Le fabricant coréen de batteries pour véhicules électriques va présenter du 6 au 8 mars 2024 ses nouvelles cellules et autres systèmes au salon InterBattery de Séoul. La famille SF continue à aligner de meilleurs chiffres en densité énergétique et rapidité de recharge qui font se distinguer de leurs concurrentes les voitures électriques des marques Hyundai, Kia et Genesis.
« SF », c’est pour « Super Fast », c’est-à-dire « Super rapide ». Cette famille de cellules SK On riches en nickel se développe depuis 2021. Avec le premier modèle de type NMC 811 (nickel manganèse cobalt), il était déjà question d’une recharge de 10 à 80 % en 18 minutes.
Développée en partenariat avec le groupe Hyundai, cette technologie équipe les Ioniq 5 et 6, mais aussi le Kia EV6 et la Genesis GV60. Ces modèles se sont distingués à leur sortie sur le marché branché en présentant des puissances de recharge dépassant allègrement les 200 kW, et donc celles de la grande majorité des autres voitures électriques.
Pour illustrer les progrès réalisés sur ses cellules, SK On accueillera sur son stand au salon InterBattery des modèles plus récents. Il s’agit du SUV familial Kia EV9 et de la longue berline Genesis eG80 qui adoptent ses productions au top de la technologie.
En actualité, le fabricant coréen de batteries va mettre en avant ses déclinaisons Advanced SF et Advanced SF+ à la densité et à la puissance de recharge améliorées. Par rapport à la SK On SF, l’Advanced SF bénéficie d’une augmentation de la densité énergétique de 9 %.
Ce qui signifie que, sur une même voiture électrique, une batterie composée du même nombre de cellules présenterait pour un poids similaire une plus grande capacité et donc une meilleure autonomie.
Et ce, en conservant un temps de 18 minutes pour retrouver 80 % en partant d’un niveau de 10 %. A condition toutefois que le superchargeur soit doté d’au moins la puissance maximale de la courbe de recharge. Autre déclinaison de la cellule SF, l’Advanced SF+ permet de réduire à 15 minutes ce temps de recharge.
Comment SK On arrive-t-il à ces améliorations ? La vitesse de charge d’une batterie lithium est déterminée par la distance que les ions doivent parcourir et leur vitesse de progression. Une augmentation de densité énergétique s’accompagne généralement d’une résistance anodique plus élevée lors de la recharge. D’où davantage de temps pour retrouver le même niveau d’énergie.
Pour contrer ce scénario, « SK On a réussi à raccourcir la distance de transport des ions lithium grâce à l’application d’une méthode de revêtement spéciale qui réduit considérablement la résistance de l’anode et également grâce à un processus d’alignement de l’anode ».
Pour développer ses cellules Advanced SF, le fabricant coréen s’est aussi appuyé sur « un protocole de charge rapide optimisé avec des solutions d’analyse conçues pour maximiser la vitesse de charge des batteries ». Les gains présentés spécifiquement par la déclinaison Advanced SF+ s’expliquent par une particularité supplémentaire. Une augmentation de la vitesse de déplacement des ions est obtenue en appliquant du silicium haute capacité avec du graphite à faible résistance sur la structure à double couche du noyau.
Comme sans doute tous les fabricants de cellules lithium-ion pour les batteries des voitures électriques, SK On poursuit en permanence ses travaux pour améliorer les cellules à son catalogue et tester d’autres pistes. De plus en plus les constructeurs de véhicules branchés utilisent aussi bien des batteries NMC et LFP (lithium fer phosphate). Plus robustes, c’est dernières sont moins coûteuses à produire.
Leur inconvénient majeur est de présenter une moins bonne densité énergétique. Pour une même capacité, elles sont donc plus lourdes et prennent davantage de place que les packs NMC. Ce qui explique qu’elles sont de préférence embarquées dans des modèles prévus dès le départ pour être électriques, avec un châssis dédié modulaire si c’est possible.
Intégrer une batterie LFP dans un modèle conçu au départ pour recevoir un moteur essence ou diesel est alors quasiment synonyme de capacité énergétique et d’autonomie moins élevées. SK On s’intéresse aussi à cette chimie. L’entreprise présentera à Séoul sa batterie Winter Pro LFP qui bénéficie de meilleures performances.
Au salon InterBattery, cette année, SK On s’étalera sur quatre zones d’exposition, avec en thème commun « Speed On », un jeu de mot avec son nom et qui symbolise « l’intention de l’entreprise d’accélérer sa croissance ». Parmi les curiosités technologiques à découvrir, le traitement des matériaux actifs cathodiques sans lavage.
Ce dernier est d’ordinaire nécessaire pour éliminer le lithium résiduel qui réduit les performances des cathodes à l’usage car il forme des sous-produits et des gaz indésirables. Mais cette pratique détériore les performances des cathodes.
SK On contourne ce problème en utilisant des revêtements spécifiques développés en interne. L’entreprise présentera aussi pour la première fois son système de stockage d’énergie stationnaire et sa solution de sécurité incendie pour les unités de ce genre.
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