Addionics espère transformer le secteur des véhicules électriques avec des batteries 3D intelligentes

Les ventes mondiales de véhicules électriques (VE) sont peut-être en hausse, avec Tesla en tête en tant qu’acteur dominant du secteur, mais le marché des VE est encore assez petit, ne représentant que 4,6 % du secteur automobile mondial en 2020. La lenteur La croissance (mais régulière) est attribuée aux défis majeurs auxquels l’industrie est confrontée – principalement les coûts, la logistique et la taille des batteries rechargeables.

Alors que les constructeurs automobiles font des progrès significatifs vers le déploiement de plus de véhicules électriques au cours de la prochaine décennie, une décision qui devrait transformer le secteur des transports et, espérons-le, faire une brèche dans une crise climatique croissante, les constructeurs automobiles et les startups de la technologie des batteries s’efforcent de rendre les batteries plus efficaces, moins encombrants, moins chers et durent plus longtemps. (Le secteur du recyclage des batteries de véhicules électriques est un marché en croissance en soi.)

La startup israélienne Addionics, fondée il y a quatre ans à Tel-Aviv et à Londres, a cherché à aborder le problème sous un angle différent – non pas avec la chimie, mais avec l’architecture. La société a conçu des électrodes 3D intelligentes qui, selon elle, peuvent améliorer les performances, la capacité, le temps de charge et la durée de vie de la batterie.

« Nous modifions l’architecture des électrodes, pas la chimie », a déclaré mercredi Moshiel Biton, co-fondateur et PDG d’Addionics, au La Lettre Sépharade. Ce faisant, la technologie d’Addionics peut améliorer les performances des batteries, quel que soit le type de chimie de la batterie. La société espère « intégrer la solution dans les lignes de production et en faire un élément central du processus de fabrication », a ajouté Biton.

Les technologies de batterie existantes ne sont actuellement pas adaptées pour soutenir un avenir de transport tout électrique, a expliqué Biton, principalement en raison du stockage de l’énergie. La conception de la structure 3D d’Addionics, réalisée avec des algorithmes et une modélisation d’IA, fournit une puissance et une énergie élevées en permettant une plus grande charge de matériaux actifs, en améliorant la dissipation de la chaleur et l’activation des systèmes de refroidissement. Ses géométries de collecteur de courant répondent aux défis thermiques, de densité d’énergie et mécaniques qui affligent les batteries existantes, affirme la société.

« Les avantages et le potentiel des structures 3D sont connus depuis un certain temps… mais le problème est que personne n’a trouvé de solution de fabrication évolutive et rentable pour produire ces métaux – et c’est exactement notre cœur de propriété intellectuelle. [intellectual property]», a expliqué Biton. « Nous sommes en mesure de produire et de vendre ceux-ci à un prix bas qui correspondra aux prix attendus de l’automobile, et même moins que cela. Quelques entreprises développent des métaux poreux très coûteux qui ne peuvent être utilisés que dans des industries non sensibles aux prix, telles que les applications militaires.

En se concentrant sur l’architecture et la physique, Addionics « parie sur toute la course pour rendre les batteries plus évolutives et plus sûres, pas seulement sur la chimie », où les concurrents déploient actuellement leurs énergies, a déclaré Biton. « Nous sommes indépendants de la chimie, vous pouvez donc nous considérer comme une solution complémentaire. »

La technologie aborde également les problèmes de sécurité avec les batteries existantes. « Toute non-uniformité dans la chimie de la batterie, les composants, le processus de fabrication, etc., pourrait entraîner des problèmes de comportement et de fonctionnalité de la batterie. Le manque d’uniformité peut provoquer des températures élevées et des points chauds pouvant entraîner une dégradation, une panne et des raccourcis de la batterie pouvant entraîner des explosions », a expliqué Biton.

Même l’utilisation apparemment normale d’une batterie peut être dangereuse. « L’utilisation d’un courant trop élevé pour une charge rapide, par exemple, peut provoquer une surchauffe de la batterie », a-t-il déclaré.

