Tesla améliore les batteries LFP et prévoit une production aux États-U

Souhaitez-vous en savoir plus sur les plans de Tesla pour des batteries abordables et durables ? Tesla a annoncé le transfert de la production de batteries Lithium-Fer-Phosphate (LFP) aux États-Unis et travaille sur une nouvelle chimie LFP plus performante. Un brevet récemment publié (WO2024/229047 A1) montre comment Tesla, avec le soutien de l'expert en batteries Jeff Dahn, optimise la technologie LFP. Dans cet article, vous découvrirez comment ces innovations pourraient révolutionner la mobilité électrique.

La nouvelle chimie LFP de Tesla : Une touche de nickel

Le brevet décrit une technologie de matériau de cathode mixte qui combine le LFP standard (LiFePO4) ou le LMFP (Lithium-Manganèse-Fer-Phosphate) avec une petite proportion de matériaux à base de nickel (comme NMC ou NCA). Le mélange se compose de :

90-99 % LFP/LMFP : Forme la base de la cathode.
0,1-15 % Matériau de nickel : Dans certains cas, seulement 0,1-3 %, pour maintenir les coûts bas.

La composante nickel est spécialement prétraitée :

Augmentation de la surface : Par broyage, pour augmenter la réactivité.
Chauffage : À 650-800 °C, pour réduire les impuretés contenant du lithium (comme LiOH ou Li2CO3) qui affectent les performances de la batterie.

Ce mélange précis améliore les batteries LFP sans perdre leur avantage de coût, car des matériaux coûteux comme le nickel et le cobalt sont utilisés de manière minimale.

Avantages des nouvelles batteries LFP

Le brevet montre que les cathodes mixtes offrent des avantages clairs par rapport aux batteries LFP conventionnelles :

Meilleure rétention de capacité : Des tests à 40 °C ont montré que les cellules conservent plus de 90 % de capacité après 7 000 heures de cyclage.
Durée de vie prolongée : Plus de cycles de charge-décharge avec une tension de sortie stable, idéal pour la durée de vie des véhicules.
Performance à haute température : Stabilité et capacité supérieures jusqu'à 70 °C, cruciales dans les régions chaudes.
Moins de dégradation : Le mélange réduit la dissolution du fer du matériau LFP, qui autrement se déposerait sur l'anode et réduirait les performances.
Croissance de résistance réduite : Résistances internes plus stables au fil du temps, surtout à haute température.

Ces améliorations rendent les batteries plus durables et fiables, sans augmenter significativement les coûts - un avantage clé du LFP.

Impacts sur la performance de charge

Le brevet ne se concentre pas directement sur une charge plus rapide, mais les résultats suggèrent des améliorations :

Matériaux stables : Moins de dégradation et une résistance stable pourraient permettre des vitesses de charge plus élevées.
Tests modérés : Les tests ont été effectués à C/3 (33 % de charge par heure), mais la chimie améliorée pourrait soutenir des cycles de charge plus robustes.

Bien qu'aucun « LFP à charge rapide » ne soit annoncé, les nouvelles cellules pourraient se charger de manière plus fiable et plus efficace, ce qui est perceptible pour les conducteurs dans des situations quotidiennes.

Pourquoi la production de LFP aux États-Unis ?

Tesla prévoit de produire des batteries LFP aux États-Unis pour plusieurs raisons :

Éviter les droits de douane : Actuellement, Tesla ne vend pas de véhicules LFP en Amérique du Nord en raison des droits d'importation. La production locale permettrait de contourner cela.
Profiter des incitations : Des programmes comme les subventions de l'Inflation Reduction Act encouragent la production nationale de batteries.
Réduction des coûts : Les batteries LFP sont moins chères que les batteries nickel-cobalt, et la production locale réduit les coûts de transport.
Durabilité : Le LFP est plus respectueux de l'environnement car il ne contient pas de cobalt, ce qui soutient la mission de Tesla.

La nouvelle chimie pourrait être utilisée dans les véhicules Standard Range (par exemple, Model 3/Y) et les systèmes de stockage d'énergie comme le Megapack et le Powerwall, qui utilisent déjà le LFP et sont exemptés de droits de douane.

Stratégie de batterie de Tesla

La collaboration avec Jeff Dahn, un pionnier de la technologie lithium-ion, souligne la capacité d'innovation de Tesla. La nouvelle chimie LFP fait partie d'une stratégie globale :

Production locale : Construction d'usines LFP aux États-Unis, peut-être dans la Giga Nevada ou une nouvelle installation.
Amélioration des performances : La cathode mixte pourrait rapprocher les batteries LFP des performances des batteries NMC, sans augmenter les coûts.
Leadership sur le marché : Avec des batteries plus durables et moins chères, Tesla pourrait renforcer sa position sur le marché des véhicules électriques.

Sur X, @TeslaBattery salue le développement : « Le brevet LFP de Tesla avec Jeff Dahn est un changeur de jeu – plus durable, moins cher et bientôt fabriqué aux États-Unis ! »

Pertinence pour l'Europe

Pour les lecteurs européens, le développement est passionnant, même si la production commence d'abord aux États-Unis. L'Europe a des objectifs similaires pour des batteries durables, et les avancées de Tesla pourraient être intégrées dans la Giga Berlin, où des batteries LFP sont déjà produites pour Model Y. La chimie améliorée pourrait augmenter l'autonomie et la durée de vie des Tesla européennes, en particulier pour les modèles Standard Range.

Conclusion : L'avenir du LFP de Tesla prend forme

Le nouveau brevet LFP de Tesla et la production prévue aux États-Unis sont un grand pas vers des véhicules électriques plus abordables et durables. Avec une cathode mixte qui optimise le LFP avec une touche de nickel, Tesla améliore la capacité, la durée de vie et la performance à haute température. Pour les fans européens, cela montre l'engagement de Tesla envers l'innovation, qui pourrait bientôt être ressenti ici aussi. Attendez-vous à des Tesla plus abordables et plus robustes – Fabriquées aux États-Unis et peut-être bientôt en Europe !