Volkswagen et ses concurrents s'attaquent au casse-tête des batteries à semi-conducteurs

information fournie par Reuters •16/01/2024 à 19:29

((Traduction automatisée par Reuters, veuillez consulter la clause de non-responsabilité https://bit.ly/rtrsauto))

(ajoute des modifications) par Eric Onstad et Paul Lienert

Volkswagen, dont les efforts pour développer une batterie de voiture électrique "à l'état solide" avec la startup américaine QuantumScape ont été entravés par des retards, étend son filet à la poursuite de cette technologie qui pourrait changer la donne.

Le géant allemand de l'automobile est en pourparlers avec la société française Blue Solutions, qui produit déjà des batteries à l'état solide pour les autobus électriques de Daimler, en vue d'adapter le concept aux voitures, a déclaré à Reuters une source ayant une connaissance directe des discussions.

VW VOWG.DE et Blue Solutions ont pour objectif de parvenir à un accord de développement commun dans les mois à venir, selon la source qui a demandé à ne pas être identifiée car les discussions sont privées.

La décision de Volkswagen d'élargir ses options dans ce domaine met en évidence l'ensemble des obstacles techniques qui freinent le développement de la technologie à semi-conducteurs, considérée par ses partisans comme le "Saint Graal" des batteries pour véhicules électriques, promettant une plus grande autonomie et des temps de charge plus courts que les batteries lithium-ion traditionnelles.

VW a déclaré que son projet avec QuantumScape QS.N était en bonne voie et a refusé de faire des commentaires lorsqu'on lui a demandé s'il y avait des discussions avec Blue Solutions.

Un porte-parole de Blue Solutions, une unité du conglomérat français Bollore BOLL.PA , a confirmé qu'il travaillait sur une batterie pour les voitures particulières et a déclaré qu'il avait signé des accords de développement avec BMW BMWG.DE et une autre société, et qu'il était en pourparlers avec une troisième, mais il a refusé d'identifier les autres.

VW, Toyota 7203.T , BMW et d'autres constructeurs automobiles mondiaux rivalisent pour résoudre l'énigme des batteries à l'état solide, qui restent techniquement insaisissables malgré des décennies de recherche et des milliards de dollars d'investissement.

"Beaucoup de promesses n'ont pas été tenues et plusieurs constructeurs automobiles et investisseurs ont été échaudés", a déclaré Rory McNulty de la société de conseil Benchmark Mineral Intelligence. "Il existe un grand nombre de données et de technologies vérifiées de très bonne qualité, mais peuvent-elles (l'industrie) le faire de manière fiable et à grande échelle?

Blue Solutions, pour sa part, doit relever de grands défis pour réduire radicalement le temps de charge de quatre heures requis par ses batteries actuelles, ce qui est faisable pour les autobus stationnés pendant la nuit dans les dépôts. Le porte-parole de l'entreprise a déclaré à Reuters qu'elle travaillait sur une batterie de voiture particulière avec un temps de charge de 20 minutes, et qu'elle visait à construire une "gigafactory" pour cela d'ici 2029.

Le manque de succès commercial du secteur a refroidi l'enthousiasme du marché; le montant des transactions de capital-risque dans les entreprises de batteries à l'état solide a chuté de 72 % l'année dernière, pour atteindre 146 millions de dollars, selon les données de PitchBook.

"L'intérêt des investisseurs pour les batteries à l'état solide a diminué. Ils se demandent si le risque lié à l'état solide en vaut la peine", a déclaré Jeff Peters, partenaire d'Ibex Investors.

QUANTUMSCAPE: ENCORE BEAUCOUP DE TRAVAIL

Idéalement, l'état solide envisage de remplacer l'électrolyte liquide par lequel passe la charge électrique dans les batteries lithium-ion des véhicules électriques par un substitut solide, réduisant ainsi les risques d'incendie et la taille des batteries, et d'utiliser du lithium métal pour la borne négative afin d'améliorer les performances.

Toutefois, déterminer avec précision la bonne combinaison de produits chimiques et de matériaux afin qu'ils ne réagissent pas de manière négative les uns par rapport aux autres est un véritable champ de mines.