L’amélioration des processus de fabrication, l’utilisation de matériaux de haute qualité et une meilleure architecture de batterie qui améliore la stabilité et la dissipation de la chaleur réduiront au minimum le risque de problèmes de sécurité, a déclaré Biton.

L’avantage d’Addionics

Addionics travaille déjà avec des OEM (fabricants d’équipement d’origine) et des entreprises de niveau I pour intégrer sa technologie dans les chaînes de montage existantes. Ce mois-ci, la société a annoncé un nouveau partenariat avec le Center for Process Innovation (CPI), un centre britannique de technologie et d’innovation, et le WMG de l’Université de Warwick, un département universitaire axé sur le transfert de connaissances en ingénierie et technologie, pour coopérer à l’amélioration de performance des cellules de batterie lithium-ion et procédés de fabrication.

La collaboration est connue sous le nom de Project STELLAR (Smart Three-dimensional ELectrode Lithium-ion batteries with Automated Robotics) et est soutenue par Innovate UK, l’agence d’innovation financée par le gouvernement. Il se concentrera sur l’automatisation de la fabrication de batteries hautes performances de qualité automobile avec les électrodes intelligentes 3D d’Addionics tout en réduisant les dépenses, les délais de production et le coût des batteries, selon l’annonce. CPI aidera à intensifier la fabrication des conceptions d’électrodes 3D à l’aide de systèmes robotiques, et la fabrication sera réalisée par WMG.

« Fortement aligné sur la vision de CPI pour un environnement plus propre, Addionics développe la prochaine génération de stockage d’énergie pour soutenir la création d’un système énergétique durable », a déclaré Alfredo Ramos, directeur général de CPI Enterprises, dans un communiqué de la société. « L’approche révolutionnaire d’Addionics – axée sur la physique, plutôt que sur la simple chimie – promet d’apporter un changement radical dans les performances des batteries existantes ».

« Le projet tirera parti des dernières avancées en matière d’automatisation de la fabrication et d’intelligence artificielle pour permettre un approvisionnement en batteries plus résilient pour le Royaume-Uni et au-delà », a déclaré Biton dans l’annonce.

Le lien de Biton avec le Royaume-Uni est profond. L’idée derrière Addionics lui est venue alors qu’il terminait son doctorat en science des matériaux à l’Imperial College de Londres il y a sept ans. À l’époque, l’explosion des batteries de téléphones portables faisait la une des journaux internationaux et il a commencé à faire des recherches sur le phénomène. Il a ensuite approché ses directeurs de thèse, Farid Tariq et Vladimir Yufit, et leur a demandé de se joindre à lui dans un voyage pour fournir des batteries plus sûres et mieux fabriquées.

« Ils ont quitté leur lucrative carrière universitaire pour faire ça avec moi », a plaisanté Biton.

Tariq et Yufit restent au Royaume-Uni où ils dirigent les activités locales d’Addionic et servent respectivement de CSO (directeur scientifique) et de CTO (directeur de la technologie).

Pendant ce temps, Biton est retourné en Israël « pour bénéficier de l’écosystème local ».

Véhicules électriques et plus

Le nouveau partenariat d’Addionics au Royaume-Uni est l’un des nombreux projets en cours dont la startup fait partie, dont un avec Saint Gobain North America, un important fabricant de matériaux, pour développer des batteries à semi-conducteurs de nouvelle génération pour les véhicules électriques.

Ces collaborations aident Addionics à industrialiser le concept de sa solution et à la faire avancer, a déclaré Biton au La Lettre Sépharade.

Mais Addionics ne cherche pas à devenir une usine de batteries, a-t-il souligné. Sa technologie est purement une « solution de remplacement » pour les fabricants existants et futurs.

Et pas seulement les constructeurs automobiles. Les batteries rechargeables d’Addionics ont une multitude d’applications, notamment l’aviation et la défense, l’électronique grand public, les dispositifs médicaux et les énergies renouvelables.

Après tout, « les piles sont partout », a noté Biton.

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