Le graphène est-il l’avenir de l’automobile ?

Multiplier les capacités de recharge d’une batterie tout en divisant le temps de recharge… le graphène fait figure de matériau miracle pour la voiture électrique et de nombreux autres secteurs.

Andre Geim et Konstantin Novoselov ont synthétisé la graphène 2004. En 2010, cette invention (théorisée dès 1947 par Philip Wallace) leur permet de recevoir le prix Nobel de Physique. De quoi s’agit-il au fait ? D’un matériau en forme de tranches ultra fines de cristal de graphite selon une structure hexagonale façon nid d’abeille. Si on en empile 3 millions, on obtient une mine de crayon en graphite d’un millimètre. Le graphène seul est un formidable conducteur électrique en plus d’être incroyablement rigide et léger. Ses caractéristiques en font par ailleurs un support idéal pour les électrodes d’une batterie. Mieux, une taille si compacte permet les ambitions de miniaturisation les plus folles puisque l’échelle de grandeur est le nanomètre ! Si bien que l’industrie automobile (comme d’autres) se montre très attentive à répondre à cette question : L’avenir de la voiture automobile passe-t-il par le graphène en permettant de multiplier les capacités de stockages des batteries tout en divisant le temps de chargement ? La réponse pourrait bien être oui.

Beaucoup mieux et beaucoup plus vite.

Un peu partout dans le monde, secteur privé comme public travaillent à l’application concrète du graphène aux objets de notre quotidien. Prenons l’exemple de Samsung (via son Advanced Institute of Technology) qui est parvenu à créer des billes de graphène servant à enduire l’intérieur d’une batterie lithium-ion standard. Résultat ? Une capacité de stockage accrue de 45% ainsi qu’une recharge complète de 18 minutes. La promesse devient un peu plus concrète. Celle de rendre has been le silicium aussi.

Et nul doute qu’un processus similaire pourrait être adapté aux batteries des voitures électriques. Des start-up comme des grands industriels et le secteur public travaillent sur une batterie qui pourrait, pour résumer, fournir 1 000 km d’autonomie pour un temps de recharge complet de l’ordre du quart d’heure. Voilà qui pourrait fortement contribuer au développement de la voiture électrique à terme tout en réduisant considérablement la problématique des ressources nécessaires à la recharge d’un parc automobile d’ampleur. Le fameux pic de consommation de 19-20 heures.

Quel est le problème (parce qu’il y a un problème) ?

Pour l’heure, la voiture électrique avec une batterie fonctionnant grâce au graphène n’est pas d’actualité. Pourquoi ? Parce qu’en l’état, l’extraction du graphène est à la fois très complexe et absolument pas rentable. Il fut évoqué un coût en milliards d’euros pour en obtenir un mètre carré… Le défi d’aujourd’hui pour des lendemains qui chantent est de réduire considérablement cette facture et c’est en bonne voie ! Le coût pour en obtenir serait bien moins important. Nul doute que les applications conjointes du graphène à l’aérospatiale, à l’aviation, à la médecine… pourraient aider à une synergie des compétences. Vous y croyez ?