[Véhicule électrique] la question des batteries

[energy_isere]

Dans ce lien : http://electronicdesign.com/Articles/In ... leID=19322
on parle (en Anglais) d' un premier 2 roues electrique qui utilise des batteries aux nanophosphate.

This design shows how we combined four 36-V DeWalt DC9360 nanophosphate battery packs in a series-parallel configuration to create a robust, high-energy power source. Originally intended for the prototype Neodymics Cyclemotor electric bicycle kit, this power source may be used in other applications. Output power was at least 1.6 kW at 66 V, energy capacity was about 300 W-hr, and recharge time was one hour. Also, the claimed cycle life exceeds 2000. The system was successfully tested over 70 cycles.

[....]

[po]

des batteries au plomb pour les véhicules hybrides rechargeables?

les batteries lithium restant très chères (ce qui explique le prix du Tesla Roadster de 109000$ ou celui de la Volt qui, malgré son autonomie en électrique limitée à 40 miles, pourrait dépasser 35000$) je me demandais si les batteries au plomb pouvaient être pertinentes pour une hybride rechargeable. leur principal défaut est la faible performance mais pour une hybride ce n'est pas trop genant puisque l'autonomie est limitée. et il reste l'avantage principal: le coût, très nettement inférieur.

ci dessous un article sur les hybrides rechargeables avec des batteries plomb associées à des supercapacités:

http://www.technologyreview.com/Energy/20105/page1/

The future market for hybrid-electric vehicles, at least those that are affordable, isn't necessarily paved with lithium. Researchers in Australia have created what could be called a lead-acid battery on steroids, capable of performing as well as the nickel-metal hydride systems found in most hybrid cars but at a fraction of the cost.

The so-called UltraBattery combines 150-year-old lead-acid technology with supercapacitors, electronic devices that can quickly absorb and release large bursts of energy over millions of cycles without significant degradation. As a result, the new battery lasts at least four times longer than conventional lead-acid batteries, and its creators say that it can be manufactured at one-quarter the cost of existing hybrid-electric battery packs.

In the United Kingdom last week, a Honda Insight hybrid powered by the UltraBattery system surpassed 100,000 miles on a test track. "The batteries were still in perfect condition at the end of the test," says David Lamb, who heads up low-emission transport research at the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), Australia's national science agency. "What we've got is a lead-acid battery that is nice and cheap but can perform as well as, or better than, the nickel-metal hydride technology, which we know is very expensive."

[EPZ]

... à propos d'un supercondensateur capable de stocker 3 fois plus qu'une batterie au lithium ...
Auto électrique : EEStor fait plus fort que la meilleure batterie ?

La voiture électrique n’en finit pas d’arriver. Ça coince au niveau de la batterie. Les meilleures disponibles, « au lithium », sont trop chères, trop encombrantes. Leur prix permet d’envisager de superbes bolides de luxe comme la Tesla Roadster, qui promet le 100 km/h départ arrêté en moins de quatre secondes. Mais pour la voiture de monsieur et madame Tout-le-monde, on attend de nouvelles variétés de batteries, moins chères et plus compactes.

En plus, même les meilleures batteries ont deux gros inconvénients. Primo elles supportent un nombre réduit de « cycles ». L’ordre de grandeur est le millier. Cela signifie qu’après avoir été chargée et déchargée mille fois environ, après mille « pleins », une batterie est bonne pour le recyclage. Ce qui en fait un coûteux consommable, plutôt qu’un réservoir. Secundo, ces batteries ont un temps de charge long : de l’ordre de l’heure, cinq minutes au mieux. Et les charges partielles abrègent leur existence.

Vers le supercondensateur capable de stocker autant de kWh qu’une batterie

Il y a un troisième petit défaut à signaler : elles sont lentes au démarrage. Quand on appuie sur le champignon, une batterie est incapable de fournir instantanément tous les ampères dont on a besoin pour démarrer. C’est pourquoi toutes les voitures électriques comportent un accessoire important : un très gros condensateur ou supercondensateur.

