Introduction:
Recharge en 5 minutes pour une autonomie de 400 kilomètres ! Le 17 mars, BYD a lancé son système de « charge flash mégawatt », qui permettra aux véhicules électriques de se recharger aussi rapidement qu'un plein.
Cependant, pour atteindre l'objectif de « pétrole et électricité à la même vitesse », BYD semble avoir atteint les limites de sa propre batterie lithium-fer-phosphate. Bien que la densité énergétique du matériau lithium-fer-phosphate approche de sa limite théorique, BYD continue de repousser les limites de la conception et de l'optimisation technologique de ses produits.
Jouez à l'extrême ! Phosphate de fer et de lithium 10C
Tout d'abord, selon les informations publiées lors de la conférence de presse de BYD, la technologie de charge flash de BYD utilise un produit appelé « batterie à lame de charge flash », qui est toujours un type de batterie au lithium fer phosphate.
Cela brise non seulement la domination des batteries au lithium à haut débit telles que les batteries ternaires à haute teneur en nickel sur le marché de la charge rapide, mais permet également à BYD de pousser à nouveau les performances du phosphate de fer lithium à l'extrême, permettant à BYD de continuer sa valeur marchande dans la voie technologique des batteries au phosphate de fer lithium.
Selon les données publiées par BYD, certains modèles, comme le Han L et le Tang L, ont atteint une puissance de charge maximale de 1 mégawatt (1 000 kW), et une charge rapide de 5 minutes permet d'augmenter l'autonomie de 400 kilomètres. Sa batterie à charge rapide atteint une intensité de charge de 10 C.
De quel concept s'agit-il ? En termes de principes scientifiques, il est actuellement reconnu dans l'industrie que la densité énergétique des batteries lithium-fer-phosphate est proche de la limite théorique. Généralement, pour garantir une densité énergétique plus élevée, les fabricants sacrifient certaines performances de charge et de décharge. En général, une décharge de 3 à 5 °C est considérée comme le taux de décharge idéal pour les batteries lithium-fer-phosphate.
Cependant, cette fois, BYD a augmenté le taux de décharge du phosphate de fer lithium à 10 °C, ce qui signifie non seulement que le courant a presque doublé, mais également que la résistance interne et la difficulté de gestion thermique ont doublé.
BYD affirme que sur la base de la lame, la « batterie à chargement flash » de BYD optimise la structure des électrodes de la batterie à lame, réduisant la résistance à la migration des ions lithium de 50 %, atteignant ainsi pour la première fois un taux de charge supérieur à 10 °C.
Pour l'électrode positive, BYD utilise des matériaux lithium-fer-phosphate de quatrième génération de haute pureté, haute pression et haute densité, ainsi que des procédés de broyage à l'échelle nanométrique, des additifs de formule spéciale et des procédés de calcination à haute température. Une structure cristalline interne plus parfaite et un chemin de diffusion plus court pour les ions lithium augmentent leur vitesse de migration, réduisant ainsi la résistance interne de la batterie et améliorant les performances de décharge.
De plus, en termes de sélection des électrodes négatives et des électrolytes, il est également nécessaire de choisir le meilleur parmi les meilleurs. L'utilisation de graphite artificiel à surface spécifique plus élevée et l'ajout d'électrolytes PEO (polyéthylène oxyde) hautes performances sont également devenus des conditions nécessaires à la prise en charge des batteries lithium-fer-phosphate 10C.
En bref, pour réaliser des percées en matière de performances, BYD ne lésine pas sur les moyens. Lors de la conférence de presse, le prix du BYD Han L EV équipé d'une batterie à recharge rapide a atteint 270 000 à 350 000 yuans, soit près de 70 000 yuans de plus que celui de sa version électrique à conduite intelligente de 2025 (modèle Honor 701KM).
Quelle est la durée de vie et la sécurité des batteries à chargement flash ?
