Catégorie : véhicules électriques

Toyota prend 25% des parts dans un nouveau projet d’exploitation de salines riches en Lithium en Argentine
La Société australienne Orocobre vient d'annoncer qu'elle allait former avec une filiale du Groupe Toyota une joint venture pour développer et exploiter une saline riche en potassium et en lithium, la Salar Olaroz, située dans le nord-ouest de l'Argentine. Toyota détiendra 25% de cette Société commune et apportera la garantie du Gouvernement japonais, via le JOGMEC, pour au moins 60% du financement de l'opération. A partir des saumures de cette saline, Orocobre estime que ce sont 1,5 millions de tonnes de carbonate de lithium et 4,4 millions de tonnes de potasse qui pourraient être globalement extraites. Cette saline présente l'intérêt de se trouver dans une zone à forte évaporation favorable à l'exploitation de saumures concentrées et présente un rapport Mg/Li relativement faible, rendant plus facile la purification du Lithium.
Rappelons que SQM et Chemetall les deux grands acteurs de l'extraction et de la valorisation du lithium non chinois dans le monde, estiment les réserves mondiales à 14 à 17 millions de tonnes de Lithium (LIRE), soit 75 à 90 millions de tonnes de carbonate. C'est donc un gisement important pour satisfaire aux besoins croissants de lithium dans le monde.
Remarque importante: rappelons pour les écrivains des nombreux blogs et autres gazettes qui recopient stupidement les Fables sur la pénurie de lithium, conséquence du développement des véhicules électriques, qu'une tonne de lithium utilisée dans une batterie dans laquelle 50% de ce lithium seraient électrochimiquement inactifs (irréversible qui varie, à ce jour, de 30 à 50% selon le type de sel de lithium choisi et la tension de charge et part présente dans l'électrolyte), permet, pour une tension moyenne décharge de 3,1V, de stocker:
(1000/6.9) x 0,5 x 26,8 x 3,1 = 6000 kWh d'énergie électrique, l'équivalent de 370 batteries d'énergie moyenne de 16 kWh. On peut retenir simplement une valeur moyenne de
2,7 kg de lithium par batterie de voiture électrique
qui va globalement peser dans les 160 kg (100 Wh/kg). Les progrès accomplis par l'utilisations de sels présentant de meilleurs rendements et l'utilisation de tensions accrues devrait faire passer la masse de lithium moyenne au dessous des 2kg par batterie de 16kWh dans un avenir proche.(LIRE)
Le lithium est un élément de faible masse atomique: 6,9. Un million de tonnes de Lithium permettrait donc de construire 375 millions de batteries aujourd'hui et plus de 500 millions demain. Le lithium n'est pas une ressource rare, mais il existe un avantage concurrentiel évident à l'extraire de salines performantes du style de la Salar Olaroz. Toyota l'a bien compris.
LIRE la présentation d'Orocobre et l'ANNONCE de la JV
Le 21 Janvier 2010

janvier 21, 2010
Un Groupe industriel peut-il durablement maintenir une politique de R&D efficace dans un pays où il ne produit pas?
Le débat actuel portant sur la politique industrielle du Groupe Renault présente un intérêt majeur: il offre la possibilité d’une réflexion nationale sur ce que doit être la politique industrielle de notre pays. De nombreux économistes soutiennent qu’une délocalisation des productions dans les Zones à monnaies et salaires faibles ne serait que profitable pour Renault et que ce ne serait pas un handicap majeur pour notre pays, dans la mesure où le Groupe maintiendrait sa R&D en France. Ce ne sont pas les « productions en France » qui sont importantes, ce sont les « Groupes Industriels français ». Cette affirmation venant d’économistes de grand renom que l’on peut écouter sur BFM par exemple, semble frappée de bon sens. Les tâches ingrates de production dehors, les tâches nobles de R&D chez nous!
