La batterie représente aujourd'hui 40% de la valeur ajoutée d'une voiture électrique. Le problème, c'est que les principaux fabricants mondiaux sont chinois ou sud-coréens. Et développer un «Airbus des batteries», comme en rêve la Commission européenne, ne sera pas une mince affaire.
Alors, plutôt que de miser sur des «gigafactories» à la Tesla, la start-up californienne Sakuu fait le pari de la production locale et économique, grâce à… l'impression 3D.
La jeune pousse affirme avoir créé la première imprimante 3D au monde pour la production de véhicules électriques. «Notre technologie offre une capacité de production de niveau industriel, ce qui permettra d'accélérer sensiblement l'adoption des véhicules électriques en solutionnant les problèmes que constituaient, jusqu'à présent, le coût, les performances, la durabilité et l'autonomie», se vante la start-up.
Cette prouesse est rendue possible par la technologie SSB («solid state batteries»), des batteries qui fonctionnent avec un électrolyte solide, généralement une céramique conductive.
Cette solution présente de nombreux avantages: la batterie à électrolyte solide est ininflammable, donc améliore la sécurité en cas d'accident. Elle peut stocker davantage d'énergie à volume égal et déplace les ions plus rapidement et en plus grande quantité, ce qui permet une recharge bien plus rapide.
Graal électrique
«Les SSB représentent le Saint Graal de la technologie des batteries, mais leur production s'avère à la fois très complexe et très onéreuse», explique Robert Bagheri, le PDG et fondateur de Sakuu Corporation.
Le processus de fabrication classique aboutit souvent à des batteries de faible densité, avec des couches épaisses et fragiles de céramique et une interface médiocre.
La méthode de fabrication additive, qui allie le dépôt de matériaux par projection et la technologie de fusion sur lit de poudre (SAF), permet de combiner plusieurs matériaux différents dans une solution monocouche.
L'électrolyte en céramique et les électrodes en métal sont ainsi directement intégrés au support, ce qui permet de mieux recouvrir les pièces et de créer des configurations plus simples avec moins de défauts.
De plus, la technologie se veut écologique. «Les besoins en matériaux sont réduits de moitié et la batterie est plus facilement recyclable», assure Sakuu. Pas de graphite ou de cobalt à extraire, et pas de déchets polymères à incinérer!
La petite entreprise vise en premier lieu les véhicules à deux roues ou les petites voitures, pour qui la légèreté et le faible encombrement des batteries constituent un critère essentiel.
Surtout, en fabricant eux-mêmes leurs batteries à faible coût et localement, les constructeurs reprennent le contrôle de leur chaîne d'approvisionnement et ne risquent plus d'être étranglés par des pénuries ou des problèmes de transport (coucou, le canal de Suez).
L'imprimante 3D de Sakuu devrait être commercialisée avant la fin de l'année 2021. L'Airbus des batteries européen, lui, devrait prendre encore des années avant d'être opérationnel –s'il y parvient un jour.