Bien sûr, pour les produits de haute technologie, le prix n'est pas un problème. La qualité et la sécurité des produits restent une préoccupation constante. À ce propos, Lian Yubo, vice-président exécutif du groupe BYD, a déclaré que les batteries à chargement rapide peuvent conserver une longue durée de vie même à des vitesses de charge ultra-élevées, avec une augmentation de 35 % de leur durée de vie.
On peut dire que la réponse de BYD cette fois-ci est assez juste et pleine de compétences, ne niant au moins pas l'impact de la surcharge sur la durée de vie de la batterie.
En principe, une charge et une décharge rapides ont des effets irréversibles sur la structure de la batterie. Plus la vitesse de charge et de décharge est élevée, plus l'impact sur la durée de vie de la batterie est important. Concernant la suralimentation, une utilisation prolongée réduit souvent la durée de vie de la batterie de 20 à 30 %. C'est pourquoi la plupart des fabricants recommandent la surcharge comme solution de charge d'urgence.
Certains fabricants proposent la surcharge afin d'améliorer la durée de vie de la batterie. La réduction de la durée de vie de la batterie causée par la surcharge est compensée par l'augmentation de la durée de vie de la batterie, permettant ainsi au produit de conserver de bonnes performances de charge et de décharge pendant sa durée de vie prévue.
De plus, afin de réaliser une « charge flash », BYD a également mis en œuvre une série de mises à niveau du système autour des défauts des batteries au lithium fer phosphate et de l'ensemble du système d'alimentation électrique.
Afin de pallier les insuffisances de performance à basse température des batteries lithium-fer-phosphate, le système de « charge flash » de BYD intègre un dispositif de chauffage par impulsions pour maintenir les performances de charge et de décharge rapides de la batterie grâce à son auto-échauffement dans les environnements froids. Parallèlement, pour gérer l'échauffement de la batterie causé par les charges et décharges à haute puissance, le compartiment de la batterie est équipé d'un système de régulation de température par refroidissement liquide composite, qui évacue directement la chaleur de la batterie par le réfrigérant.
En termes de sécurité, le phosphate de fer lithium a une fois de plus prouvé sa valeur. Selon BYD, sa batterie lame à chargement rapide a passé haut la main les tests d'écrasement de 1 200 tonnes et de collision à 70 km/h. La structure chimique stable et les propriétés ignifuges du phosphate de fer lithium constituent une fois de plus la garantie la plus fondamentale pour la sécurité des véhicules électriques.
Face à un goulot d'étranglement de charge
La plupart des gens n’ont peut-être aucune idée de ce qu’est une puissance en mégawatts, mais il est important de comprendre qu’un mégawatt peut être la puissance d’une usine de taille moyenne, la capacité installée d’une petite centrale solaire ou la consommation d’électricité d’une communauté de mille personnes.
Oui, vous avez bien entendu. La puissance de recharge d'une voiture équivaut à celle d'une usine ou d'un quartier résidentiel. Une borne de recharge équivaut à la consommation électrique d'une demi-rue. Une telle consommation électrique constituera un défi majeur pour le réseau électrique urbain actuel.
Ce n'est pas qu'il n'y ait pas assez d'argent pour construire des bornes de recharge, mais pour construire des super bornes de recharge, il est nécessaire de rénover le réseau électrique de toute la ville et de ses rues. Tout comme la préparation de raviolis spécialement pour une assiette de vinaigre, ce projet demande beaucoup d'efforts. Avec sa puissance actuelle, BYD ne prévoit que la construction de plus de 4 000 « bornes de recharge flash mégawatt » à l'échelle nationale.
4 000 bornes de recharge rapide en mégawatts ne suffisent pas. Les batteries et les voitures à recharge rapide ne sont qu'une première étape vers la production d'électricité et de pétrole à la même vitesse.
Avec les avancées technologiques dans le domaine des véhicules électriques et des batteries, le véritable problème se déplace désormais vers la construction de centrales électriques et de réseaux énergétiques. BYD et CATL, ainsi que d'autres fabricants chinois de batteries et de véhicules électriques, pourraient bénéficier de plus grandes opportunités de marché à cet égard.
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Date de publication : 20 mars 2025