Mais dans ce beau schéma il y a un hic majeur qui est le suivant: Renault n’est pas une entreprise de logiciels ou de téléphonie dont on peut définir les algorithmes à la Google et sous-traiter la production du hard en Asie. Un constructeur de voitures et sa nébuleuse de sous-traitants sont des industries de transformation de la matière. Certes les logiciels jouent un rôle de plus en plus important dans la conception d’un véhicule, mais une très large part est encore consacrée à la transformation d’une ou plusieurs sources d’énergie en mouvement mécanique maîtrisé. L’industrie sans usine (factoryless) à la Tchuruk a montré ses limites, il suffit de regarder le cours de l’action Alcatel qui devient de plus en plus topless.
Une équipe de R&D n’est efficace dans une industrie de transformation que si elle confronte ses travaux et ses réalisations au Juge de Paix qu’est l’Usine de Production. La définition des nouveaux produits et des nouveaux process industriels sont intimement liés. Ils voient leur aboutissement, réussi ou loupé, en Usine sur les lignes. Seule l’expérience cumulée des équipes de process et de produits est porteuse de progrès. Les retours d’expérience des ateliers sont irremplaçables pour corriger ou amender. Peut-on imaginer un Toyota qui a mis plus de dix ans à maîtriser la technologie hybride sans usine au Japon? Renault affirme dans un communiqué qui fait le point sur sa situation industrielle en France, qu’il y produit 25% de ses véhicules et qu’il y consacre 86% de ses dépenses d’ingénierie. De tels ratios sont excellents, un quart des véhicules produits, les plus sophistiqués, les plus innovants semble être une fraction nécessaire et suffisante pour que la base historique du Groupe joue à fond son rôle de pôle européen de progrès. Il ne faut pas oublier que pour l’instant une grande part de l’innovation du Groupe provient de son alter-ego Nissan au Japon.
Cet exemple montre que la politique industrielle est une chose trop complexe pour être confiée aux politiques, mais qu’un engagement ferme de Renault sur sa volonté de transférer les technologies japonaises de véhicules électriques et de productions de batteries en France est une grande chance pour notre pays. Le Groupe se doit de posséder des Unités de Productions en France mais il doit aussi pouvoir faire progresser librement ses technologies sans être entravé par la démagogie de quelques politiques, fussent-ils au plus haut de la hiérarchie de l’Etat.

Le communiqué de Renault rappelle que sur les 1400 euros de handicap par voiture produite en France par rapport à celle produite en Europe de l’Est, 750 euros représentent des charges sociales. Ne serait-il pas venu le temps de repenser l’assiette de ces charges? C’est politiquement plus ardu à résoudre. La performance industrielle de la France est, il est vrai tellement florissante, qu’on ne comprendrait pas pourquoi nos dirigeants se décarcasseraient pour des broutilles, de plus, électoralement risquées (FIG.)
LIRE la situation industrielle de Renault en France sur un site accessible aux pékins de mon genre, l’accession au site media-renault.com étant réservée à l’élite.
Le 14 janvier 2010
janvier 14, 2010
HITACHI présente un nouvel accumulateur Li-Ion prismatique de 25 Ah pour les applications hybrides rechargeables
HITACHI Vehicle Energy est en retard par rapport à ses concurrents traditionnels japonais dans le domaine des batteries Li-Ion pour véhicules électriques ou hybrides rechargeables. Le choix d'un fournisseur Coréen (LG Chemical) par General Motors pour ses futurs véhicules électriques avait porté un sérieux coup au moral des équipes Hitachi en 2009 et lancé une opération de remise en cause de l'organisation de grande ampleur. Le voila donc qui revient à la charge avec un élément prismatique Li-Ion de 25Ah (90Wh) défini pour les applications hybrides rechargeables (FIG.). Ce produit est caractérisé par l'adoption d'un séparateur de type céramique particulièrement résistant à chaud et donc apportant une large sécurité d'utilisation. Ses énergies massiques (120 Wh/kg) et volumiques (187 Wh/litre) n'ont rien d'exceptionnelles. Hitachi annonce une puissance instantanée de 2,4 kW au kilogramme impressionnante (70C) mais qu'il est difficile de comparer aux produits concurrents, la durée de la décharge n'étant pas précisée. Ce produit sera échantillonné dans le courant du premier trimestre. Hitachi en dehors des applications automobiles voit d'autres domaines d'application de ce produit dans les transports et le stockage d'énergie en tampon avec les sources renouvelables
LIRE le communiqué et PROGRESSER en japonais.
