture monocorps dotée de proportions atypiques la rendant sportive et élégante . Avec des lignes inspirées des modèles sochaliens les plus récents, elle se présente avec une aérodynamique peu conventionnelle et plutôt élancée . D'une longueur de 4,93 mètres pour 1,99 mètre de largeur et 1,37 mètres de hauteur, la HX1 obtient un Cx de 0,28 . Avec ses portières en élytre, éternel fantasme de designer, la belle tient vraiment de la voiture de rêve même si elle adopte la silhouette élégante d'un grand break monocorps savamment surbaissé . La marque souligne le rôle primordial de l'aérodynamique soigné dans les performances de premier ordre de la Peugeot HX1 qui met en œuvre toutes les astuces pour réduire son coefficient de traînée aérodynamique . Des volets mobiles se déploient selon la vitesse, au sommet du hayon comme entre les branches de ses jantes . Quant aux rétroviseurs, ils disparaissent au profit de caméras, bien moins encombrantes ....

L’insolite Peugeot HX1 propose la fameuse calandre "flottante" étrennée en série par la 508 et de feux en boomerang qui signent de manière indubitable le nouveau style de la marque, mais tout le reste apparaît nouveau . Des prises d'air magnifiées par du métal brossé et poli au déflecteur mobile de lunette arrière . Visiblement, les stylistes de l'équipe du designer Gilles Vidal ne se sont interdit aucune nouvelle voie d'exploration comme par exemple ces petits spoilers actifs situés sur la lunette arrière qui optimisent l'aérodynamique du véhicule en s'ouvrant une fois les 100 km/h dépassés . Ou aussi ces jantes dessinées en forme de turbine qui donnent également un effet de vitesse lorsque la voiture est en mouvement . Au final, esthétiquement, la voiture en impose . A l’avant, la calandre unique « flottante » et les projecteurs félins à LED rappellent l’emblème de la marque avec ce lion, fièrement apposé dans l’embouti du capot . Une signature visuelle que l’on retrouve également pour les feux arrière, dont la forme en boomerang accompagne le mouvement de la poupe . Quatre portes à ouverture inversée, en semi-élytre, s’ouvrent largement pour permettre aux passagers d'accéder facilement à l’habitacle de la superbe Peugeot HX1 ....

La Peugeot HX1 propose six places dans un luxe extrême . Elle utilise des matériaux haut de gamme (plancher et ébénisterie en chêne naturel incrusté de fibres optiques, métaux brossés, cuirs…) et des équipements modernes (afficheurs digitaux, écrans tactiles…). Les designers ont savamment travaillé sur la luminosité (spots de leds, stries rétro-éclairés par la lumière naturelle sur le pavillon …). La colonne de direction peut s’allonger électriquement, parallèlement au réglage du siège, afin de faciliter l’accessibilité . La jante du volant se resserre automatiquement lorsque la voiture passe en mode « cruising » pour un plus grand confort du conducteur . Enfin, l’écran multifonction central pivote, laissant uniquement les informations essentielles visibles sur sa tranche . A l’arrière, la console centrale regroupe un minibar ainsi qu’une machine à café, clin d’œil discret à l’histoire de Peugeot . Cette console se pare de marbre blanc de Carrare, artisanalement fraisé, qui participe à l’ambiance exclusive et moderne . Si besoin, deux sièges escamotables peuvent être configurée sur un rang central, grâce à un système de « sièges gigognes » . L'intérieur est très soigneusement fini avec des matériaux nobles comme du métal brossé, du cuir ou encore de la fibre optique . Les haut-parleurs logent dans les appuie-tête façon business classe . Les écrans tactiles abondent et l'éclairage d'ambiance mêle différentes sources lumineuses de fibre optique dans les panneaux de contre-porte et pavillon translucide gigantesque . Comment ne pas voir dans ces vastes à-plats de bois précieux, dans ce marbre de Carrare et dans ces mètres carrés de cuir cousu main l'expression d'une ambition légitime de faire du haut-de-gamme avec cette Peugeot HX1 ….

Le capot avant de la Peugeot HX1 abrite le désormais fameux système Hybrid4 déjà vu sur le 3008 et très prochainement disponible sur le nouveau 508 RXH . La motorisation propose donc le 4 cylindres Diesel 2.2 HDI bien connu de 150 kW (204 chevaux) qui trouve un renfort bienvenu en la personne d’un moteur électrique de 70 kW (95 chevaux) logé entre les roues arrière . La puissance combinée de ces deux moteurs atteint quelque 220 kW, soit 299 chevaux . Une nouvelle technologie permet aux 4 roues d’être motrices lorsque les deux moteurs fonctionnent ensemble ce qui équivaut à une transmission intégrale de type 4 x 4 . Elle permet aussi de rouler, à basses vitesses, en mode « zéro émission » avec le seul moteur électrique . Le tout est accouplé à une transmission automatique à 6 rapports . Le plus intéressant reste la consommation moyenne qui s'établit à 3,2 l/100 km en cycle mixte pour seulement 83 g/km de CO2 de rejet . L'autonomie en mode tout électrique n'est évidemment par étrangère à ces bons chiffres . Peugeot va encore plus loin dans l’efficience et propose la fonctionnalité « plug-in », des batteries lithium-ion qui peuvent être rechargées en branchant le véhicule sur une prise de courant 220 V standard . Ceci lui permet d’avoir un mode « ZEV » largement étendu, c’est-à-dire qu’il a la faculté de parcourir jusqu’à 30 km en propulsion 100 % électrique sans aucun rejet de CO2 ….

