Le secret d’Ebusco réside dans les batteries LFP (lithium-fer-phosphate)

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Les batteries forment la partie la plus importante du bus électrique, explique Patrick Heuts, responsable de l’innovation chez Ebusco. Et pour garantir une base stable, le constructeur de bus de Deurne promeut depuis de nombreuses années la technologie LFP (lithium-fer-phosphate) et préfère éviter la recharge rapide.

AUTEUR GUUS PUYLAERT
OV MAGAZINE, JUIN 2020

“Nos bus peuvent transporter jusqu’à 90 passagers et disposent d’une énergie de 400 kWh à bord. Il y a dix ans, ils ne pouvaient compter que sur 200 kWh. ».”

Ce sont deux choix que l’entreprise aime également porter à l’attention de ses clients, explique Patrick Heuts. Et en fait, c’est une réflexion pleine de bon sens : « Plus la capacité énergétique de la batterie est importante, moins elle est lourde et volumineuse et plus l’autonomie est grande. Et plus les batteries peuvent effectuer de cycles, plus leur durée de vie utile est grande avant de s’épuiser. Sur le long terme, ça revient moins cher. »

Utilisation intensive

La densité d’énergie et le nombre de cycles de la batterie déterminent donc l’autonomie d’un bus. « Aux Pays-Bas, nous en sommes à 500 km par jour, c’est déjà pas mal. Avec l’Ebusco 2.2, nous pouvons effectuer 80 % des trajets de la journée, de sorte que le périmètre urbain est bien couvert. Pour les 20 % restants, des itinéraires peuvent être établis ou adaptés ou couverts avec l’Ebusco 3.0 qui est doté d’une autonomie de 500 km. » Comme les lignes régionales de Groningen-Drenthe, qui ne nécessitent souvent un peu plus de kilomètres. Mais ici, Ebusco opte pour une solution différente : la recharge partielle. « Ces lignes régionales sont principalement destinées aux heures de pointe, pour les trajets domicile-travail et domicile-école. Le reste de la journée, ils circulent peu, alors c’est l’occasion de recharger les batteries. La batterie opère donc deux cycles en une journée, c’est impeccable. »


Patrick Heuts: “Nous préférons la recharge de nuit dans un dépôt à la recharge partielle via l’opportunity charging.”

Éviter les recharges rapides

La recharge partielle via l’opportunity charging n’est pas privilégiée. Avec une charge rapide, la batterie se dégrade plus vite, explique Patrick Heuts, car vous opérez plus de cycles et vous rechargez la batterie plus souvent alors qu’elle n’est pas encore vide. « Les chargeurs rapides sont des appareils coûteux et fragiles, il faut prévoir des points de recharge séparés, généralement au centre-ville. Elle exige beaucoup de puissance pour laquelle il faut adapter l’ensemble du réseau électrique. Comme la technologie des batteries se développe très rapidement, on peut se demander si cela vaut la peine d’investir. » Il est préférable de recharger la nuit au dépôt. « Nous allons toujours promouvoir cette approche », a déclaré Patrick Heuts. « Vous n’avez jamais besoin de recharger tous vos bus en même temps, ça vous permet d’établir une bonne planification, et c’est un choc moindre pour le réseau électrique. » Malgré cela, certains clients, comme à Utrecht et à Dordrecht, optent pour les recharges partielles en plus des recharges normales. « De nombreuses décisions sont prises sur la base d’informations obsolètes. Et parfois, les chauffeurs de bus n’aiment pas devoir se brancher. Au final, c’est le client qui décide, et nous tenons à emmagasiner ces commandes. »

‘La technologie LFP est plus propre et moins chère’