L'aventure de QuantumScape avec son actionnaire principal VW, qui a investi 300 millions de dollars dans la startup, est un exemple de la façon dont la technologie à semi-conducteurs n'a pas tenu ses promesses initiales.

L'accord de développement signé en 2018 prévoyait que la technologie à semi-conducteurs alimenterait les VE de Volkswagen d'ici 2025, permettant à l'e-Golf de plus que doubler son autonomie pour atteindre 750 km. Lorsque QuantumScape est entrée en bourse par le biais d'une fusion inversée avec une société d'acquisition à but spécial à New York en 2020, elle a déclaré qu'elle visait une production commerciale de batteries en 2024.

Pourtant, la production commerciale de masse reste une perspective lointaine, même après que QuantumScape a expédié ses premiers prototypes à VW et à d'autres clients potentiels à la fin de 2022, au début d'un processus d'essai et de certification qui s'étend généralement sur plusieurs années.

En outre, la batterie n'est pas purement solide ; elle utilise un électrolyte liquide avec une céramique séparant les bornes positives et négatives.

"Nous avons encore beaucoup de travail à faire", a déclaré à Reuters Jagdeep Singh, directeur général de QuantumScape. "Le prototype a pour but de montrer que la fonctionnalité de base est là, et non pas que la cellule est parfaitement au point en ce qui concerne les différents défauts qui peuvent être introduits au cours du processus de production

Les actions de QuantumScape, qui ont atteint un sommet de 132,70 dollars en décembre 2020, ont depuis chuté à 7,37 dollars, ce qui donne à l'entreprise une valeur de marché d'environ 3,6 milliards de dollars. L'entreprise n'a pas indiqué quand elle prévoyait une production commerciale à haut volume. Goldman Sachs a déclaré qu'il était probable que cela se produise dans la dernière partie de la décennie.

En octobre dernier, QuantumScape a déclaré à la Securities and Exchange Commission des États-Unis qu'elle n'avait pas respecté les délais de commercialisation prévus dans l'accord de 2018 avec VW, et que le constructeur automobile allemand avait donc le droit de mettre fin à la coentreprise s'il le souhaitait.

TOYOTA SIGNALE UNE PERCÉE

Volkswagen et QuantumScape ne sont pas les seuls acteurs à avoir revu leurs ambitions à la baisse alors qu'ils se débattent avec les complexités techniques de l'état solide.

Toyota, le plus grand constructeur automobile au monde devant VW, visait une date de démarrage de la production en 2025 pour ses batteries à l'état solide, mais a déclaré en juin qu'il ne prévoyait pas de produire les cellules à l'échelle avant 2027 ou 2028.

L'entreprise japonaise a néanmoins déclaré avoir réalisé une percée technique , sans donner plus de détails que l'autonomie prévue de 750 miles ou plus et le temps de charge de 10 minutes.

Plusieurs autres entreprises prévoient de lancer des batteries à l'état solide, notamment le leader chinois des batteries CATL

300750.SZ , LG Energy Solution, Solid Power SLDP.O , ProLogium, Honda 7267.T et Nissan 7201.T . (voir le FACTBOX ci-joint )

Tesla TSLA.O , leader du marché des véhicules électriques, est un cas isolé dans l'industrie, car il n'a pas détaillé de plans de développement de batteries à semi-conducteurs.

L'impact de l'introduction du lithium métal dans l'anode est une question clé à laquelle les scientifiques spécialisés dans les batteries à semi-conducteurs ont été confrontés.

Le lithium métal peut améliorer considérablement les performances, mais il déclenche souvent des réactions avec les composés solides, notamment la création de dendrites, des formations hérissées qui créent des fissures et des imperfections et peuvent finalement court-circuiter une batterie.

Les fabricants de batteries, les constructeurs automobiles et les chercheurs ont essayé d'utiliser une variété de substances pour l'électrolyte solide dans trois catégories principales: les polymères, les sulfures et les oxydes.

Certaines entreprises ont déjà lancé des versions partielles de batteries à électrolyte solide qui offrent certains avantages de la technologie. Les entreprises chinoises Nio 9866.HK et Seres ont toutes deux lancé des modèles de véhicules électriques équipés de batteries "semi-solides" qui comportent des composants électrolytiques solides et gélifiés mais n'utilisent pas d'anodes en lithium métal.