Le 12 Janvier 2010.

janvier 12, 2010
Le BCG prévoit une évolution des coûts des batteries pour véhicules électriques vers les 400 $/Wh d’ici à 2020
Dans un exercice d’une grande complexité, le Boston Consulting Group vient de publier les résultats d’une étude portant sur la structure de coût des batteries pour véhicules électriques en 2009 et essaie de prévoir l’évolution de ces coûts à l’horizon 2020. Dans cet exercice le BCG montre que le coût aujourd’hui d’une batterie est composé aux deux tiers des coûts des éléments individuels d’accumulateurs de types Li-Ion et pour un tiers des coûts d’assemblage en modules puis en batterie. A l’aide d’un exemple « artisanal » assez éloigné des cadences industrielles, portant sur la réalisation de 500 batteries par an et d’un scrap de 12% (!), pour un coût complet de 1100 $/kWh environ (FIG.), le BCG nous indique que près de la moitié de ce coût (44%) est constituée par l’achat des matières électrochimiquement actives et de divers composants (feuillards, séparateurs, électrolyte, boîtiers, couvercles, coffre de batterie, connecteurs, organes de sécurité, électronique de contrôle et de puissance, etc.).
Partant de cette base « américaine » de présérie le BCG imagine une production de série de 1,1 million de batteries en 2020 dont le prix au Wh de l’accumulateur serait ramené vers les 300 $/Wh et celui de la batterie complète vers les 400 $/Wh. Ce genre de projection est un exercice complexe qui va dépendre de nombreux paramètres économiques ou techniques tels que les choix de matériaux, les cours des métaux non ferreux, la progression des énergies spécifiques qui vont faire baisser les coûts ramenés au Wh. Cette industrie qui se développe autour de quelques clusters asiatiques constitués de laboratoires de recherches très pointus et de sous-traitants de tailles moyennes mais possédant un puissant know-how, réalise un travail d’optimisation incessant des coûts et des performances, articulé entre le concepteur de batterie et ses fournisseurs. Cette organisation, axée sur l’innovation permanente, ne correspond pas à ce que décrit le BCG dans son approche plus traditionnelle de grandes industries échangeant librement des produits catalogués.
Dans l’analyse des stratégies concurrentielles il semblerait également que le BCG n’ait pas bien compris que ce ne sont pas les constructeurs de voitures qui choisissent leurs fournisseurs de batteries mais l’inverse. Ce sont les grands concepteurs mondiaux de batteries qui choisissent leurs alliés du monde de l’automobile, et ils ont l’embarras du choix. Le désarroi actuel des firmes automobiles allemandes pour accéder à une source fiable de batterie illustre la situation.
Il faut donc prendre les résultats de cette étude avec beaucoup de circonspections, compte tenu de la culture très germano-américaine de l’équipe qui a mené ce travail. Il manquait au moins un Japonais, un Coréen et quelques Chinois pour réaliser une étude beaucoup plus complexe et nuancée.
CONSULTER ce rapport du BCG.
