- Trois nouvelles technologies de batteries à électrolyte liquide pour garantir une puissance accrue, une autonomie supérieure, une charge plus rapide et des coûts réduits
- La percée dans les batteries à électrolyte solide permet de passer du développement à la production en série
- La technologie de réduction de hauteur des batteries est essentielle pour améliorer l’autonomie
Lors de la récente inauguration de sa BEV Factory, Toyota a révélé que ses VEB de nouvelle génération entreront en production en 2026. Toyota ambitionne de proposer des VEB (véhicules électriques à batteries) dotés de spécifications avancées qui seront très appréciés à la conduite. Non seulement ils seront conçus et construits différemment, mais ils seront aussi alimentés par une gamme de nouvelles batteries de pointe développées spécifiquement pour dépasser les attentes et les besoins des clients de Toyota.
Lors d’un atelier technique récent axé sur le thème «Let’s Change The Future of Cars», Toyota a communiqué un avant-goût de ses technologies révolutionnaires en matière de VEB de nouvelle génération, avec notamment un aperçu de son plan de déploiement des technologies de batteries de pointe. Takero Kato, président de la BEV Factory de Toyota, a indiqué que les VEB de nouvelle génération arriveront sur le marché en 2026 et que sur les 3,5 millions de VEB que Toyota prévoit de vendre d’ici 2030, 1,7 million de véhicules seront de tels modèles de nouvelle génération. Il a également souligné qu’une série de technologies de batteries permettra de séduire un éventail plus large de clients et de répondre à leurs besoins.
«Nous aurons besoin de plusieurs options pour les batteries, de même que nous avons plusieurs variantes de moteurs. Il est important de proposer des solutions de batteries compatibles avec une grande variété de modèles et avec les besoins des clients», a déclaré Takero Kato.
Toyota a présenté quatre batteries de nouvelle génération, notamment des avancées d’avant-garde dans le domaine des électrolytes liquides et solides, et a livré un aperçu de deux autres évolutions dans les technologies de batteries à électrolytes solides :
Performances améliorées des batteries à électrolytes liquides
Les batteries à électrolytes liquides, qui constituent actuellement la technologie principale pour les VEB, sont encore peaufinées par Toyota pour améliorer la densité énergétique, la compétitivité en termes de coût et les vitesses de charge. Trois technologies principales sont en cours de développement pour les batteries à électrolytes liquides – «Performance», «Popularisation» et «High Performance» :
1. Performance [Lithium-Ion]
Avec un lancement prévu en même temps que les VEB de nouvelle génération en 2026, la batterie au lithium-ion Performance portera l’autonomie des VEB à plus de 800 km en combinaison avec une aérodynamique améliorée et une réduction du poids des véhicules.
- En outre, la batterie Performance devrait offrir les atouts suivants :
- 20% de réduction des coûts (par rapport au modèle actuel bZ4X)
- Un temps de recharge rapide de 20 minutes, voire moins (SOC*1 = 10-80%)
- Calendrier : sortie prévue en 2026
2. Popularisation [Lithium Iron Phosphate]
Toyota met au point des batteries de haute qualité et à coût réduit pour soutenir l’attrait croissant des VEB en fournissant aux clients un éventail d’options de batterie – de façon similaire au choix qu’ils ont aujourd’hui avec différentes motorisations.Attendue pour 2026-2027, la batterie Popularisation est construite sur la base de la technologie bipolaire que Toyota a lancée et confirmée avec ses batteries NiMh pour véhicules électriques hybrides, en combinaison avec du phosphate de fer lithié (LiFePO) comme matériau de base économique.
La batterie Popularisation devrait offrir les atouts suivants :
- 20% d’augmentation d’autonomie (par rapport au modèle actuel bZ4X)
- 40% de réduction des coûts (par rapport au modèle actuel bZ4X)
- Un temps de recharge rapide de 30 minutes, voire moins (SOC*1 = 10-80%)
- Calendrier : sortie prévue en 2026-2027
3. High-Performance [Lithium-Ion]
Toyota développe également une batterie High-Performance, attendue en 2027-2028, qui combine la structure bipolaire avec la chimie Li-Ion et une cathode à haute teneur en nickel pour obtenir de nouvelles avancées et une nouvelle extension de l’autonomie jusqu’à plus de 1000 km en combinaison avec une aérodynamique améliorée et une réduction du poids des véhicules.