Un condensateur stocke l’électricité directement, sous forme de charges électriques et le restitue instantanément. Il se charge en une seconde. Et on peut le charger et décharger à la louche un million de fois. Mais alors, un supercondensateur, ce serait un peu comme une batterie, en bien mieux ? Dans ce cas, pourquoi on n’équiperait pas les voitures électriques d’un supercondensateur, plutôt que d’une batterie ? Il est où, le hic ?

Le bémol est dans la « densité d’énergie ». Un supercondensateur stocke bien moins de Wh par kilo (et par litre) qu’une bonne batterie. Sauf que…

Sauf qu’il se passe -peut-être- quelque chose d’énorme à Cedar Park, au Texas. Là-bas, une intrigante entreprise nommée EEStor explique au monde qu’elle serait en mesure de commercialiser bientôt un « Electrical Energy Storage Unit » (EESU), offrant une densité d’énergie trois fois supérieure à celle des meilleures batteries au lithium sur le marché. Trois fois… Inutile de préciser que bon nombre d’observateurs sont sceptiques.

Peu de détails ont filtré. Les observateurs parlent de supercondensateur, mais il pourrait s’agir d’une technologie mi-chèvre, mi-chou. Le matériau essentiel serait du titanate de baryum, isolé par de l’oxyde d’aluminium. Les spécialistes des matériaux voient mal comment cette recette pourrait déboucher sur les performances annoncées.

Révolutionner les transports avec une source d’énergie portable

Quelques indices, pourtant, laissent penser que cette affaire pourrait être sérieuse. Pièce à conviction numéro un : ZENN Motor, une entreprise canadienne de Toronto, actionnaire de EEStor, annonce la sortie des premières voitures électriques équipées d’un EESU pour l’automne 2009. 130 Km/h, 400 Km d’autonomie. « Pas cher », disent-ils, ce qui est un peu vague.

Pièce à conviction numéro deux : parmi les investisseurs de EEStor, figure la firme de venture capital Kleiner Perkins Caufield & Byers, qui n’est pas réputée pour placer ses billes sans regarder où elle met les pieds.

Pièce à conviction numéro trois : Lockheed Martin, géant de l’aéronautique et de l’armement, a signé un deal avec EEStor pour l’utilisation de son EESU dans des applications militaires. Son communiqué de presse est dithyrambique… Il annonce un coût par kWh stocké deux fois inférieur à celui d’une batterie classique. EEStor aurait attrapé cette mouche avec du vinaigre ?

Pièce à conviction numéro quatre : la très sérieuse Technology Review ne craint pas de consacrer des articles à EEStor, même si c’est en affichant une prudence de principe.

De deux choses l’une, donc. Ou bien EEStor a mené en bateau une jolie brochette d’investisseurs et observateurs. Ou bien EEStor a inventé le successeur de la batterie, et du même coup la source d’énergie portable qui va révolutionner les transports. Et bien d’autres choses.

d'autre liens Sur EEStor sur wikipedia

[po]

la révolution du jour concernant les batteries

QuantumSphere Promises Li-Ion Battery With Up to Five Times Higher Capacity
By Priya Ganapati September 17, 2008 | 11:37:12 AMCategories: Batteries
Imagine battery life on a cellphone or laptop that is about five times the current capacity. That means not charging the cellphone for at least four days or using the laptop battery for more than twelve hours at a stretch.

QuantumSphere, a Santa Ana, Calif. -based company says it is working on a technology that will make this possible by the end of next year as it increases the capacity of Lithium-Ion batteries by up to five times.

Currently, the anode capacity in Li-Ion batteries is limited to 10% of its weight, says Subra Iyer, principal technologist at QuantumSphere. But the company has been able to extend it to 50% of the anode weight, leading to batteries that can last longer...

...So far, QuantumSphere has raised about $20 million in funding and has filed a patent for its work.

The company says it is likely to contract manufacturing to China and hopes to start commercial production in six months to a year.

http://blog.wired.com/gadgets/2008/09/q ... ere-e.html

[Sandro Minimo]

Imagine battery life on a cellphone or laptop that is about five times the current capacity. That means not charging the cellphone for at least four days or using the laptop battery for more than twelve hours at a stretch.

