Un concepteur californien de piles au lithium-ion, Envia Systems, affirme avoir réussi une «percée technologique majeure» permettant d'augmenter la capacité de stockage des packs de batteries automobiles. Cette nouvelle technologie laisse entrevoir des voitures tout électriques pouvant parcourir près de 500 kilomètres (300 milles), affirme Envia.

De plus, la technologie Envia permettrait d'en réduire le poids et, plus important encore, de réduire le coût des packs de batteries au lithium-ion.

«Nos batteries ont plus de deux fois la densité énergétique des batteries actuelles et un coût réduit de plus de la moitié», a déclaré le président du conseil et chef de la direction d'Envia Systems, Atul Kapadia, dans un communiqué qui a fait le tour de la planète automobile. «C'est un pas de géant vers l'objectif que nous nous sommes fixé, soit fournir à l'industrie automobile des batteries bon marché assurant une autonomie de 300 milles (482 kilomètres)», a-t-il ajouté.

M. Kapadia affirme que les batteries sont fonctionnelles dans l'état actuel des prototypes et qu'elles pourraient se retrouver dans des voitures électriques ou hybrides dans un an et demi. Ces voitures ont de bonnes chances d'avoir des écussons de marque General Motors puisque le géant de Detroit est un actionnaire minoritaire important et un partenaire stratégique d'Envia depuis janvier 2011, quand elle a investi 7 millions de dollars dans la petite firme établie en 2007 à Newark, en Californie.

La «densité électrique» est une mesure de la capacité de stockage des batteries.

Le communiqué d'Envia révèle le résultat de tests indépendants menés à contrat par un laboratoire de la marine américaine sur son matériel. «Les résultats, qui confirment nos tests, montrent que nos batteries rechargeables ont une densité énergétique jamais obtenue auparavant avec une batterie au lithium-ion, soit 400 watts-heures par kilogramme (Wh/kg)», a dit M. Kapadia. Il a souligné que Envia Systems n'a pas seulement qu'une preuve de concept théorique, mais que ce sont des batteries entièrement fonctionnelles qui ont été testées par le service des systèmes électrochimiques du Naval Surface Warfare Center (NSWC) de la ville de Crane, en Indiana.

Le labo du NSWC a mesuré des densités entre 378 Wh/kg et 418 Wh/kg durant un nombre non précisé de cycles (charges et de décharges) successifs. Envia affirme que des batteries semblables à celles testées par le NSWC le sont dans ses propres laboratoires et qu'elles ont conservé leur densité énergétique après plus de 300 cycles.

Les tests se poursuivent au NSWC pour valider la durabilité des batteries d'Envia.

Par comparaison, le Tesla Roadster tout électrique est doté de batteries ayant une densité électrique de 121 Wh/kg.

La lourdeur, le volume, la faible capacité et le coût des batteries au lithium-ion actuelles sont considérés comme les principaux obstacles au succès des voitures électriques et hybrides.

«La plupart des cathodes des batteries actuelles sont faites en cobalt, un matériau cher qui comporte de nombreux enjeux en matière de sécurité», a dit M. Kapadia lors d'une conférence de presse donnée en janvier 2011 quand GM a investi dans Envia. «Nous avons mis au point des cathodes dont le principal composant est le manganèse.» Ce matériau est moins cher, plus simple à travailler et génère beaucoup plus d'énergie.

C'est la cathode qui est le principal facteur de coût dans une batterie, a indiqué General Motors l'an dernier pour expliquer son intérêt pour la technologie d'Envia. Et en augmentant la capacité de la cathode, on peut réduire le coût de la batterie puisqu'on a besoin de moins de cellules dans chaque batterie, qui est ainsi moins volumineuse et moins lourde.

Les batteries d'Envia ont la forme de poches contenant une poudre électrolyte brevetée. Les cathodes et les anodes sont également originales et brevetées.

Elles ont été mises au point à partir de brevets achetés par Envia au Laboratoire national d'Argonne, laboratoire de recherche fédéral américain. Envia a obtenu un prêt de 4 millions du ministère de l'Énergie américain.