La filière lithium
La densité énergétique des batteries au plomb (soit la capacité d’accumulation par unité de masse, exprimée en Wh par kg) n’a rien de fulgurant puisqu’elle ne dépasse guère 50 Wh pour les modèles les plus performants, à comparer aux 100 à 160 W/kg de la batterie au lithium de n’importe quel téléphone mobile. Ce rendement exceptionnel a poussé la technologie au lithium au premier plan, en particulier dans le secteur des automobiles électriques. Outre son coût, près de dix fois supérieur à celui des accumulateurs au plomb de même capacité, elle pose toutefois de sérieux problèmes de sécurité. L’instabilité naturelle du lithium oblige à équiper chaque cellule de la batterie d’un circuit de régulation sophistiqué, le moindre dysfonctionnement entraînant des risques de surchauffe, d’incendie, voire d’explosion. Ces incidents sont d’autant plus importants que l’incendie du lithium est difficile à éteindre, sa réduction dans l’eau dégageant de l’hydrogène hautement inflammable. Les extincteurs au CO2 ou au halon sont alors les seuls relativement efficaces. Face à ces problèmes, les fabricants multiplient les dispositifs de sécurité et développent des couples métalliques les plus stables possible. Le lithium pose enfin une sérieuse question environnementale, car, contrairement aux batteries au plomb, qui disposent d’une filière de recyclage pleinement fonctionnelle depuis des décennies, le recyclage des nouveaux accumulateurs n’en est qu’à ses balbutiements. Dernier point, la ressource mondiale en sels de lithium, concentrée pour l’essentiel en Amérique du Sud, ne semble pas non plus inépuisable...
Chère, mais sans entretien et effet de mémoire
Capable de supporter un courant de chargecharge élevé, le lithium n’exige pas d’entretien, accepte les décharges profondes et n’a pas d’effet de mémoire, ce qui permet de le recharger à n’importe quel moment. Mais les chargeurs doivent disposer d’une courbe de charge spécifique à cette opération, ce qui n’est pas le cas de la plupart des modèles du marché. Le taux d’autodécharge est aussi plutôt faible, de l’ordre de 10 % par mois, dont 3 % pour les seuls circuits de régulation. Les fabricants travaillent depuis quelques années sur différents alliages métalliques, lithium-fer-phosphate ou lithiumnickel-manganèse-cobalt par exemple, afin d’augmenter la densité énergétique, de faciliter le stockage de longue durée, d’augmenter le cyclage et, surtout, d’améliorer la sécurité des éléments à haute puissance. Celle-ci repose sur des circuits de protection électroniques évolués (BMS, Battery Management System), qui protègent et régulent chaque cellule de la batterie. Une sophistication qui, ajoutée à la fabrication des éléments eux-mêmes, influe directement sur les prix. La toute première batterie li-ion spécifiquement conçue pour un usage marin à haute puissance a été présentée en novembre 2008 au Mondial de l’équipement d’Amsterdam par la société hollandaise Mastervolt, grande spécialiste de l’énergie mobile. Le ticket d’entrée dans la famille lithium à haute puissance reste encore élevé, de l’ordre de 2 800 € pour une capacité de 160 Ah...