Les supercondensateurs stockeront bientôt plus d'énergie que les batteries Lithium-ion

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Supercondensateurs, l'avenir du stockage d'énergie

Une des raisons pour lesquelles les supercondensateurs se développent plus rapidement que les batteries dans les laboratoires est la capacité des supercondensateurs à se fondre dans n'importe quel format. Des micro-supercondensateurs peuvent ainsi être insérés un peu partout. Il existe même des supercondensateurs à base de nanotubes de carbone qui sont étirables et presque transparents.

Les supercondensateurs sont également utilisés pour être insérés dans des batteries structurelles, comme avec le projet de carrosserie de voiture qui stocke de l'énergie mis au point par Volvo.

Dans le projet de l'Union européenne Powerweave pour le développement de l'électronique portable auto-alimentée, ce sont des supercondensateurs et non pas des batteries qui ont été choisis comme couches de stockage d'énergie sur fibre textile. La raison est qu'ils ont une densité de puissance élevée, une longue durée de vie, une faible résistance interne, et ils peuvent être conçus à partir de matériaux couramment disponibles et de faible coût, de sorte que les supercondensateurs pourront à terme être produits en masse à faible coût.

Dans le rapport IDTechEx récemment mis à jour "supercondensateur, interviews, stratégies, Feuille de route 2014-2025", la feuille de route IDTechEx prévoit la mise au point de supercondensateurs avec électrodes en graphène qui devraient obtenir jusqu'à 200 Wh / kg de densité d'énergie, c'est à dire une meilleur densité d'énergie que les batteries lithium-ion d'aujourd'hui.

La Chine vient tout juste de lancer sa première ligne de production de supercondensateurs en graphène. L'objectif des 200 Wh / kg paraît donc tout à fait atteignable grâce aux investissements colossaux de la Chine dans les technologies d'avenir.

La société Cubic Energy Technology qui a mis au point cette ligne de production n'a toutefois pas encore donné tous les détails sur les performances atteintes par ses supercondensateurs en graphène : densité d'énergie, taux d'auto-décharge, tension de fonctionnement... En effet, comme nous l'avons vu, tous les supercondensateurs en graphène n'offrent pas les mêmes capacités. Les performances dépendent de la qualité du graphène, des points de supports et espacements entre les feuilles de graphène, de l'électrolyte utilisée, de la qualité de fabrication du supercondensateur (chasser le plus d'air et d'eau possible), etc.

Les supercondensateurs : un enjeu stratégique

Des laboratoires du monde entier travaillent à l'amélioration de toutes ces caractéristiques. Les enjeux sont colossaux : la possibilité de créer des supercondensateurs suffisamment denses énergétiquement pour remplacer les batteries dans les voitures électriques. La forte densité de puissance des supercondensateurs pourrait alors permettre de recharger sa voiture électrique en une ou deux minutes, levant alors les derniers freins à l'adoption massive des véhicules électriques.

Le remplacement des batteries lithium-ion par des supercondensateurs, qui arrive de temps en temps aujourd'hui, malgré le fait qu'ils n'offrent actuellement qu'un dixième de leur densité d'énergie, pourrait se généraliser à l'avenir.

L'industrie européenne du véhicule électrique est affaiblie parce qu'elle doit importer des batteries lithium-ion en provenance du Japon, de la Chine et de la Corée pour obtenir le meilleur rapport qualité / prix pour les marchés de masse. Cependant, l'Europe devrait également être à la traîne pour les supercondensateurs, car ses investisseurs ne voient pas que les supercondensateurs sont des composants qui seront de plus en plus essentiels pour les véhicules électriques et bien d'autres applications.

Les occidentaux sont trop concentrés à se battre dans des batailles du passé. Il y a quelques exceptions, comme Maxwell Technologies qui profite de son statut de grande entreprise historique dans le secteur des supercondensateurs pour équiper de nombreux bus électriques en Chine. L'Allemand WIMA a également vendu d'énormes supercondensateurs pour la récupération d'énergie à la société Komatsu et à d'autres fabricants d'engins de construction au Japon (voir notre article La plus grosse pelle minière hydraulique du monde équipée de supercondensateurs Maxwell). Mais l'Europe continue à être un importateur net de supercondensateurs...

Mise à jour de Mars 2014 : Après le succès de la Bluecar (voiture d'Autolib'), et après le succès du premier bateau électrique sans batterie au monde (dont Bolloré fournit les supercondensateurs), Vincent Bolloré annonce le Bluetram, un Tramway à supercondensateurs Made In France.
Avec ce projet d'envergure, la France revient dans la course sur le marché des supercondensateurs. Merci M. Bolloré !

Source : energyharvestingjournal.com

3 commentaires

Journaud 09 août 2014 à 10:26

Je viens d'être livré hier d'une BMW i3 entièrement électrique. Alors l'histoire des supercondensateurs me mets l'eau à la bouche.

pépélemoko 23 août 2014 à 17:22

Quel poids pour un supercondensateur 30 kw ?

J.T. 11 août 2017 à 13:32

L'idéal, pour les très longs trajets hors infrastructures de recharge, sera certainement d'associer les supercondensateurs les plus performants à des piles à "combustible" à l'eau salée (EPFL- Suisse):
- https://safeearthsolutions.wordpress.com/augmentation-dautonomie-des-voitures-electriques-de-deux-manieres/

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