En Allemagne, environ 8000 véhicules électriques circulent actuellement, sur les 43 millions de voitures immatriculées dans le pays. Les principaux freins à l'adoption d'un véhicule électrique sont un coût d'achat plus élevé, leur rayon d'action réduit, le manque de stations de recharge et la durée de cette recharge. Sur ce dernier point, la mise à disposition de supercondensateurs pourrait à la fois raccourcir cette étape et optimiser la récupération d'une partie de l'énergie lors du freinage.
Voiture électrique Autolib' en charge à Paris
Illustration: Fmjwiki - licence Creative Commons
Les accumulateurs électriques dits "rapides" se distinguent par la quantité d'énergie qu'ils peuvent délivrer par rapport à leur masse dans une période de temps donnée. Actuellement, à poids égal, les supercondensateurs ne peuvent stocker qu'environ 10% de l'énergie d'une batterie électrochimique. Le projet européen "ElectroGraph" tente de relever le défi d'augmenter cette capacité. Il est coordonné par l'Institut Fraunhofer pour les technologies de production et d'automatisation (IPA) de Stuttgart (Bade-Wurtemberg, Allemagne). Le consortium, est composé de dix partenaires, à la fois des instituts de recherche et des industriels. Le projet approche, à l'été 2014, de sa phase finale.
Techniquement, l'énergie est stockée sous forme de particules chargées et rattachées à l'électrode. Pour cette application spéciale, des électrodes légères avec une plus grande surface utilisable ont été développées. Le graphène semble adapté en tant que matériau d'électrode, en remplacement du charbon actif généralement utilisé dans les supercondensateurs. L'espace entre les électrodes est rempli d'un électrolyte liquide, et plus précisément d'un liquide ionique. La combinaison électrode de graphène/liquide ionique serait idéale pour opérer à haut voltage.
Des tests ont prouvé une augmentation de la capacité de stockage de ces électrodes de 75% par rapport aux dispositifs actuellement commercialisés.
Selon le coordinateur du projet, Carsten Glanz, chercheur à l'IPA, les véhicules du futur disposeront d'une batterie connectée à plusieurs de ces supercondensateurs. Répartis dans le véhicule, ils répondront aux phases de forte demande en énergie, lors de l'accélération par exemple. Ces condensateurs allégeront la sollicitation globale de la batterie, dont la taille pourra alors être réduite.
