Les batteries au lithium améliorent les performances des camions lourds

L'industrie du transport est au bord d'une révolution énergétique alors que la technologie des batteries au lithium transforme le transport routier lourd. Avec la hausse des coûts du carburant, la maintenance fréquente des véhicules et des réglementations environnementales de plus en plus strictes, les opérateurs se tournent vers les solutions lithium-ion pour une plus grande autonomie, des coûts d'exploitation plus faibles et des émissions plus propres.

La famille des batteries au lithium : trouver la bonne correspondance

Contrairement aux batteries au plomb-acide à chimie unique, les batteries au lithium comprennent une famille diversifiée de chimies, chacune optimisée pour des caractéristiques de performance spécifiques. Les ingénieurs équilibrent soigneusement de multiples facteurs pour créer des formulations spécialisées pour différentes applications.

Principales mesures de performance :

• Densité énergétique : Mesurée en wattheures par kilogramme (Wh/kg), elle détermine la capacité d'autonomie. Des valeurs plus élevées permettent de parcourir de plus longues distances entre les charges.
• Énergie spécifique : Capacité totale de stockage d'énergie affectant la capacité de charge utile et l'efficacité opérationnelle.
• Puissance spécifique : Taux de décharge d'énergie qui détermine l'accélération et la capacité de franchissement.
• Taux de charge/décharge : Vitesse de transfert d'énergie affectant le temps de charge et l'efficacité du freinage régénératif.
• Performance en température : Capacité opérationnelle dans des climats extrêmes.
• Durée de vie en cycles : Nombre de cycles de charge/décharge avant une dégradation significative.
• Sécurité : Résistance à l'emballement thermique et aux risques d'incendie.

Chimies au lithium courantes dans le transport

NMC (Oxyde de nickel manganèse cobalt)

Actuellement dominante dans les véhicules électriques pour sa haute densité énergétique, les batteries NMC rencontrent des défis, notamment une durée de vie en cycles limitée, une instabilité thermique et des préoccupations éthiques concernant l'approvisionnement en cobalt.

NCA (Oxyde de nickel cobalt aluminium)

Similaire au NMC mais avec une sécurité améliorée grâce à une teneur en cobalt réduite. Des coûts plus élevés et des exigences de gestion thermique limitent l'adoption généralisée.

LFP (Phosphate de fer lithié)

Bien qu'offrant une densité énergétique plus faible, les batteries LFP excellent en longévité, en durabilité et en stabilité thermique. Leur chimie sans cobalt offre des avantages en termes de coûts et d'environnement.

Applications doubles dans les poids lourds

Batteries de propulsion

En tant que composant principal des camions électriques, les batteries de propulsion déterminent l'autonomie, l'accélération et la capacité de charge utile. L'industrie assiste à un passage des chimies NMC aux LFP en raison de considérations de sécurité et de coûts, malgré la densité énergétique plus faible du LFP.

Groupes auxiliaires de puissance (GAP)

Les GAP électriques alimentés par des batteries au lithium remplacent les unités diesel pour fournir le contrôle climatique et les services électriques sans le ralenti du moteur. Les batteries LFP sont devenues le choix préféré pour les GAP en raison de leur profil de sécurité et de leur longue durée de vie.

L'avenir : les batteries à semi-conducteurs

La technologie émergente des batteries à semi-conducteurs promet une densité énergétique plus élevée et une charge plus rapide tout en résolvant les limitations de sécurité des batteries au lithium actuelles. Bien qu'encore en développement, ces batteries avancées pourraient surmonter les barrières d'autonomie qui limitent actuellement les poids lourds électriques.

Considérations de sélection

Les exploitants de flottes doivent évaluer de multiples facteurs lors de l'adoption de la technologie des batteries au lithium :

• Exigences opérationnelles (autonomie, charge utile, cycles de service)
• Conditions environnementales (températures extrêmes)
• Coût total de possession (prix d'achat, maintenance, remplacement)
• Sécurité et conformité réglementaire

Alors que la technologie des batteries continue d'évoluer, l'industrie du transport routier lourd semble prête pour une transformation significative, les solutions au lithium offrant des voies vers une efficacité améliorée, des émissions réduites et des coûts d'exploitation plus faibles.