En ce qui concerne les batteries, Ebusco a recours depuis de nombreuses années à la technologie LFP : lithium-fer-phosphate. « Pour les recharges rapides, les concurrents optent pour de petits blocs de batteries basés sur la technologie NMC : lithium-nickel-manganèse-cobalt. La densité énergétique de la batterie LFP était auparavant beaucoup plus faible. Mais maintenant que les batteries ont été perfectionnées et que notre réussite parle d’elle-même, notre concept de bus est copié par les concurrents et heureusement, la technologie LFP devient beaucoup plus populaire. » Le principal avantage de la technologie LFP, selon le responsable de l’innovation, c’est la sécurité. « Il s’agit toujours d’un processus chimique. La technologie NMC est moins stable et plus difficile à contrôler. En cas de problème de surchauffe, la température augmente de 154 degrés par seconde. Cela provoque une sorte de réaction en chaîne qui peut conduire à l’explosion des batteries. Avec la technologie LFP, la température peut augmenter de 7 degrés maximum par seconde. Un refroidissement séparé n’est donc pas nécessaire et lorsque la température augmente, il est possible d’intervenir à temps. » La robustesse des batteries LFP permet de supporter une charge plus lourde pendant la conduite. « Tirer autant de courant (de pointe) d’une batterie pendant une période prolongée peut se révéler contraignant », assure Patrick Heuts. « Qui plus est, le cobalt ou le nickel des batteries NMC doit être extrait des mines africaines ou sud-américaines. La technologie LFP se révèle donc beaucoup plus propre et certainement moins chère. »

Vitesse de charge

En outre, les grosses batteries reposant sur la technologie LFP atteignent également la puissance de charge requise. « Le niveau C indique à quelle vitesse la batterie se recharge. Plus elle est élevée, plus elle peut opérer de cycles. Le seuil magique est le seuil 1C. Au niveau 2C, les batteries sont plus susceptibles de surchauffer, donc on recherche le bon équilibre. » Ebusco est au niveau 1C et utilise des batteries d’environ 400 kWh, dit Patrick Heuts. « Bien sûr, cela signifie un nombre plus élevé de batteries, donc un poids plus élevé et un volume plus important. Et nous installons autant de batteries que la place et le poids l’autorisent : le nombre de passagers doit toujours rester à l’esprit. Nos bus peuvent transporter jusqu’à 90 passagers avec une énergie de 400 kWh disponible à bord. Il y a dix ans, elle n’était encore que de 200 kWh. C’est donc une sacrée évolution ! »

‘Par définition, avec les batteries, il y a toujours l’un ou l’autre problème’

Période de garantie

Ebusco ne produit pas de batteries elle-même, mais entretient des contacts intensifs avec des fournisseurs en Chine. Pour obtenir la batterie adéquate, la durée de la garantie délivrée est souvent déterminante. « Bien sûr, vous voulez la garantie la plus longue. Cependant, un fournisseur peut émettre une garantie de 10 ans, mais existera-t-il encore dans 10 ans ? Les belles histoires ne durent pas toujours très longtemps, il y a toujours un risque. » Cette période de garantie est délivrée sur la base du nombre de cycles d’utilisation de la batterie : combien de fois la batterie peut-elle être rechargée avant la fin de sa durée de vie utile ? « L’énergie doit pouvoir entrer et sortir de la batterie. Vous prolongez la durée de vie utilisant la batterie le moins possible, mais bien sûr, ce que nous voulons, c’est utiliser la batterie autant que possible sans devoir la recharger. Si quelqu’un accorde une telle période de garantie mais que la batterie ne peut être utilisée que jusqu’à 50 % de sa capacité, ça oblige à la recharger plus souvent. Ce n’est pas intéressant pour nous. »

En Chine, selon Patrick Heuts, on « déteste les garanties. » « Là, les exigences sont beaucoup moins strictes, mais l’utilisation est également beaucoup moins intensive. En Chine, vous pouvez acheter une batterie pour une durée de 5 ans, en Europe, c’est au moins 10 ans. » Les batteries contiennent des produits chimiques entre lesquels des réactions chimiques se produisent ; il peut toujours y avoir l’un ou l’autre problème », déclare Patrick Heuts. « Et si quelque chose ne va pas, vous devez remplacer la batterie complète. Les batteries sont des produits complexes et, par définition, il y a toujours l’un ou l’autre problème avec elles. Heureusement, Ebusco s’est spécialisée dans la prévention des problèmes avec les batteries, et, s’ils surviennent, elle peut les résoudre rapidement. »

Source: OV magazine (NL), https://digitals.acquire.nl/mobiliteit/ov-magazine-2-2020

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