Les semi-conducteurs sont aujourd’hui considérés comme une technologie d’avenir, qui représentera la prochaine révolution dans le domaine des batteries. Cette technologie promet une autonomie accrue, des temps de recharge accélérés et une sécurité optimale. Récemment, l’entreprise états-unienne QuantumScape a franchi un tournant, désormais confirmé par PowerCo : sa cellule à semi-conducteurs a largement dépassé les attentes fixées pour les essais de l’échantillon A en supportant parfaitement plus de 1 000 cycles de charge. Pour une voiture électrique d’une autonomie de 500 km à 600 km en cycle WLTP, cela correspond à une distance totale de plus d’un demi-million de kilomètres. À l’issue des tests, la cellule était à peine usée et conservait 95 % de sa capacité (rétention de l’énergie de décharge). Les essais, qui ont duré plusieurs mois, ont été réalisés au sein des laboratoires dédiés aux batteries de PowerCo, à Salzgitter, en Allemagne.
Frank Blome, CEO de PowerCo : « Ce sont là des résultats très encourageants, qui témoignent de l’immense potentiel de la cellule à semi-conducteurs. La phase de développement pourrait déboucher sur une cellule de batterie capable d’assurer une importante autonomie, de se recharger très rapidement et qui ne s’userait pratiquement pas. Nous sommes pleinement convaincus du potentiel de cette technologie, et nous travaillons sans relâche avec notre partenaire QuantumScape en vue d’une production en série. »
La procédure d’essai standardisée à laquelle les nouvelles cellules de batteries ont été soumises met l’accent sur le critère de robustesse. Pour cette phase de développement, les objectifs fixés correspondaient à 700 cycles de recharge pour une perte de capacité maximale de 20 %. La cellule à semi-conducteurs de QuantumScape a largement dépassé ces attentes au cours du dernier test. Elle a également satisfait aux exigences sur d'autres critères, notamment la capacité de recharge rapide, la sécurité et le taux d'autodécharge. QuantumScape a publié les premiers résultats dans son courrier aux actionnaires du troisième trimestre 2023.
Jagdeep Singh, fondateur et CEO de QuantumScape, se félicite de l’issue des tests : « Les résultats des essais menés par PowerCo, filiale de Volkswagen Group, prouvent sans conteste que les cellules lithium-métal à semi-conducteurs sans anode de QuantumScape sont capables de réaliser de remarquables performances. Il nous reste beaucoup à faire avant de commercialiser cette technologie ; mais à notre connaissance, aucune autre batterie lithium-métal pour l’automobile n’a montré une telle rétention de l’énergie de décharge sur un nombre de cycles comparable, dans les mêmes conditions. Nous sommes ravis de travailler en étroite collaboration avec Volkswagen Group et PowerCo pour exploiter cette technologie et la mettre sur le marché aussi rapidement que possible. »
La cellule à semi-conducteurs testée est constituée de 24 couches, ce qui correspond déjà à l’objectif prévu pour la production en série. La prochaine étape consistera à perfectionner et à dimensionner les processus de fabrication. En principe, le concept de cellule unifiée développé par PowerCo pour Volkswagen est également adapté à la technologie à semi-conducteurs. Le Groupe collabore avec QuantumScape depuis 2012, et compte parmi les principaux investisseurs de la start-up.
