Nouvelles annonces sur les progrès des batteries

Une vidéo du Collège de France référencée dans AP qui démontrent que les batteries solides ne seront pas prêtes pour 2022.

http://www.college-de-france.fr/site/jean-marie-tarascon/course-2019-02-04-16h30.htm

Une avancée pour les electrodes en silicium qui permettraient théoriquement de gagner jusqu'à un facteur 5 en capacité dans les lithium ion.

C'est basé sur un mélange du silicium avec des flocons "bi-dimensionnels" de céramique (carbure de Titane par exemple) appelés des MXenes qui permettent de contenir la tendance mécanique du silicium à une expansion exagérée et destructrice pendant la charge. D'autre part la conductivité est améliorée d'un facteur 100 à 1000 par rapport à une électrode silicium normale (mais ils ne comparent pas par rapport aux electodes graphites actuelles).

C'est encore un cas ou l'amélioration de capacité n'est pas liée à l'augmentation des performances d'un couple électrochimique, mais au choix d'une électrode qui a de meilleures caractéristiques de stockage d'ions.

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190221130302.htm

Alors c'est pas totalement une avancée sur les batteries, mais c'est une grosse avancée sur le lithium, petit binus, on apprend que la france s'est aussi découvert une source de lithium :

https://www.lesechos.fr/industrie-services/industrie-lourde/0600908826041-lithium-la-recette-secrete-deramet-2253887.php

Du lithium, il y en a beaucoup en France, mais sous une forme qui est plus difficilement exploitable que celui d'Amérique du Sud.
http://sigminesfrance.brgm.fr/telechargement/substances/Li_Be.pdf

donc plus de 300 000 tonnes, à rajouter à celles découvertes donc en Alsace.
je crois que ça reste mince face à ce qui a été découvert au Portugal et en serbie. On est clairement pas près de voir le bout des réserves en tout cas.

Une autre news interessante : l'explosion de la densité de puissance des moteurs : un nouveau prétendant à 9kW par kg !!!

https://newatlas.com/magnax-axial-flux-electric-motor/54821/

Bof...
Les moteurs à flux axial (ou discoïdes), c'est un vieux serpent de mer, on en parlait déjà il y a 20 ans...
https://www.usinenouvelle.com/article/les-machines-discoides-plus-compactes-et-plus-legeres.N84511
Et au final, les éoliennes qui utilisent ce genre de génératrices sans réducteur ne sont pas axiales.
Ce sont des moteurs qui ont besoin d'une grande quantité d'aimants : ils se vantent d'économiser le cuivre, mais oublient qu'ils gaspillent les aimants (en terres rares, bien sûr)...

certes, mais ça ferait un moteur de Zoé de seulement 10 kg, et si le serpent de mer est maintenant produit en série, ça devient un serpent de terre (rares, certes)

Mais un moteur de Zoe de 10 kg, ça fait gagner combien par rapport au moteur actuel ?
Et ce serait toujours compatible avec le Caméléon ?

Il n'y a aucune chance de voir ce type de moteur sur la Zoe.
Contrairement à ce que dit le publi-reportage, ce type de moteur est connu depuis bien longtemps. Il a peut-être quelques avantages, mais surtout beaucoup d'inconvénients qui font qu'il n'est pas du tout adapté.

quels inconvénients ? (simple curiosité)

cece74 a écrit:Et ce serait toujours compatible avec le Caméléon ?  

Non.

philouze33 a écrit:quels inconvénients ? (simple curiosité)

- stator certes très court, mais rotor très massif, et avec une forte inertie, qui peut poser des problèmes dans certaines applications
- deux entrefers au lieu d'un, puisque le rotor est en deux parties (plus l'entrefer est important, plus le couple diminue), pour compenser ce problème on doit rajouter des aimants, donc ce n'est pas une structure économique.
- si on essaie de réduire l'entrefer pour améliorer les performances, les forces d'attraction augmentent fortement, et mécaniquement, il devient difficile de maintenir le parfait alignement des deux disques rotoriques. Sur un moteur radial, les forces sont plus beaucoup faciles à équilibrer. L'article dit qu'ils ont résolu ce problème, à voir...
- cette structure ne marche qu'avec un grand nombre de pôles afin de limiter l'épaisseur et le poids des disques rotoriques. Sur l'image de l'article, on compte par exemple environ 20 pôles. Or la fréquence que doit générer l'électronique de puissance alimentant le moteur est égale à la vitesse de rotation fois le nombre de paires de pôles, et si on veut conserver un bon rendement de l'électronique, il vaut mieux ne pas trop augmenter sa fréquence de fonctionnement (tiens par exemple la Zoe est passée de 8 à 4 pôles entre le moteur Q et le R). Donc la vitesse de rotation de ce type de moteur est limitée. Par conséquent cette structure convient mieux aux moteurs fournissant un fort couple à basse vitesse. Et comme la masse d'un moteur (électrique comme thermique) est liée à son couple et non pas à sa puissance, ce sont donc des moteurs lourds (quoiqu'en dise l'article). Pour faire léger, il vaut mieux faire un moteur rapide avec un réducteur derrière (cf ce qui se fait en formule E).