Le 10 Janvier 2010
janvier 10, 2010
Toyota va développer un réseau de chargeurs photovoltaïques pour ses Prius rechargeables
Rêver c'est voir les choses, c'est imaginer le futur et oublier un temps le médiocre présent. Rêver c'est la démarche inverse de ceux qui, par extrapolation quadratique du présent, prédisent la pénurie, l'apocalypse certaine, le peak-oil, la fin du Lithium et des haricots. Alors entraînez-vous à rêver d'une voiture électrique silencieuse, non polluante, dialoguant avec son environnement et rechargeable sans nuisance! Vous imaginerez alors un chargeur solaire pour expliquer à ceux qui ne rêvent pas que la ressource électrique sera plus tard d'origine photovoltaïque décentralisée et stockée dans des batteries pour vous permettre de recharger votre véhicule quand bon vous semblera. C'est ce que va faire l'an prochain Toyota au Japon, avec son poste de recharge muni de modules photovoltaïques de 1,9 kW alimentant une batterie de 8,4 kWh en tampon avec le réseau et qui permettra de recharger votre véhicule en deux ou trois heures maximum avec une puissance de 3,2 kW comme expliqué précédemment (LIRE).
LIRE le limpide communiqué de Toyota

décembre 26, 2009
Un exemple de réduction de masse des véhicules grâce au polyamide armé fibre de verre
L'allègement des véhicules va devenir un sport international de très haut niveau. En effet avec la montée en puissance de la traction électrique, agir sur la masse se traduira par un accroissement d'autonomie du véhicule ou par une réduction de la taille et donc du prix de la batterie embarquée. Les constructeurs japonais travaillent activement sur les technologies de production de sous-ensembles composites fibres de carbone qui seront appelées à évoluer pour conduire à des cadences de production suffisantes pour satisfaire les volumes de l'industrie automobile (LIRE). Mais il est des matériaux comme les polyamides chargés fibres de verre, mis en oeuvre par simple injection, qui eux aussi sont d'ores et déjà de plus en plus appelés à remplacer des composants métalliques au sein du moteur ou d'autres organes importants du véhicule. L'exemple de cet organe de transmission (FIG., la pièce du haut est en alu, celle du bas en polyamide) développé par Continental et BMW illustre parfaitement comment une pièce en polyamide armé fibre de verre à 50% peut remplacer avantageusement l'équivalent en aluminium, tout en étant deux fois plus légère.
LIRE l'article de Continental présentant cette évolution.
Le 18 Décembre 2009

décembre 18, 2009
Le premier chinois de l’automobile SAIC s’offre la technologie batterie d’A123 Systems
Jusque là on ne voyait pas très bien la stratégie du switch vers la traction électrique de la gamme du premier constructeur de voiture chinois de Shanghai SAIC qui avait simplement lié un accord avec son concurrent chinois BYD pour assurer ses approvisionnements en batteries pour ses futurs véhicules hybrides (LIRE). Il semblerait, en accord avec les annonces des politiciens chinois désirant favoriser le développement de la traction électrique, que SAIC ait de plus grandes ambitions. Il vient d'annoncer la conclusion d'un accord avec l'américain A123 Systems pour développer et industrialiser les futures batteries Li-Ion au phosphate de Fer au sein d'une joint venture Shanghai Advanced Traction Battery Systems (ATBS). SAIC avec 51% des parts sera majoritaire dans cette filiale (TAB., où l'on voit peu à peu se dessiner les grandes alliances au sein de l'industrie automobile mondiale).
Outre l'accès à la technologie, c'est bien sûr l'accès aux droits de Propriété Industrielle de A123 qui a dû intéresser SAIC, clé indispensable majeure pour pouvoir un jour exporter ses véhicules sur le sol américain.