Caractéristiques techniques :

Motorisation : Hybrid4
Moteur thermique : 4 cylindres Diesel 2.2 HDI de 150 kW (204 chevaux)
Moteur électrique : 70 kW (95 chevaux)
Puissance totale : 299 chevaux
Batteries : lithium-ion
Cx : 0,28
Consommation : 3,2 l/100 km
Rejets : 83 g/km de CO2

La « Peugeot HX1 », c'est ça ...

vendredi 8 juillet 2011

Zap Alias - 2009

Par JPB le vendredi 8 juillet 2011, 08:03 - Les engins divers insolites

ZAP ALIAS ….

Décidément, les Etats-Unis sont le pays qui voit se multiplier les constructeurs sensibles à l’écologie et à la préservation de l’environnement . Après les constructeurs connus dans ce domaine comme Fisker et Tesla, on découvre maintenant un nouvel artisan « ZAP » (Zero Air Pollution) qui s’est spécialisé dans le développement de nouvelles technologies économes en énergie, y comprit les systèmes de gaz, l’hydrogène, l’électrique, les piles à combustible, l’éthanol, l’hybride et d’autres systèmes écoénergétiques . Depuis 1994, ils ont livré plus de 100.000 véhicules dans plus de 75 pays . Le constructeur veut aller rapidement de lavant avec l’ancien PDG de Lotus Engineering et actuel président du développement et propose donc un tout nouveau modèle électrique la Zap Alias ….

La Zap Alias est un engin étrange et insolite tant au niveau technique qu’au niveau de son design . La firme qui proposait jusqu’alors uniquement des scooters et autres véhicules électriques construit depuis l’été 2009 cette toute nouvelle sportive à 3 roues vraiment inhabituelle . Son modèle traction avant à 3 roues (2 à l’avant et 1 à l’arrière) est en fait un mélange d’auto et de moto (un peu comme le Bombardier Can-Am Spyder mais avec une cabine fermée) . Conjointement inventée par une équipe Européenne et des ingénieurs Américains, l’engin force le respect . C’est une œuvre d’art avec ses courbes, ses formes et ses avancées technologiques . La marque dispose d’un réseau de concessionnaires pour ses véhicules électriques aux Etats-Unis pour répondre à la demande grandissante actuelle . De plus le CEO Steve Schneider, vient tout juste d’annoncer que Zap venait de lever 25 millions de dollars en financement auprès de Cathaya Capital LP pour introduire ses véhicules électriques en Chine . Pour ce projet, le constructeur s’est associé à Youngman Automotive Group, l’un des plus grands fabricants d’autobus chinois qui assemblera en Chine la Zap Alias pour en limiter les coûts de revient ….

Avec ce partenariat, la Zap Alias devient le premier véhicule GT électrique haute performance à être assemblé en Chine . Cette nouvelle sportive électrique à 3 roues et deux places bénéficie d'une partie significative des technologies que Lotus Engineering a déjà développées pour le SUV électrique comprenant les batteries Lithium-ion polymère et le moyeu des moteurs-roues . Malgré son look plus que futuriste, l’engin sera comme la Campagna T-Rex homologué en tant que motocyclette . Toutefois, cette GT insolite est plus sécuritaire qu’une motocyclette traditionnelle grâce notamment à ses ceintures de sécurité, son châssis déformable en cas de collision ou ses barres de protection (roll-bar) . L’habitacle bien que soigné est assez minimaliste et seuls les équipements et contrôles indispensables au bon fonctionnement de la Zap Alias sont montés de série . Cependant par le biais des options il est possible de personnaliser un peu plus son engin ....

Pour ce qui est de la technique embarquée, la Zap Alias est donc animée par deux blocs électriques placés dans chaque roue . Ces deux pièces maitresses du véhicule développent quelques 321 chevaux (240 kW) au total pour 756 nm de couple. Ce couple exceptionnel est uniquement disponible sur des technologies électriques . Les performances sont assez impressionantes avec le 0 à 100 km/h qui est ainsi accompli en 5,7 secondes, pour atteindre la vitesse maximum de 251 km/h . L’autonomie est plus qu’acceptable pour de telles performances avec 160 km environ . Son énergie provient de batteries lithium-ion polymères provenant directement des technologies Lotus . La recharge peut se faire facilement via une prise secteur classique de 110 ou 220 Volts . De plus, afin de diminuer significativement le temps de charge, le constructeur étudie diverses options, dont la mise au point d’un chargeur ultra rapide et l’intégration d’un générateur hybride plus performant . Pour finir, le prix de la Zap Alias devrait avoisiner les 25000 euros ....

Caractéristiques techniques :

Moteur : 2 électriques
Disposition : 1 moteur dans chaque roues
Puissance : 321 chevaux (240 kW)
Couple : 756 Nm
Vitesse : 251 km/h
Accélération : Le 0 à 100 en 5’’7
Autonomie : 160 km

La « Zap Alias », c'est ça ...

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