Les avions électriques pourraient être l’avenir de la technologie des batteries

Richard Wang essaie de mettre au monde des batteries plus légères et plus puissantes. La meilleure façon d’y parvenir, dit-il, est d’électrifier les avions.

Wang est le fondateur et PDG de la startup de batteries Cuberg, qui essaie d’utiliser de nouvelles combinaisons chimiques avancées pour développer de meilleures batteries que les cellules lithium-ion qui servent de chevaux de bataille pour les ordinateurs portables, les téléphones portables et les véhicules électriques. Il y a beaucoup d’entreprises qui essaient de faire quelque chose de similaire – QuantumScape et Sila Nanotechnologies, pour n’en nommer que quelques-unes – chacune avec un argumentaire différent quant à la composition chimique ou à la percée en science des matériaux qui va livrer la marchandise. Et comme d’autres concepts de batteries de nouvelle génération, les cellules de Cuberg seront plus chères que les cellules lithium-ion courantes, du moins au début. Mais là où Wang diffère, c’est dans son idée de la meilleure façon de surmonter cet obstacle et d’apporter sa technologie au grand public. Il veut se concentrer sur un domaine que la poussée de l’électrification a à peine touché jusqu’à présent : le vol.

Cuberg parie sur ce qu’on appelle les batteries au lithium métal pour faire le travail. Au lieu d’utiliser du graphite pour l’anode de la batterie, comme le font la plupart des batteries lithium-ion conventionnelles, les batteries de Cuberg utilisent du lithium solide, ce qui, selon Wang, se traduit par des performances beaucoup plus élevées : 70 % d’énergie en plus par unité de poids et de volume par rapport au meilleur lithium-ion. batteries disponibles aujourd’hui, ce qui signifie que les avions électriques pourraient aller beaucoup plus loin et être beaucoup plus utiles. Les batteries de Cuberg auront besoin de beaucoup de lithium, cependant, et pour surmonter la concurrence croissante pour le métal, Wang dit que le recyclage devra combler le vide à mesure que les opérations minières s’intensifieront.

Richard Wang, fondateur et PDG de Cuberg

Christophe Testi

Wang a commencé à penser aux avions électriques alors qu’il lançait son entreprise de batteries en 2015. Il était alors étudiant au doctorat à Stanford en science des matériaux, et les entreprises de batteries lancées sur la base de recherches universitaires ne manquaient pas. “De nombreuses startups de batteries sont sorties du milieu universitaire avec de grandes idées et des tonnes de financement, et essayaient toutes de poursuivre l’industrie automobile”, dit-il. Cela aurait du sens, dit-il, car avec Tesla gagnant de la vapeur et d’autres constructeurs automobiles envisageant des transitions loin des moteurs à combustion interne, les constructeurs automobiles semblaient être les plus gros clients potentiels pour les batteries. Mais Wang a estimé que cette pensée était erronée. “Ce que vous voyez, c’est qu’invariablement, la plupart de ces startups ont vraiment eu du mal à prospérer”, dit-il. “Même lorsqu’ils ne sont pas en faillite, ils existent depuis environ 10, 15 ans et n’ont toujours pas de produit commercial dans l’automobile.”

Le problème, dit Wang, est que la priorité absolue des constructeurs automobiles n’est pas d’installer les batteries de nouvelle génération les plus avancées dans leurs véhicules, du moins pas à court terme. C’est parce que les constructeurs automobiles travaillent avec de faibles marges ; ils doivent s’assurer que tout ce qui entre dans l’assemblage d’une voiture reste en dessous d’un prix auquel les gens peuvent réellement se permettre de l’acheter, et auquel ils peuvent encore réaliser un profit.

L’aviation, cependant, a toujours été différente. Le carburant est l’une des dépenses les plus importantes des compagnies aériennes. Lorsque des avancées de pointe arrivent dans le pipeline, comme les composants en fibre de carbone qui permettent d’économiser du poids, ils ont toujours été prêts à payer un coût initial plus élevé pour les avions si cela les aidait à économiser de l’argent sur la route. Cela signifie qu’ils ont tendance à sauter sur la nouvelle technologie plus rapidement que les constructeurs automobiles. Wang parie que le même paradigme s’appliquera à ses batteries.

L’industrie du transport aérien a désespérément besoin de solutions de décarbonisation – l’aviation représente environ 2 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre de l’humanité. À l’heure actuelle, il existe peu d’options faciles, et la plupart des correctifs carbone potentiels, comme les soi-disant «carburants d’aviation durables» fabriqués à partir de biomasse ou de CO2 capturé, seront difficiles à déployer à grande échelle. Les propositions visant à propulser les avions à l’électricité en sont également à leurs balbutiements, et ces avions auraient une autonomie limitée par rapport aux avions à carburant fossile. Pourtant, ils ont le potentiel de faire la différence.

Cuberg n’a pas encore confirmé la thèse de Wang. La société, qui a été achetée par le fabricant de batteries Northvolt en mars dernier, a testé ses batteries dans de petits drones, avec des tests d’avions à grande échelle prévus pour 2024. Wang dit qu’ils commenceront probablement à faire leur apparition sur le marché commercial vers 2026. Cela , dit-il, pourrait commencer à avoir un impact important sur la décarbonisation. Avec la technologie actuelle des batteries, les taxis aériens en vol stationnaire dont les technologues espèrent qu’ils deviendront bientôt monnaie courante n’auraient probablement qu’une autonomie d’environ 70 milles, tandis que les représentants de Cuberg affirment que leurs batteries emmèneraient le même avion à peu près deux fois plus loin. Un avion électrique à zéro émission pourrait probablement parcourir plus de 300 miles, tandis que l’autonomie d’un avion hybride électrique serait encore plus longue. Tout cela contribuerait à réduire les émissions des vols court-courriers américains, selon Wang. Et il dit que ces vols électriques – qui auraient une empreinte carbone similaire à la conduite d’une voiture électrique – pourraient également aider à occuper d’autres créneaux. “C’est à certains égards en fait plus analogue à la façon dont vous pensez au train à grande vitesse”, a déclaré Wang. “Mais sans les besoins d’infrastructure.”

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