LIRE le communiqué d'A123 sur le sujet
Le 18 Décembre 2009

décembre 18, 2009
Toyota présente sa Prius hybride rechargeable à autonomie en mode électrique limitée
Pour son premier véhicule hybride Plug-in ou rechargeable au réseau électrique, Toyota a fait le choix de limiter à 23,4 km (14,5 miles) l'autonomie en mode purement électrique de son véhicule. La raison en est simple: limiter la taille et donc le coût de la batterie qui présente une énergie de 5,2 kWh pour une tension de 345,6 Volts. Ces données permettent d'imaginer que cette batterie est composée d'un assemblage qui doit tourner autour de 96 éléments Li-Ion de 15Ah présentant une tension unitaire de 3,6 Volts. Ces accumulateurs sont de technologie prismatique classique, boîtier en Aluminium (FIG.I, détail d'une ligne d'assemblage et de contrôle des accumulateurs)

D'après les données du constructeur, en mode électrique le véhicule consomme 0,152 kWh/km, c'est un véhicule lourd de 1,49 tonne. Compte tenu de cette valeur une batterie pleinement chargée est utilisée aux deux tiers (10,3 Ah) en mode purement électrique, puis après les premiers 23 km parcourus le véhicule passe en mode hybride (FIG.II). Toyota annonce deux modes de charge de la batterie le mode normal en 3 heures avec un chargeur qui doit pouvoir délivrer dans les 3 kW (400V, 7,5 A) ou le mode accéléré en une heure 40 minutes, avec une puissance de charge double.
Ce véhicule, évolution du modèle hybride de troisième génération chez Toyota, présente des caractéristiques très séduisantes. Il souffre cependant d'un handicap grave pour un véhicule électrique: la masse proche d'une tonne cinq. Les prochaines générations devront être allégées, par l'utilisation de matériaux composites par exemple, pour permettre d'accroître l'autonomie en mode électrique du véhicule.
ACCEDER à la présentation de TOYOTA
Le 16 Décembre 2009

décembre 16, 2009
Nissan pourrait décider de lancer une batterie Li-Ion d’énergie volumique fortement accrue
La capacité spécifique volumique ou massique des batteries est largement déterminée par la capacité spécifique des matières électrochimiquement actives qui la composent. L'énergie de ces mêmes batteries est le produit de leur capacité par la tension moyenne de décharge. La batterie idéale pour la traction électrique embarquée, application où les volumes sont réduits et les masses peu appréciées, doit donc posséder de très grandes énergies volumiques et si possible massiques, les deux caractéristiques étant liées par la masse spécifique des batteries. Par exemple les accumulateurs de 50 Ah de GS-Yuasa utilisés dans la batterie Li-Ion qui équipent la i-MiEV de Mitsubishi Motors présentent des énergies spécifiques de 218 Wh/litre et de 109 Wh/kg. Leur densité est donc égale à 2. La batterie de 88 éléments doit présenter des performances inférieures de 20% environ à celles-ci, en raison des masses et des volumes des coffres et des équipements de connectage, de contrôle et de sécurité. La technologie Li-Ion s'est imposée naturellement dans la traction électrique en raison, entre autres, de sa tension élevée. Définir des accumulateurs de plus grandes énergies spécifiques est donc en enjeu de très grande importance pour le développement futur des véhicules électriques.
D'après le Nikkei, Nissan serait sur le point de décider du développement industriel de nouveaux accumulateurs Li-Ion à base de LiNiMnCoO₂ dans une matrice de Li₂MnO₃ ("Nickel Manganese Cobalt oxide" ou NMC) comme matière électrochimiquement active positive. Cette famille de produits a longuement été étudiée par les Argonne Labs qui ont depuis accordé des licences d'exploitation de l'invention à divers chimistes tels que BASF ou Toda Kyogo au Japon. 3M possède aussi des droits sur cette technologie et travaille avec des sous-traitants chinois. Le principal avantage de ce produit est sa stabilité qui devrait permettre de le charger jusqu'à 5 Volts et d'obtenir jusqu'à 250 Ah/kg d'oxyde. Les autres oxydes lithiés, en raison d'une trop grande instabilité à l'état totalement oxydé, sont volontairement sous chargés et présentent des capacités "opérationnelles" comprises entre 120 et 140 Ah/kg (TAB.I).
