Tesla a dévoilé une nouvelle cellule lithium-ion pour ses batteries dont la structure et la composition ont été modifiées pour gagner en densité, augmenter l’autonomie et baisser sensiblement le coût de production. Elon Musk a évoqué un nouveau modèle d’entrée de gamme bien plus abordable d’ici trois ans.

[EN VIDÉO] La batterie flexible qui a la forme d’un câble  Le constructeur LG a développé une batterie bien particulière : en forme de câble, elle peut être plié dans tous les sens ou attachée, elle ne perd pas en performance. © Kwon et al. 2012, Advanced Materials 

A l’occasion de son Battery Day, l’événement annuel au cours duquel il présente ses dernières innovations, Tesla a dévoilé une nouvelle génération de cellule lithium-ion 4680 (46 mm de diamètre pour 80 mm de haut) qui promet des progrès significatifs en termes de performances et de coût de production par rapport à la génération actuelle 2170. Mais pour autant, il ne s’agit pas de la batterie révolutionnaire 1,6 million de km qui a alimenté la rumeur ces derniers mois.

La chimie de base de la cellule 4680 est toujours du lithium-ion, mais les ingénieurs de Tesla sont parvenus à supprimer les languettes qui servent de points de connexion positifs et négatifs entre l’anode et la cathode et le boîtier de la batterie. Ce changement, présenté comme une avancée majeure, va sensiblement raccourcir le processus de fabrication en supprimant une étape très chronophage lors de l’insertion des languettes, ce qui se traduira par une réduction du coût. Cela permet aussi de supprimer des barrières thermiques qui ralentissent le temps de charge et de réduire sensiblement la distance que les électrons doivent parcourir, ce qui se traduit par un meilleur ratio puissance/poids.

Autre poste d’économie, le remplacement du graphite par du silicium pour la fabrication de l’anode. Outre le fait qu’il soit disponible en abondance et moins cher, le silicium peut stocker neuf fois plus de lithium que le graphite. Le silicium en question est élaboré par Tesla avec un revêtement polymère conducteur d’ions. Le constructeur annonce que son procédé lui permet d’abaisser le coût de l’anode à 1,2 dollar du kWh. La batterie Tesla utilise également une nouvelle cathode qui sera déclinée dans trois matériaux différents selon le modèle qu’elle alimentera. Les versions les moins chères utiliseront une cathode en fer tandis que celle des modèles haut de gamme sera en nickel-manganèse. Et pour les modèles nécessitant une densité énergétique élevée, comme le camion électrique Tesla Semi ou la supercar Tesla Roadster, la cathode sera en nickel pur.

Une nouvelle Tesla à 25.000 dollars

Grâce à cet ensemble d’évolutions, Tesla annonce que sa nouvelle batterie offre cinq fois plus d’énergie et six fois plus de puissance que la génération précédente. Le gain d’autonomie serait de 16%. Sur la partie économique, le processus de fabrication de ces batteries pourra être plus automatisé et sera moins onéreux, ce qui se traduira pas une réduction de 56% du coût par kWh.

Cette nouvelle batterie sera introduite à partir de 2022 et sa production de masse ne débutera pas avant 2025, a précisé Tesla. Lors du Battery Day, Elon Musk a promis que « dans 3 ans environ, il y aura une voiture à 25.000 dollars, et totalement autonome ». Actuellement, la Tesla Model 3 fait office d’entrée de gamme à 35.000 dollars. Il est fort à parier que la nouvelle Tesla dont il est question soit le modèle qui est en cours de développement en Chine et dont une esquisse évoque une citadine compacte à hayon. Une Tesla Model 2 ? A suivre…