Alors que les constructeurs d'ordinateurs portables sont lancés
dans une éternelle course de fond à la puissance de leurs composants
(cartes graphiques, processeurs, disques durs...), l'allongement de l'autonomie
des batteries, elle, demeure une préoccupation de tous les instants.
Et
ce, d'autant plus que de nouveaux besoins, particulièrement gourmands en
énergie (multi-tâches, visionnage de films, jeu vidéo...)
ne facilitent pas la tâche des fabricants de batteries. Ces derniers doivent
en effet jongler - voire arbitrer - entre trois paramètres fondamentaux
que sont l'accroissement de l'autonomie de leurs produits, leur légèreté
mais également leur aspect compact.
A l'heure actuelle,
le marché des fabricants de batteries est essentiellement - presque exclusivement
- composé d'acteurs asiatiques avec notamment les japonais Sanyo, Matsushita,
Sony et Hitachi, mais également les coréens LG et Samsung, ainsi
que le taiwanais Antig.
Sur l'année 2005, selon les chiffres de
l'association japonaise des batteries (BAJ), le marché des batteries (comprenant
à la fois les piles ou primary batteries et les accumulateurs dits
secondary batteries) est évalué à près de 5
milliards de dollars. Sachant que plus de la moitié du chiffre d'affaires
(soit 3 milliards de dollars) provient de la vente d'accumulateurs, utilisés
notamment dans la conception des batteries pour ordinateurs portables.
En
volume, le marché des batteries se répartit entre les piles (73%),
tandis que la production d'accumulateurs atteint seulement les 27%. En revanche
- et signe des enjeux financiers d'un marché qui aiguise les appétits
-, les revenus des accumulateurs pèsent pour 79% des revenus globaux des
ventes de batteries, dont 41% sont alloués aux accumulateurs de type lithium-ion.
| La
technologie lithium-ion permet de stocker davantage d'énergie dans un moindre
volume | Aujourd'hui, trois générations
d'accumulateurs se partagent le marché des batteries rechargeables : ceux
à base de nickel-cadmium (NiCd), de nickel-hydrure métallique (NiMH)
et de lithium-ion (Li-ion), dont la production avoisine les 100 millions d'unités
par mois.
La technologie lithium-ion (qui contribue à hauteur de
près de 80% du prix d'une batterie) est d'ailleurs celle qui s'est naturellement
imposée depuis le milieu des années 90 dans le cadre des accumulateurs
pour ordinateurs portables. Les raisons ? Par rapport à d'autres technologies
comme le nickel-metal-hydrure, le lithium-ion permet notamment de stocker plus
d'énergie dans un volume moins important, tout en ayant une durée de vie plus
élevée.
Les batteries lithium-ion présentent en plus de meilleures
performances en termes de densité d'énergie massique et volumique
par rapport aux accumulateurs à base de nickel-cadmium et de nickel-hydrure
métallique, avec respectivement 150 à 170 Wh/Kg, et plus de 400
Wh/L, selon une publication
du Commissariat à l'Energie Atomique (CEA).
Mais au-delà
des performances, l'un des enjeux pour les fabricants de batteries (et indirectement
les constructeurs d'ordinateurs), se matérialise par la nécessité
de sécuriser davantage leurs produits afin d'éviter de fâcheuses
déconvenues... Comme celle ayant abouti le 15 août dernier au rappel
de 4,1 millions de batteries Sony (lire l'article du 17/08/2006 : Campagne
massive de rappel de batteries chez Dell).
Suvi ensuite fin août par Apple, avec le rapatriement de quelque 1,8 millions
de batteries.
| "Nous
cherchons à accroître la sûreté des batteries lithium-ion"
(Sébastien Martinet - CEA) |
"Concernant le volet sécurité, nous travaillons différentes voies,
comme celle de nouveaux matériaux tels que les phosphates de fer à très haute
stabilité, et les composés électrolytes des batteries lithium-ion en employant
les sels fondus, pour accroître leur sûreté avec des systèmes polymères",
fait savoir Sébastien Martinet, en charge du laboratoire des composants pour l'énergie
au Liten, CEA.
La relève des accumulateurs à base de lithium-ion
semble donc acquise. Signe de ce vent nouveau, les initiatives significatives
fleurissent de part et d'autre du monde comme celle de Zinc Matrix Power, qui
a développé une technologie de batterie rechargeable basée
sur l'utilisation de deux métaux (zinc et argent) ainsi que...de l'eau
! Ce type de développement devant être notamment testé par
plusieurs fabricants de batteries au début de l'année 2007.
Citons également la technologie "Saphion", élaborée
par l'américain Valence Technology et permettant de diminuer les risques
d'explosion en recourrant à des composants chimiques moins inflammables.
"Plusieurs technologies pourront prendre le relais du lithium-ion
actuel et sont en concurrence pour le futur, comme de nouvelles technologies lithium-Ion
basées sur de nouveaux matériaux d'électrodes nanostructurés, et les technologies
des piles à combustibles, soit en version hydrogène comme celle que nous développons
au CEA, soit au méthanol", indique Sébastien Martinet.
Cette
dernière, fournie notamment par l'américain MTI Micro Fuel Cells
ou Antig est d'ores et déjà implémentée dans des accumulateurs
produits en masse. L'innovation se trouve dans le fait que la batterie ne se contente
plus seulement de stocker de l'électricité mais d'en produire. Si
les évolutions technologiques du marché des batteries se sont faites
longtemps désirer, force est de constater que la révolution, elle,
est pour demain.
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