Donut Lab lance la batterie Donut à semi-conducteurs

Batterie Donut à semi-conducteurs (Photo : Donut Lab)

Donut Lab a annoncé le lancement de Donut Battery, présentée par l'entreprise comme la première batterie à semi-conducteurs au monde destinée aux véhicules de série. Cette technologie est actuellement proposée par Verge Motorcycles, mais Donut précise que ses applications futures pourraient concerner tous types de véhicules routiers, légers et lourds, ainsi que les engins tout-terrain.

Les batteries à l'état solide fonctionnent de manière similaire aux batteries classiques, en déplaçant des ions entre l'anode et la cathode. Mais au lieu d'un électrolyte liquide, elles utilisent un matériau solide tel que de la céramique ou un polymère.

Cela permet une densité énergétique plus élevée et une recharge plus rapide. Selon les informations disponibles, la batterie Donut peut fournir une densité énergétique de 400 Wh/kg. Les batteries lithium-ion offrent généralement jusqu'à 200 Wh/kg, tandis que certaines batteries à haute teneur en nickel – notamment celles utilisant la technologie NMC – atteignent 300 Wh/kg.

Des niveaux de stockage plus élevés permettent d'utiliser des batteries plus petites pour obtenir la même autonomie, ou bien une batterie de même taille qu'une batterie lithium-ion équivalente peut offrir une distance totale plus longue.

De plus, Donut indique qu'une charge complète peut être obtenue en cinq à dix minutes environ. Les batteries lithium-ion nécessitent également une recharge plus lente entre 80 et 100 % afin de préserver leur chimie et d'éviter la surchauffe. Ces problèmes sont éliminés avec les produits à semi-conducteurs.

Les coûts peuvent également être réduits grâce à l'élimination des systèmes complexes de maintien des températures de fonctionnement internes. Les batteries à semi-conducteurs présentent également un risque d'incendie (emballement thermique) réduit, ce qui les rend plus sûres que d'autres systèmes de stockage d'énergie.

Les batteries offrent également de meilleures performances à basses températures, conservant 99 % de la charge disponible jusqu'à -30 °C.

De plus, le format des batteries à semi-conducteurs peut supporter environ 100 000 cycles de charge/décharge, bien plus que les produits lithium-ion dont le maximum se situe entre 5 000 et 6 000 cycles.

Les batteries à semi-conducteurs ont été présentées comme le « Saint Graal » des véhicules et machines électriques, ramenant les temps de recharge au niveau du ravitaillement standard d'un véhicule thermique, tandis qu'une densité énergétique plus élevée contribue à réduire l'angoisse liée à l'autonomie.

Plusieurs constructeurs automobiles prévoyaient l'introduction de batteries à semi-conducteurs aux alentours de 2030, et même alors, seulement en nombre limité et sur des modèles haut de gamme. Cela s'explique en grande partie par la difficulté de industrialiser la production de ces batteries, la technologie étant complexe à reproduire à grande échelle.

Si la technologie de Donut Lab s'avère efficace dans le monde réel, l'entreprise aura pris une avance considérable sur ses concurrents.

Parmi les autres projets en cours chez Donut Lab utilisant la nouvelle technologie de batteries à semi-conducteurs, on peut citer le développement de la semi-remorque Cova Power Smart. Grâce à la batterie Donut et aux moteurs intégrés aux roues de Donut, cette semi-remorque aurait permis de réduire la consommation de diesel jusqu'à 54 % et la consommation énergétique totale de 30 %.

Avec ce projet et d'autres, notamment le développement d'un bloc-batterie/châssis de type « skateboard » pour un constructeur de véhicules électriques, il sera intéressant de voir si d'autres constructeurs travaillant sur leurs propres solutions à semi-conducteurs réagiront.