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L’essor des véhicules électriques passe incontestablement par le développement de leur autonomie. L’évolution donc des batteries est devenu donc le cheval de bataille des constructeurs automobiles. Dans ce sens, Toyota vient de donner pour la première fois, lors d’un récent séminaire sur le thème «Let’s Change the Future of Cars» (Modifions l’avenir de l’automobile), des informations sur ses technologies innovantes dédiées aux BEV de nouvelle génération, notamment un aperçu du calendrier de lancement prévu pour ses technologies de batterie évoluées.
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Takero Kato, président de la BEV Factory (Unité Toyota spécialisée dans les véhicules électriques), a indiqué que les BEV de nouvelle génération arriveraient sur le marché en 2026 et qu’ils représenteraient 1,7 million des 3,5 millions de BEV que Toyota prévoit de vendre d’ici 2030. Il a également souligné que la gamme de technologies de batterie jouerait un rôle clé dans l’attrait des BEV auprès d’un plus large éventail de clients aux besoins divers. «Nous allons avoir besoin de différents types de batteries, tout comme nous disposons de diverses motorisations. Il est important de proposer en termes de batterie des solutions compatibles avec divers modèles et répondant aux différents besoins de la clientèle», a souligné Takero Kato.
Toyota : Des batteries à électrolyte liquide
Trois grandes technologies de batteries sont actuellement mises au point par Toyota, lesquelles déboucheront sur trois versions de batterie à électrolyte liquide : «Performance», «Entrée de gamme» et «Haute performance». Associée à une aérodynamique améliorée et à un allègement du véhicule, la batterie lithium-ion «Performance», destinée à être lancée avec les BEV de nouvelle génération en 2026, permettra à ces derniers d’afficher une autonomie de plus de 800 km. Elle devrait également réduire les coûts de 20% (par rapport à l’actuel BEV bZ4X) et offrir un temps de charge rapide de 20 minutes maximum (de 10 à 80%).
De son côté, la batterie «Entrée de gamme» repose sur la technologie de structure bipolaire mise au point par Toyota et appliquée à ses batteries NiMh destinées aux véhicules hybrides, à laquelle s’ajoute l’emploi du phosphate de fer lithié (LiFePO) qui, peu coûteux, sert de matériau principal. Prévue dès 2026-2027, cette batterie devrait, selon le constructeur, augmenter l’autonomie de 20% (par rapport à l’actuel bZ4X) ; réduire les coûts de 40% (par rapport à l’actuel bZ4X) et offrir un temps de charge rapide de 30 minutes maximum (de 10 à 80%).
Enfin, la Version Haute Performance, alliant la structure bipolaire au lithium-ion et à une cathode à haute teneur en nickel qui, associée à une aérodynamique améliorée et à un allègement du véhicule, permet d’obtenir de nouvelles avancées, notamment une autonomie accrue dépassant 1.000 km. Elle devrait par ailleurs réduire encore les coûts de 10% par rapport à la batterie «Performance» et offrir un temps de charge rapide de 20 minutes maximum (de 10 à 80%). Elle sera disponible dès 2027-2028.
Toyota : Des batteries à électrolyte solide
Longtemps considéré comme susceptible de changer la donne sur le marché des BEV, Toyota a mis au point une innovation technologique en cherchant à améliorer la durabilité des batteries lithium-ion à électrolyte solide. Comme leur nom l’indique, les batteries à électrolyte solide de Toyota intègrent un électrolyte solide, garantissant un déplacement plus rapide des ions et une plus grande tolérance aux tensions et températures élevées. Ces caractéristiques leur permettent d’être adaptées aux charges et décharges rapides, et de fournir davantage de puissance sous des dimensions plus compactes. Prévue à la commercialisation d’ici 2027-2028, la première batterie à électrolyte solide de Toyota devrait augmenter l’autonomie de 20% par rapport à la batterie «Performance» (environ 1.000 km) et offrir un temps de charge rapide de 10 minutes maximum (de 10 à 80%).
Toyota veut optimiser la hauteur des batteries
L’aérodynamique joue un rôle majeur dans l’autonomie des véhicules. La quête de maximisation de l’autonomie des BEV se traduit donc tout naturellement par des efforts accrus de réduction ou d’optimisation du coefficient de traînée (Cx). À cet égard, Toyota va encore plus loin en se concentrant sur le SCx (Cx multiplié par S, c’est-à-dire la surface frontale) qui, en raison de l’effet multiplicateur de la surface frontale, influe davantage sur l’autonomie d’un véhicule. Toyota s’intéresse tout particulièrement à la hauteur de la batterie, laquelle est généralement montée sous le plancher du véhicule. Ce paramètre peut engendrer une augmentation globale de la hauteur du véhicule, ce qui a un effet multiplicateur disproportionné sur le SCx et, par conséquent, sur l’autonomie. En cas de diminution de la hauteur de la batterie, la hauteur hors-tout du véhicule s’en trouve aussi réduite, si bien que le SCx est amélioré et l’autonomie globale accrue. C’est pourquoi Toyota développe également une technologie de batterie plus plate. Le pack de batterie du bZ4X, boîtier inclus, affiche actuellement une hauteur d’environ 150 mm. Toyota projette de réduire la hauteur de batterie à 120 mm, et même à 100 mm dans le cas des modèles de sport hautes performances, sur lesquels une position de conduite basse est par ailleurs souhaitable. Ces avancées en termes de hauteur des batteries peuvent avoir un impact positif sur l’autonomie, l’expérience de conduite et la silhouette du véhicule selon la façon dont elles sont mises en œuvre sur ce dernier.
