Qichao Hu, PDG de SES
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SES a organisé un webinaire pour célébrer son dixième anniversaire et informer les téléspectateurs sur la technologie des batteries lithium-métal (Li-Metal). Des experts de l’industrie, des investisseurs et le PDG, le Dr Qichao Hu, ont expliqué comment les batteries au lithium-métal pourraient changer le paysage des batteries. Hu a également répondu en détail aux questions d’Auto Future.
Des chercheurs, des ingénieurs et des investisseurs ont félicité SES pour ses réalisations.
En 2021, SES a levé les séries D et D+ menées par General Motors et Hyundai. Ensuite, la société est devenue publique via un SPAC avec Ivanhoe Capital Acquisition Corp. Les investisseurs comprennent également Honda, Geely, Foxconn, Shanghai Auto, Koch et des filiales de LG et SK. SES a été cotée à la Bourse de New York sous le symbole « SES » en février.
« Au cours des dix dernières années, nous avons construit une base solide. Nous ne savons pas avec certitude ce que nous réservent les dix prochaines années. Mais nous savons que nous sommes à l’aube d’un changement sismique dans l’industrie. Nous apprécions sincèrement le soutien et la confiance de chacun. Nous continuerons d’innover, de livrer et d’évoluer. L’avenir sera plus grand que nous ne pouvons l’imaginer », déclare Hu.
SES a été fondée en 2012 dans le cadre du groupe de recherche du professeur Donald Sadoway du MIT, où Hu a terminé ses recherches post-doctorales de doctorat sur les batteries Li-Métal Solid Polymer Ionic Liquid (SPIL). La société a été constituée sous le nom de SolidEnergy Systems en avril 2012.
« Nous avons abandonné le lithium-métal à l’état solide comme objectif principal en raison des défis fondamentaux de la fabricabilité et de la découverte d’un nouvel électrolyte à haute concentration de solvant dans le sel », déclare Hu.
À l’automne 221, SES a présenté les premières cellules de batterie Li-Métal de plus de 100 Ah au monde.
Quelle est la prochaine étape pour les batteries ?
« Les nouvelles anodes comme le silicium et le lithium-métal deviennent les précurseurs des batteries de nouvelle génération », déclare le Dr Shirley Meng, professeur à l’Université de Chicago.
Elle explique que le lithium est le métal le plus léger sur terre, ce qui en fait le choix ultime pour le métal d’une anode.
« Que vous utilisiez l’état solide ou non, ce n’est pas la clé. La clé ici est l’électrolyte. L’anode lithium-métal conduit à une densité d’énergie volumétrique et gravimétrique plus élevée. Il est difficile de trouver un électrolyte compatible avec des anodes à haute teneur en silicium », explique Meng.
«Je dois féliciter les personnes qui travaillent sur le lithium-métal parce qu’elles ont trouvé un bon électrolyte pour le lithium-métal», dit-elle.
« J’ai rédigé un rapport de diligence raisonnable pour SES. La décharge élevée et la capacité de haute puissance du lithium-métal étaient quelque chose que nous n’avions pas vu dans l’anode silicium-métal. Je pense que des améliorations métriques de performance spéciales proviennent de l’anode lithium-métal en plus des nombres de densité d’énergie. Nous sommes tous très enthousiasmés par les batteries lithium-métal.
Comment le lithium peut-il être moins cher ?
Pure Lithium travaille à rendre les anodes lithium-métal moins chères en utilisant la forme de lithium la moins chère, le sulfate de lithium.
« Si vous regardez le prix du carbonate de lithium, le prix est monté à 50 000 $ la tonne métrique. Cela ne représente qu’environ 20 % du marché réel. Le reste est sous contrat à long terme. Ce n’est pas faisable si vous voulez que le prix baisse. Ce qu’il faut faire, c’est acheter le sel le moins cher possible – c’est ce qui sort du sol. C’est du sulfate de lithium », explique Emilie Bodoin, fondatrice et PDG de Pure Lithium.
Donald Sadoway est le co-fondateur et directeur scientifique de Pure Lithium.
Elle explique le processus de Pure Lithium : « Nous prenons du sulfate de lithium ou du carbonate de n’importe quel sel, mais le sulfate de lithium est notre préférence principalement en raison des coûts et nous l’électrodéposons à travers une membrane polymère sur le cuivre. Nous contrôlons l’épaisseur du film en fonction de la durée du dépôt et de la densité de courant. »
Batteries longue durée de 0,25 million de milles
SES ne travaille pas seulement sur la chimie des batteries, mais aussi sur les logiciels et sur l’ensemble du cycle de vie des batteries.
Les batteries Li-Métal réduiront le coût et augmenteront les performances des véhicules électriques. De plus, Li-Metal sera livré avec un logiciel d’intelligence artificielle « Mine-to-Men » qui suit les données de l’empreinte carbone des mines, des matériaux de batterie, des données des véhicules jusqu’au recyclage, a déclaré Hu à Auto Futures.
« L’ensemble de la boucle fermée est important du point de vue départemental, économique et technique », déclare Hu.
Les batteries Li Metal devraient durer longtemps.
«En moyenne, un véhicule alimenté au lithium-métal peut parcourir 500 miles et durer au moins 500 cycles, donc la durée de vie totale est de 250 000 miles. Cela variera selon le véhicule, mais en général autour de 250 000 miles », explique Hu.
Les batteries lithium-métal sont-elles commercialement viables ?
Auto Futures a rencontré le modérateur du panel, Mark Newman. qui a expliqué que l’approche lithium-métal avec électrolyte liquide est beaucoup plus viable commercialement que toute alternative à l’état solide en raison d’un processus de fabrication éprouvé, car elle est pratiquement identique à la production de lithium-ion.
« Certaines des approches à l’état solide, en comparaison, utilisent des techniques de chimie et de fabrication exotiques qui ne fonctionnent qu’à l’échelle du laboratoire. La preuve en est la cellule de 100 Ah que SES a déjà présentée lors de son événement Battery World l’année dernière, versus. minuscules cellules de 2 Ah de concurrents à semi-conducteurs. Cette cellule de 100 Ah de SES a déjà démontré une énorme densité d’énergie de 417 Wh/kg (par rapport au lithium-ion d’environ 200-250 Wh/kg) », déclare Newman.
Quel est l’avenir des batteries Li-Métal de SES ?
Hu dit que la société prévoit de fournir aux constructeurs automobiles des cellules d’échantillon A qui répondent à toutes les spécifications techniques cette année. Les cellules et modules d’échantillon B sont attendus en 2023. SES vise des cellules, modules et véhicules d’échantillon C en 2024 avec une production commerciale commençant en 2025.
Hu voit de nombreuses autres utilisations des batteries Li-Métal à l’avenir. Il dit que les batteries peuvent être déployées dans des eVTOL, des voitures volantes électriques, des drones, des robots, des véhicules de livraison, des véhicules de gestion d’entrepôt, des véhicules de flotte et des bateaux.