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PHEV 09 : les batteries vivent mal en hiver

PHEV 09 : les batteries vivent mal en hiver

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La conclusion peut sembler évidente, mais pour les chercheurs, le sujet continue d’être d’actualité : toutes les batteries qui équipent les véhicules électriques doivent apprendre à vivre dans les températures les plus extrêmes. Et c’est cet épineux problème qu’une centaine d’intervenants, et cinq experts, ont tenté d’analyser en prenant part cette semaine à la conférence PHEV 09 de Montréal.

Essentiellement remplie de statistiques, l’étude des batteries dans les conditions de températures extrêmes aura au moins servi à prouver une chose : pour que des batteries au lithium-ion soient efficaces, elles doivent opérer à une température située entre 20 et 30 degrés Celsius. Plus, tout comme moins, affecte à la fois la durée de la batterie, mais aussi la puissance disponible.

La preuve la plus probante a été soumise par Martha Christenson, d’environnement Canada, co-auteure d'une étude et d’une analyse sur l’utilisation des voitures hybrides électriques dans les conditions canadiennes.

Les tests présentés ont été réalisés avec la Toyota Prius, dotée d’un système Hy-motion fournissant 5 kWh d’électricité supplémentaire. Tous les tests ont été réalisés selon les normes environnementales en vigueur, et selon certains schémas (incluant de la conduite à haute et base vitesse, en ville comme sur l’autoroute).

Chevrolet Volt

Le facteur déterminant : la température, puisque les tests ont été conduits en climat canadien, à des températures de 22 degrés Celsius, -7 degrés et -18 degrés. Conclusion sans surprise : le kilométrage franchi est moindre quand la température est plus froide, et le système hybride fonctionne moins bien puisqu'il doit plus souvent faire appel à la propulsion du moteur à combustion.

Même son de cloche, et même conclusion, du côté des Américains alors que Richard Carson, de l’Idaho National Laboratory a présenté des constatations similaires pour des tests menés non seulement à des températures nordiques, mais aussi en exposant les voitures hybrides électriques à des chaleurs plus exotiques, comme celles de la région de l’Arizona.

« La seule vraie conclusion pour le moment, c’est que la température affecte davantage les voitures hybrides et hybrides enfichables. Mais même si leurs performances sont plus affectées, elles continuent d’être plus efficaces que leur pendant à essence seulement », a souligné monsieur Carson, tout en précisant qu’à court terme, les solutions sont peu probantes.

L’exemple de l’Armée de l’air
Le milieu automobile se penche sérieusement sur la question des températures de batterie, mais la vraie réponse pourrait bien venir de l’armée qui utilise aussi ce genre d’équipement, sur des avions de chasse notamment.

L’utilisation de batteries au lithium sur les avions de chasse est relativement nouvelle, mais permet de prolonger le fonctionnement de l’appareil en cas de panne du générateur, en multipliant par dix l’autonomie. Mais l’impact de la température sur les avions opère souvent à -40 dans les airs) compromet cette autonomie.

« Nous avons testé différentes méthodes, et nous avons réussi à mettre au point une méthode de chauffage interne à l’intérieur des batteries au lithium. Jumelé à une sorte de couverture chauffante qui entoure la batterie, cela nous permet d’atteindre les températures de fonctionnement idéales, et de la maintenir, sans thermostat mécanique puisque tout est géré informatiquement. Pour l’instant cependant, cette technologie est coûteuse et peu répandue », a explique Steve Carkner, de Panacis Inc. Une firme spécialisée dans ce design.

« Nous croyons qu’elle pourrait s’étendre, mais les délais sont encore loin avant une production de série », a-t-il conclu.

Conclusion
Catastrophique la température pour les batteries? Certainement pas. Importante, et ayant une forte influence sur les performances, mais pas encore assez pour compromettre les vertus de véhicules à motorisation électrique. « Et ce n’est que le début des travaux», a conclu Richard Carson.


photo:General Motors