Depuis plus de 130 ans que l'on fait des moteurs électriques, on peut croire qu'à peu près toutes les structures ont été explorées  (ici un brevet de moteur axial datant de 1944), les progrès en électrotechnique ne viennent pas de nouvelles structures révolutionnaires, mais surtout des progrès dans les matériaux magnétiques (aimants notamment), et l'électronique de puissance.

TomC a écrit: les progrès en électrotechnique ne viennent pas de nouvelles structures révolutionnaires, mais surtout des progrès dans les matériaux magnétiques (aimants notamment), et l'électronique de puissance.

Et de l'augmentation de la puissance informatique qui permet de piloter de façon beaucoup plus fines certaines structures qu'on ne savait pas utiliser à leur optimum.

L'avènement de la commande vectorielle a permis l'utilisation de moteurs asynchrones en traction, alors qu'ils étaient cantonnés aux régimes de rotation constants.

Tu veux parler des moteurs synchrones, plutôt ?

Passant_Mbr a écrit:Tu veux parler des moteurs synchrones, plutôt ?

Non, non.

La numérisation des commandes de moteurs a bénéficié à (presque) tous les types de moteurs, mais elle a rendu l'utilisation des moteurs asynchrones (cages d'écureuil) possible, là où c'était un véritable cauchemar pour faire varier la vitesse de rotation dans des proportions notables.

Effectivement, mais j'avoue que je trouve le cas du synchrone encore plus frappant, car lui était tenu à une vitesse rigoureusement stable, et a de plus des problème de démarrage pour atteindre cette vitesse stabilisée qui le rendaient totalement incompatible avec la fonction VE.

Le moteur asynchrone a au moins une variation de vitesse naturelle en fonction de sa charge, même si ce n'est pas le paramètre de contrôle pertinent en VE, et même si les conditions de fonctionnement doivent généralement être étudiées pour éviter de s'éloigner beaucoup de la vitesse de synchronisme. Et il est capable de démarrer sans les limitations du synchrone.

peut être que tout ça a permis de dépasser "aisément" les problèmes de ce genre de moteur ? même si on charge en aimant, si au final le moteur global tombe à 10kg, doit pas y avoir bien lourd de Néodyme. ce serait parfait pour des motos, de l'aviation électrique, ou des caisses hyper compactes

Un Système a deux électrolytes permettrait d'atteindre les 350 Wh/kg.

(en anglais)
https://insideevs.com/24m-dual-electrolyte-batteries/

Basé sur un séparateur non poreux permettant la circulation des ions sans pour autant mélanger les liquides. On a alors des electrolytes séparés et différents pour la cathode et l'anode. Une partie de la difficulté étant de trouver un electrolyte qui soit compatible avec les deux électrodes, ce dispositif élimine cette contrainte, et ouvre donc la voie à de nombreuses combinaisons nouvelles. Cela semble être plus avancé qu'une manipulation de laboratoire si l'on en croit l'allusion à de nombreux essais avec des partenaires.

BOUM !
https://insideevs.com/innolith-says-that-is-on-the-trail-of-1000-wh-kg-battery-energy-density/

Je pose ça là....

C 'est impressionnant mais c'est une bombe à gros retardement, elle a le temps de rouiller d'ici là.

J'espèrais que personne ne lirait le passage incriminé

Pas compris...

ben je verrais bien 350kg de batteries dans une Zoé en upgrade à la place de la batterie d'origine

en tout cas un pack de 40kg qui s'adapterait dans le fond de coffre , ferait un bel upgrade ! et en amovible pourrait soit être loué soit servir en batterie de stockage habitation

J'ai toujours rêvé de petits modules faciles à échanger (type 10kWh) totalement compatibles entre toutes les voitures, certaines pouvant en mettre 2 dans le coffre et d'autre 8 et forcément un réseau international.

Mais les constructeurs sont trop protectionnistes pour se mettre d'accord.

Ca serait génial, c'est le model dont je rêve aussi. Tu achètes d'un coté une voiture sans batterie, et de l’autre le nombre de modules que tu veux selon l’autonomie dont tu as besoin, et le jour ou tu veux aller plus loin tu en loues quelques uns de plus. Si tu as deux VE à la maison tu peux même transférer les modules de l'un à l'autre, ou encore les emprunter à un ami le temps du voyage...
Mais bon je pense qu' on est dans le domaine du rêve car comme tu le dis il faudrait que les constructeurs se mettent d'accord sur une norme international et c'est pas gagné.
Par contre ça pourrait se faire au sein d'un même groupe, ça serait un atout commercial conséquent, et peut être que d'autres viendraient se joindre... qui sait?

ça serait génial, peut etre un constructeur le fera?