Le projet de démonstration, mené en partenariat avec le groupe BMW, a été annoncé à la mi-2022, avec l'objectif d'atteindre 965 km avec la batterie de ONE, ce qui représenterait environ deux fois plus que le BMW iX de série.
Selon ONE, le résultat final a été de 978 km dans le cadre du test WLTP.
Une batterie de 185 kWh
La société indique également que la batterie Gemini a une densité énergétique volumétrique de 450 Wh/l au niveau du système et que la capacité globale de la batterie, qui en termes de dimensions extérieures est comparable à une batterie traditionnelle, est supérieure à 185 kWh. Mujeeb Ijaz, PDG & fondateur de ONE, a déclaré :
"Les véhicules électriques seront adoptés en masse lorsqu'ils offriront une autonomie suffisante pour que les gens se sentent à l'aise d'avoir un véhicule électrique comme seul véhicule. La batterie Gemini a prouvé qu'elle pouvait doubler l'autonomie des VE et éliminer le principal obstacle à l'électrification."
Le résultat de plus de 965 km a impressionné Jürgen Hildinger, responsable du stockage haute tension chez BMW Group New Technologies, suggérant qu'il existe un potentiel de commercialisation pour les batteries Gemini.
"Nous apprécions de travailler avec l'équipe de ONE et nous sommes impatients de franchir les prochaines étapes ensemble."
Le secret de la double chimie
L'architecture de la batterie Gemini à double chimie de Our Next Energy (ONE) contient deux types de cellules différentes :
- Cellules lithium-fer-phosphate (LFP) : densité énergétique de base, mais grande durabilité pour alimenter le moteur et répondre aux exigences de 99% des trajets quotidiens, avec une autonomie de 240 km.
- Cellules sans anode : cellules à haute densité énergétique de plus de 1 000 Wh/l (pour autant que nous le sachions, cathode LiMnO et anode lithium métal) pour fournir une autonomie supplémentaire allant jusqu'à 725 km, de temps en temps.
Pour faire fonctionner la batterie à double chimie, ONE a d'abord dû développer un convertisseur DC-to-DC exclusif à haut rendement, qui gère les deux chimies de la batterie.
Voici quelques-unes des caractéristiques de la batterie ONE Gemini :
Comme on peut le voir, il y a environ deux fois plus de cellules de batterie sans anode que de cellules LFP dans le bloc-batterie. Comme les cellules sans anode stockent également plus d'énergie dans le même volume, elles peuvent fournir environ les trois quarts de l'autonomie.
ONE affirme que Gemini est le bloc-batterie pour véhicules électriques ayant la plus grande autonomie et pouvant tenir dans les 300 à 400 litres d'espace habituellement disponibles dans un véhicule pour le stockage de l'énergie.
Nous supposons que les batteries sans anode à haute densité énergétique ne seraient pas en mesure de s'approcher de la durabilité (durée de vie) et de la densité de puissance des cellules de batterie LFP. C'est pourquoi ils ne soutiennent la batterie LFP qu'avec une puissance relativement constante (pas de surtensions), pendant la conduite sur autoroute.
L'image du concept illustre parfaitement la charge des deux types de batteries :
Selon ONE, une batterie à double chimie permet de réduire l'utilisation de matériaux de batterie précieux (par rapport à une solution standard avec le même contenu énergétique).
La société indique que la batterie pourrait contenir 20% de lithium en moins, 60% de graphite en moins, 75% de nickel en moins et 100% de cobalt en moins.
Vers une commercialisation ?
La prochaine étape, après la démonstration réussie de la batterie Gemini dans un véhicule BMW, consistera à affiner le système en vue de sa commercialisation.
Il s'agira notamment "d'améliorer l'efficacité du convertisseur DC-to-DC, de développer des algorithmes de contrôle améliorés pour optimiser l'utilisation des cellules de prolongation d'autonomie, et de poursuivre la validation de la batterie et le développement des cellules".
BMW, qui a investi dans ONE, n'est pas la seule entreprise à avoir été impressionnée par les performances de la batterie. En 2022, le premier prototype ONE, une Tesla Model S, était capable d'atteindre une autonomie de 1167 km, en utilisant une batterie de 103,9 kWh .
Lire aussi
Usine de batteries LFP
Au début du mois, ONE a annoncé le lancement d'une production pilote de cellules de batteries au lithium-fer-phosphate (LFP) fabriquées localement dans son usine de Van Buren Township, dans le Michigan, qui devrait à terme produire 20 GWh de batteries par an.
Les livraisons aux clients des cellules produites sur le site, dans un premier temps pour valider les performances et la durabilité, commenceront au premier semestre 2024.
L'investissement total est estimé à 1,6 milliard de dollars et bénéficie d'une subvention de 200 millions de dollars de l'État du Michigan.
