Vers des hybrides rechargeables puissants à faible autonomie ?

Pour limiter l'encombrement de la batterie, beaucoup d'hybrides rechargeables lancés ces temps-ci utilisent une batterie de capacité réduite. Revers de la médaille, cela réduit aussi la puissance du moteur électrique. De nouvelles batteries en qualité automobile devraient permettre de gagner en puissance.

Batterie hitachi 62C

Cette nouvelle batterie permet de décharger à plus de 60C

Une des limites des batteries est leur taux de décharge, c'est à dire le rapport entre la puissance qu'elles peuvent fournir par rapport à leur capacité. Sur les batteries de voitures électriques ou hybrides rechargeables actuelles, on est généralement en-dessous de 10C :

Voiture Capacité Puissance décharge
Volt / Ampera 2012  16 kWh 111 kW 6.9C
Volt 2016 18.4 kWh 120 kW 6.5C
Cadillac ELR 2016 17 kWh 160 kW 9.3C
Golf GTE / A3 e-tron 8.8 kWh 75 kW 8.5C
Tesla S P85D 85 kWh 508 kW 6C

Pour les constructeurs qui veulent faire une hybride rechargeable sans consacrer trop de place à la batterie (ou ne pas être trop pénalisé par son poids), c'est un vrai problème. Mettre une petite batterie veut dire ne pas autoriser une forte puissance au moteur électrique, et donc davantage de situations pour solliciter le thermique (en plus d'une faible autonomie).

Mais de nouvelles batteries arrivent, autorisant un plus gros taux de décharge et donc une plus grande puissance à capacité égale. C'est ainsi que General Motors a pourvu sa Chevrolet Malibu hybride (non rechargeable) d'une batterie autorisant 62C en provenance de chez Hitachi Automotive systems. Avec une capacité de 1,5kWh (forcément très faible parce qu'elle n'est pas rechargeable), elle a une puissance de 90kW. C'est davantage que la Golf GTE qui a pourtant une batterie de 8.8kWh !

Revers de la médaille, la densité énergétique de cette batterie est plutôt faible, avec 80Wh/kg à comparer aux 173Wh/kg de la batterie de la nouvelle Volt. La densité énergétique est divisée par presque 2, mais la densité de puissance est quasiment 5 fois plus élevée avec 5kW/kg. A masse égale, les cellules de la Malibu hybride ont donc deux fois moins de capacité, mais 2,5 fois plus de puissance. Avec une densité massique d'énergie de 167Wh/L à comparer aux 336Wh/L de la batterie de la nouvelle Volt, on est dans les mêmes ratio. Que de poids et de place gagnés quand l'objectif est la puissance et non la capacité. 

Cela permet d'envisager de nouvelles choses, en terme de ratio puissance/autonomie. Imaginez les performances d'une Tesla S avec 120kg de batteries au lieu de 450kg (et une autonomie de seulement une cinquantaine de kilomètres NEDC en raison d'une capacité de moins de 10kWh).

Nous avions il y a quelques mois critiqué la Peugeot 308 R hybrid, en argumentant que sa batterie de 3kWh était trop petite pour délivrer correctement les 170kW au moteur électrique. Avec une batterie telle que celle de la Malibu hybrid, c'est tout à fait possible. Mais 3kWh, cela reste TRES faible en terme de capacité, et donc d'autonomie électrique.

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