La batterie High-Performance devrait aussi offrir les atouts suivants :
- 10% de réduction supplémentaire des coûts par rapport à la batterie Performance
- Un temps de recharge rapide de 20 minutes, voire moins (SOC*1 = 10-80%)
- Calendrier : sortie prévue en 2027-2028
Une percée dans le domaine des batteries à électrolyte solide [Lithium-Ion]
Longtemps perçu comme un potentiel acteur révolutionnaire dans le domaine des VEB, Toyota a réalisé une percée technologique dans sa volonté d’améliorer la durabilité des batteries à électrolyte solide Li-Ion.
Les batteries tout solide de Toyota intègrent un électrolyte solide, ce qui permet un déplacement plus rapide des ions et une plus grande tolérance aux tensions et aux températures élevées. Grâce à ces qualités, les batteries à électrolyte solide se prêtent à des charges & décharges rapides et délivrent plus de puissance dans un format plus compact. En contrepartie, elles offraient jusqu’à présent une durée de vie attendue plus courte. Cependant, les récentes avancées technologiques réalisées par Toyota ont relevé ce défi et l’entreprise a réorienté ses efforts sur la production en série des batteries à électrolyte solide. L’objectif est d’être prêt pour une commercialisation en 2027-2028.
Et si la technologie à électrolyte solide était initialement prévue pour les VEH, Toyota met désormais l’accent principalement sur les VEB de nouvelle génération. La première batterie à électrolyte solide de Toyota devrait offrir les atouts suivants :
- 20% d’augmentation de l’autonomie par rapport à la batterie Performance (environ 1200 km)
- Un temps de recharge rapide de 10 minutes, voire moins (SOC*1 = 10-80%)
Autres développements en matière de batteries à électrolyte solide
Toyota est d’ores et déjà en train de mettre au point une batterie à électrolyte solide Li-Ion dotée de spécifications supérieures, qui vise une augmentation de l’autonomie de 50% par rapport à la batterie Performance.
Optimiser la hauteur des batteries pour améliorer l’autonomie
L’aérodynamique joue un rôle majeur dans la détermination de l’autonomie de tous les véhicules. Naturellement, dans les efforts menés pour maximiser l’autonomie des VEB, l’attention se porte de plus en plus sur la réduction ou l’optimisation des valeurs de Cd (coefficient de pénétration dans l’air).
Toyota va plus loin en se concentrant sur le CdA (Cd multiplié par A, l’aire frontale) qui, en raison de l’effet multiplicateur de l’aire frontale, a un impact bien plus important sur l’autonomie d’un véhicule.
Toyota s’intéresse en particulier à la hauteur de la batterie, qui est normalement encastrée dans le plancher du véhicule. Ceci peut entraîner une augmentation globale de la hauteur du véhicule, ce qui a alors un effet multiplié disproportionné sur le CdA et par conséquent sur l’autonomie du véhicule. Une réduction de la hauteur de la batterie permettra de réduire la hauteur totale du véhicule, d’améliorer le CdA et d’augmenter l’autonomie globale. C’est pourquoi Toyota développe aussi une technologie de batteries ultra-plates.
Aujourd’hui, le bloc de batteries de la bZ4X, carter inclus, affiche une hauteur d’environ 150 mm. Demain, Toyota envisage de ramener la hauteur des batteries à 120 mm, voire 100 mm dans le cas des voitures de sport à hautes performances où l’on recherche aussi une position basse du bassin.
Ces avancées sur la hauteur des batteries peuvent avoir un impact positif sur l’autonomie, le confort de conduite et le conditionnement en fonction de leur déploiement dans le véhicule.