4 jours sans charger son portable? Parce que les gens rechargent le leur plus souvent que ça?

Bon c'est peut-être que je m'en sers très peu...

[SuperCarotte]

Je viens d'apprendre que l'electrode positive des batteries lithium-ion était composé de LiFePO4, du phosphate donc. Pourrait on y voir un facteur limitant (http://forums.oleocene.org/viewtopic.php?f=13&t=7876) en cas de production automobile de masse ?

[SuperCarotte]

Les ressources limitées de lithium pourraient freiner l'essor des voitures électriques

Les ressources limitées de lithium pourraient freiner l'essor des voitures électriques

LE MONDE | 07.10.08

Hervé Kempf


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Les ressources sont-elles suffisantes pour assurer le développement du marché ? La réponse est très difficile, en raison de l'opacité des transactions : "C'est un marché peu ouvert, un monde fermé, très secret", dit George Pichon. Le chiffre de la production n'est pas exactement connu. Il est estimé par l'USGS (Service de géologie des Etats-Unis) à 25 000 tonnes par an. "Les prix en tout cas ont énormément augmenté, surtout pour des raisons spéculatives, explique Jean-Marc Metais, PDG de Batscap, la filiale de Bolloré. C'est pourquoi on essaie de maîtriser notre filière, en sécurisant nos ressources en amont."

Une autre difficulté est que les batteries pour véhicules électriques requièrent une purification du carbonate de lithium à 99,5 %, ce qui exige une qualité de finition que seules semblent maîtriser les firmes japonaises.

Les constructeurs affectent de ne pas s'inquiéter des réserves du métal. Une étude du consultant Meridian International Research, publiée au mois de mai (The trouble with lithium 2), a cependant jeté un froid dans le milieu : examinant attentivement les configurations géologiques des différents sites de production, elle concluait : "Les augmentations réalistes de production du lithium ne permettront pas de satisfaire une révolution de la propulsion automobile dans la prochaine décennie. (...) Dans le scénario le plus optimiste, elles ne pourraient fournir que 8 millions de véhicules hybrides du type GM Volt" (le prochain modèle hybride de General Motors). Ce chiffre est à comparer à un marché mondial de 60 millions d'automobiles à essence en 2008

[fastolfe]

Les constructeurs affectent de ne pas s'inquiéter des réserves du métal.

Eh oui, ils n'ont pas l'habitude, avec le bon pétrole...

Ils attendent probablement que la science trouve une nouvelle batterie sans lithium !

[fastolfe]

Un petit résumé d'un exposé d'un chercheur CNRS sur les problèmes de batteries lithium

http://www.eco-info.org/IMG/pdf/BatteriesLithium.pdf

[phyvette]

Une Arlésienne stupide qui hante les blogs : la pénurie de lithium

Voila un autre argument qui traîne sur les Blogs: il n'y aura pas assez de Lithium pour alimenter en batteries Li-Ion les nouveaux véhicules.

Bien sûr ce genre d'information catastrophique est largement repris malgré de multiples démentis de gens de la profession. Je voudrais ici expliquer pourquoi la pénurie en Lithium n'est ni pour demain ni pour après demain et qu'il en restera toujours assez pour assurer les soins psychiatriques de la cyclothymie de ses détracteurs...]

[mrlargo]

Les fameux blogs qui trainent sur internet reprenne le rapport resumé ici :
http://www.meridian-int-res.com/Projects/EVRsrch.htm
et détaillé ici :
http://www.meridian-int-res.com/Project ... oscope.pdf

Affiché par des personnes qui ne sont pas des anti Véhicules électriques écolo absolutistes :
http://www.meridian-int-res.com/Project ... rative.htm

Franchement, l'article que tu présentes ne me semble pas forcément plus crédible...

Je suis sûr qu'on peut trouver des sites ou on écrirait

Voila un autre argument qui traîne sur les Blogs: il n'y aura pas assez de pétrole pour alimenter l'économie de demain.

ca me ferait à peu près le même effet...

