Les batteries à semi-conducteurs promettent une autonomie plus longue, des temps de charge plus rapides et une meilleure sécurité incendie, avec un poids comparable ou plus léger que les batteries lithium-ion traditionnelles. Les batteries à l’état solide sont en développement depuis longtemps. Pendant des années, ils ont semblé rester bloqués dans la phase expérimentale, mais cela commence enfin à changer avec davantage d’applications concrètes.

Mercedes-Benz et la start-up américaine Factorial Energy ont développé conjointement un prototype de l'EQS, équipé d'une batterie à semi-conducteurs. Les entreprises affirment qu’il s’agit de la « première voiture à batterie à semi-conducteurs au monde fabriquée par un équipementier mondial ». La voiture est déjà en route pour des essais.

L'EQS devrait offrir une autonomie de 1 000 kilomètres, a annoncé lundi le constructeur automobile. Il s’agit d’une amélioration de plus de 25 % par rapport à l’autonomie WLTP de l’EQS 450+ actuelle, qui est d’environ 774 kilomètres. L'EQS dispose d'une capacité de batterie utilisable de 118 kilowattheures. Les chiffres WLTP sont généralement environ 22 % plus élevés que les estimations de l'EPA, de sorte que l'EQS devrait toujours être en mesure de parcourir environ 530 miles (850 kilomètres) selon les normes de l'EPA. C'est très proche de ce qu'un Lucid Air peut déjà réaliser avec une batterie NMC traditionnelle.

Mais la batterie à semi-conducteurs de l'EQS offre des avantages en termes de poids et d'efficacité. Le constructeur automobile affirme que la batterie à semi-conducteurs offre une autonomie supérieure de 25 % avec la même taille et le même poids que les batteries lithium-ion actuelles. Il est même possible d’augmenter la portée de 40 %.

Une batterie lithium-ion traditionnelle utilise un électrolyte liquide pour déplacer les électrons entre les cycles de charge. Une batterie à l’état solide utilise un électrolyte solide, qui offre une densité énergétique plus élevée et une sécurité incendie améliorée. Il promet également une réduction de poids significative.

Les batteries semi-solides utilisent un électrolyte de type gel, offrant un juste milieu entre un électrolyte liquide traditionnel et une véritable solution à l'état solide. Plusieurs véhicules électriques chinois, comme le Nio ET7 et l'IM L6, sont déjà équipés de telles batteries. Elles sont considérées comme une solution de batterie « hybride » qui utilise les processus de fabrication existants et peut être mise à l’échelle plus rapidement.

La batterie de l'EQS contient également une anode en lithium-métal, qui stocke plus d'énergie que les anodes en graphite traditionnelles dans le même espace. Cependant, des études suggèrent que la formation de dendrites peut être un problème dans les chimies lithium-métal. Les dendrites sont de petites protubérances métalliques qui peuvent court-circuiter une batterie et ont constitué un obstacle majeur au développement des batteries à l'état solide. Cependant, Mercedes et Factorial doivent avoir fait des progrès dans ce domaine s'ils continuent avec cette conception.

La batterie Factorial de l'EQS utilise un « support de cellule flottant ». Lorsque la batterie se charge, le matériau se dilate et lorsqu'elle se décharge, il se contracte. Pour soutenir cette expansion et cette contraction des matériaux, la batterie est équipée d'actionneurs pneumatiques développés par les ingénieurs de Formule 1 de Mercedes à leur siège social du sport automobile à Brixworth, au Royaume-Uni. Factorial a également collaboré avec Stellantis et Hyundai Motor Group pour développer des cellules à semi-conducteurs. Une flotte de démonstration de la Dodge Charger Daytona EV, équipée de la batterie semi-solide de Factorial, devrait commencer les essais sur route l'année prochaine.

Ce que nous ne savons pas encore à propos de l'EQS, c'est combien de temps durera la phase d'essai sur route ou combien coûtera une voiture de production finale. Mais la première voiture de série devrait être commercialisée avant la fin de la décennie. Même dans ce cas, c'est une étape importante que la technologie à semi-conducteurs soit enfin sortie du laboratoire et intégrée aux voitures de route que nous pourrions un jour conduire.