Si la recharge rapide nuit à la durée de vie des batteries des voitures électriques, cette technologie est pourtant essentielle lors de plus longs déplacements – personne n’a envie de faire Montréal-Québec en 24 heures, parce qu’il aura fallu laisser sa voiture branchée pendant 18 heures à mi-parcours. Des chercheurs suédois disent avoir surmonté ce problème en développant une intelligence artificielle spécialisée.
Les scientifiques, rattachés à l’Univesité de technologie Chalmers, expliquent que l’IA en question est en mesure de « s’adapter » à l’état de la batterie, et de modifier la recharge rapide en conséquence.
Par voie de communiqué, ces spécialistes affirment que la durée de vie de la batterie peut être ainsi prolongée par une proportion allant jusqu’à 23%, et ce, en ne prolongeant pas la durée de la recharge. Encore mieux, disent-ils, ce changement nécessite uniquement une mise à jour logicielle du système d’exploitation du véhicule.
« Pour les taxis ou les véhicules lourds, par exemple, l’accès à une recharge rapide est particulièrement important, mais cet aspect compte aussi pour les véhicules ordinaires », explique le professeur Changfu Zou.
« Et bien que les conducteurs privés rechargent généralement leur voiture à la maison, la possibilité de le faire sur la route est là aussi cruciale, puisque cela facilite le déplacement pour aller et revenir du travail, ou encore pour se déplacer sur de plus longues distances. »
Pour le moment, la durée de vie des batteries des véhicules électriques varie entre 8 et 15 ans, en fonction de l’utilisation et de la recharge. Plusieurs études sur le marché européen des véhicules électriques ont aussi révélé que les consommateurs qui envisagent d’acheter un tel véhicule s’inquiètent de cette durée de vie limitée.
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Adapter la recharge à l’état de santé de la batterie
Dans le cadre de leurs travaux, le Pr Zou et son collègue, le professeur adjoint Meng Yuan, soutiennent qu’il est bel et bien possible de réduire la dégradation des batteries à long terme, et que les effets négatifs de cette méthode ne représentent, environ, que quelques secondes de plus pourj la durée d’une recharge.
Lors d’une recharge rapide, un important courant électrique est poussé à travers les différentes cellules de la batterie, ce qui augmente entre autres les risques de réactions chimiques secondaires.
L’un des effets négatifs les plus connus est le placage au lithium, un processus au cours duquel du lithium métallique se dépose sur la surface de l’électrode négative des batteries lithium-ion, soit le type de batterie le plus répandu.
À terme, même si le procédé est partiellement réversible, cela peut réduire la capacité de la batterie, ou encore entraîner des risques en matière de sécurité. Dans le pire des cas, cela peut entraîner un court-circuit.
« Le risque de placage au lithium augmente avec l’âge de la batterie. Cependant, les méthodes traditionnelles de recharge, de nos jours, utilisent les mêmes courant et voltage, sans égard à l’état de santé de la batterie », indique le Pr Yuan, toujours par voie de communiqué.
Pour parvenir à concevoir leur système, les deux spécialistes ont utilisé une méthode renforcement positif, qui récompense les actions menant à un bon résultat.
De l’avis des chercheurs, la stratégie obtenue permet de maintenir la courte durée des recharges, tout en minimisant les risques de réactions chimiques aux conséquences négatives.
Une mise en place (un peu) compliquée
S’il serait techniquement possible de mettre en place cette nouvelle stratégie de recharge à l’aide d’une simple mise à jour logicielle, les deux chercheurs reconnaissent que sur le terrain, la réalité sera un peu plus complexe.
« Il n’existe pas vraiment beaucoup de types de batteries, de nos jours, mais la méthode doit être calibrée pour être utilisée par chacun de ces types. Heureusement, notre modèle d’IA peut s’appuyer sur ce qu’il a déjà appris et s’adapter rapidement aux nouvelles conditions », précise le Pr Zou.
La prochaine étape consistera à tester la nouvelle méthode de recharge directement sur de véritables batteries. Les chercheurs disent espérer que cette stratégie basée sur l’IA permettra d’accélérer l’électrification des transports.
« Pour réduire les émissions polluantes et transitionner vers une économie sans combustibles fossiles, il est important que les gens soient préparés à passer aux véhicules électriques. La possibilité d’une recharge rapide, combinée à une durée de vie prolongée, sont autant de facteurs importants », a précisé le Pr Yuan.
« Et pour l’industrie automobile, une augmentation de la durée de vie de la batterie de près de 23% peut mener à une baisse des coûts de garantie, une meilleure valeur à la revente et une utilisation plus efficace de minéraux critiques. »