[phyvette]

Les réserves de lithium ne sont pas un problème. Le lithium n' est pas ce qu' on peut appeler un métal rare, après une bréve enquete, voilà mon rapport.

Ressources en lithium

La teneur moyenne de lithium dans l'écorce terrestre est d'environ 50 ppm. Il est plus abondant que l'étain ou le plomb et même dix fois plus abondant que l'uranium (3 à 4 ppm). Le prix d'un kg de lithium est inférieur à 5$ et les réserves sont estimées à 12 millions de tonnes (à titre de comparaison, les réserves en uranium naturel sont estimées à moins de 4 millions de tonnes et le prix d'un kg d'uranium est voisin de 100 $).

Le lithium peut aussi être tiré de l'eau de mer (0.17g/m3) ce qui engendre une réserve potentielle de 230 000 millions de tonnes.

Source

Le lithium, le plus léger des métaux, est présent en grande quantité dans la croute terrestre. Les réserves de lithium peuvent fournir du tritium pendant au moins 1000 ans.

Autre source :

Salar d'Uyuni : plus grand lac salé du monde (3653 m d'altitude, 10000 km2 , deux fois la superficie du Grand Lac Salé des États Unis) et plus grande réserve de lithium connue du monde (cet élément est piégé dans les saumures interstitielles sous-jacentes à la croûte superficielle dont l 'épaisseur moyenne est de l'ordre du mètre).

La division Lithium de FMC, installée à Gastonia, Caroline du Nord, USA, est le principal producteur mondial de lithium et de produits dérivés. Le lithium est utilisé dans le monde entier dans les graisses spéciales, les produits en céramique et en verre, dans l'industrie pharmaceutique, l'aluminium, le caoutchouc, le plastique, les batteries, les alliages légers, les systèmes de conditionnement d'air et les puces électroniques. La compagnie produit actuellement son lithium au départ de spodumène, un minerai qu'elle extrait en Caroline du Nord. Les dépôts de saumure seront une nouvelle source de lithium pour elle.
Localisé dans les saumures du Salar d'Uyuni, près de Potosi dans le sud de la Bolivie, le gisement est considéré par les experts comme la plus grande réserve mondiale de lithium avec un contenu approximatif de 8,9 millions de tonnes de métal.

Le lithium, comme tous les atomes légers, est courant sur notre planète. On ne peut pas n'avoir que des mauvaises nouvelles.

[Lansing]

Je suis exactement de l'avis de mlargo, le coup des réserves de plus de 1000 ans sont encore plus stupides que de dire qu'il n'y en aura pas assez pour tout le monde.
Il y a un petit jeu de désinformation de part et d'autre auquel un forum comme oleocene n'a pas à prendre part.
La voiture électrique n'est rentable pour personne, si c'était le contraire on en verrait partout.
Je constate simplement que les deux ou trois véhicules qui sont annoncés sont réservés aux collectivités, les constructeurs n'envisageant pas de commercialisation grand public.

Patrick

[phyvette]

Oups ! Et à quoi doit il prendre part un forum comme Oléocène ?
Parce que là on n'est bien dans une discussion énergétique, pas dans un vulgaire HS ou dans une controverse politicienne ou psychologique.

[Krom]

La voiture électrique n'est rentable pour personne, si c'était le contraire on en verrait partout.

Il se vend, aujourd'hui, des véhicules électriques. C'est donc un véhicule rentable pour au moins quelques personnes. Le fait qu'on n'en voit pas partout, c'est parce que ce n'est pas rentable pour les constructeurs automobiles, selon leurs critères actuels. En passant, les voitures hybrides sont déjà rentables pour les constructeurs, il suffit de compter les Prius que tu croises sur la route.

Le véhicule électrique demande un modèle d'exploitation légèrement différent que celui des voitures à moteur thermique. La distribution de l'énergie est bien plus simple (tout le monde a une maison reliée au réseau, personne n'a un pipeline arrivant dans son garage, l'électricité peut être produite n'importe où), mais la gestion des batteries est plus difficile : faut-il les louer? louer la voiture complète? attendre d'hypothétiques batteries permettant le même modèle de vente que les moteurs thermiques?