L'utilisation de ce nouveau matériau, dans des électrolytes organiques résistant à l'oxydation, devrait permettre de quasiment doubler l'énergie embarquée en raison de l'accroissement de capacité et de la tension moyenne de décharge. Nissan envisagerait de commercialiser des véhicules l'utilisant vers 2015. Bien sûr tous les autres fabricants de batteries et de voitures électriques doivent travailler activement sur le sujet.
Pour rendre cette technologie industriellement viable il faut réduire au maximum la teneur en Cobalt du matériau et utiliser le maximum de manganèse. Du point de vue du prix de revient, tout accroissement des rendements électrochimiques va dans le bon sens. Il est donc possible d'imaginer l'utilisation de ces matériaux dans des EV de haut de gamme à longue autonomie (200 km ou plus) en attendant l'inatteignable Pile à Combustible à prix accessible.
Le 1er Décembre 2009
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décembre 1, 2009
Le California Air Ressources Board veut accélérer l’émergence des véhicules électriques
Pour comprendre ce qui se passera dans quelques décennies dans le domaine des transports terrestres aux Etats-Unis, il est indispensable de bien suivre ce qui se trame en Californie sous l'égide du California Air Ressources Board, instance très en pointe dans la réflexion sur la voiture du futur. Le CARB part d'une constatation très simple: la seule généralisation à l'horizon 2030 de la technologie hybride actuelle, sur le modèle de la Prius, conduirait les émissions moyennes en CO2 des véhicules commercialisés de 338 g/miles (210 g/km) aujourd'hui à 175 g/miles (109 g/km) en 2030. Ceci ne satisfait pas à l'objectif fixé pour 2050, de réduction des émissions de CO2 de 80% par rapport à celles de 1990 (FIG.I). Il est donc nécessaire que dès 2030, une large part des nouveaux modèles commercialisés soit de la classe "Zero Emission Vehicle" ou ZEV. Or, compte tenu de l'inertie observée dans la mise sur le marché d'une nouvelle technologie, c'est dès aujourd'hui qu'il faut encourager l'émergence des ZEV. Le CARB va donc engager une nouvelle procédure pour infléchir ses règlements en 2010 pour faire en sorte de favoriser l'émergence des véhicules électriques à batteries (BEV) et à Piles à Combustibles (FCEV).
FIG. I : la seule technologie hybride ne permettra pas d'atteindre les objectifs californiens de réduction des rejets moyens de CO2 par les véhicules neufs commercialisés.
Dans son scénario le plus radical le CARB estime l'arrêt des ventes de voitures conventionnelles à moteurs thermiques un peu après 2030, celui des voitures hybrides (HEV) et Plug-in Hybrides (PHEV) en 2040. A partir de cette date tous les véhicules commercialisés seraient ZEV alimentés par des batteries rechargeables ou des PAC (FIG.II).
FIG. II pour atteindre l'objectif en 2050 de faibles rejets, il faudra que les modèles de voitures à moteurs thermiques ne soient plus commercialisés en Californie en 2040

De telles hypothèses, même si elles apparaissent assez iconoclastes aujourd'hui, incitent à penser que la révolution des transports est en marche. Des Etats en pointes comme la Californie peuvent avoir 10 à 20 ans d'avance sur ce qui se généralisera plus tard à l'ensemble des Etats-Unis.
Il est possible que dans 20 ans le marché de la voiture aux Etats-Unis soit partagé en quatre parts égales entre technologie conventionnelle, technologie hybride, technologie Plug-in et purs véhicules électriques. Les deux premières en phase de déclin, les deux autres en plein essor.
LIRE le Livre Blanc sur le sujet édité en préparation d'une première réunion d'information du CARB au mois de Décembre et qui évoque plusieurs scénarios possibles pour sponsoriser par la règlementation, la sortie des ZEV.
Le 27 Novembre 2009.
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novembre 27, 2009