Michel Armand (*) : «J’étais loin d’imaginer que l’on ait osé proposer une technologie encore peu sûre pour des batteries lithium-ion dans un avion» (*) Michel Armand, électro-chimiste et chercheur honoraire au CNRS

-Vous soutenez que la technologie lithium-ion (Li-ion) fondée sur l’oxyde de manganèse ne doit pas être utilisée pour développer une filière de véhicules électriques, est-ce la même qui est utilisée dans la filière aéronautique et, dans ce cas, est-ce aussi risqué?

D’une manière générale, les oxydes de métaux de transition (Mn, Ni, Co) deviennent facilement des comburants pour les électrolytes qui sont des solvants organiques inflammables. À ce point de vue, l’oxyde de cobalt utilisé par GS Yuasa est encore pire que l’oxyde de manganèse, c’est à dire produit une réaction d’emballement thermique plus facilement. La seule justification de ce choix est que l’oxyde de cobalt donne des meilleures énergies stockée par unité de masse. Et encore, sans doute par précaution – insuffisante – cet oxyde de cobalt n’était prévu qu’à une utilisation de 80% de sa capacité, et le gain de poids par rapport aux technologies conventionnelles est très modeste.     

 

-L’incident survenu le 6 janvier dernier à Boston sur les batteries Lithium-ion d’un Boeing 787 de Japan Airlines ne vous donc surprend pas ?

J’étais loin d’imaginer que l’on ait osé proposer une technologie encore peu sûre pour des batteries Lithium-ion de pratiquement 30 Kg dans un avion ! Les incendies de batteries au lithium pour les ordinateurs sont bien documentés et il est interdit d’enregistrer en soute la moindre batterie lithium-ion, cette directive est très strictement appliquée en Asie, dont le Japon. Il apparaît, de plus, que la batterie ne disposait d’aucun système de régulation de température, et je suis enclin à penser que c’est la basse température qui a entraîné des courts-circuits (de très fins filaments de lithium métallique appelés dendrites). Ce phénomène est assez connu, les voiture hybrides qui sont équipées de batteries lithium ion sont prévues pour que la batterie n’accepte aucune charge quand la température est ≤ -5°C

 

 

-Les autorités de certification FAA aux Etats-Unis et EASA en Europe ont-elles été suffisamment informées en vue de certifier une technologie innovante ?

Les chiffres sont là : nous avons eu deux incidents graves pour un nombre d’heures de vol cumulées des 787 inférieur à 100.000. Boeing avait soutenu pour la certification que cette probabilité (limitée à l’émission de fumée) était inférieure à une pour 10 000 000 d’heures de vol. Il semble aussi que les batteries aient déjà été remplacées à un rythme alarmant par ANA et JAL, sans que l’information ne remonte à ces Agences. 

 

-Quelles solutions privilégiez-vous pour Airbus et Boeing ?

Airbus a déjà pris position : c’est un retour aux anciennes batteries Nickel-Cadmium pour le futur A-350. Boeing au contraire campe sur ses positions. L’avantage des batteries au lithium est une possibilité de charge rapide (pratiquement 1 heure), mais dans ce cas il faut revoir en totalité les composants, ce que l’on appelle la « chimie » de la batterie, pour la sécurité.

 

-Quels sont les enjeux techniques, industriels et économiques ?

Il existe un matériau qui remplace les oxydes, qui est le phosphate de fer et de lithium (LiFePO4) qui résout totalement les problèmes de sécurité de l’électrode positive. Restent en deuxième ligne l’électrode négative et l’inflammabilité des solvants de l’électrolyte. Il serait hors cadre de détailler ici cette « chimie », et je serai assez confiant que la sécurité puisse devenir acceptable, mais on est très loin des options qui ont été retenues par Yuasa ou SAFT.

Au point de vue économique, tous les fabricants de batteries Li-ion au Japon perdent de l’argent car le marché du véhicule électrique n’a pas suivi, ces batteries sont trop chères. En se lançant dans le domaine aéronautique les industriels espéraient un marché plus rémunérateur, ce qui semble maintenant bien compromis. 

 

-Faut-il remettre en cause ou repenser ce que l’on appelle « l’avion tout électrique » ?

Aucun avion ne fera Paris-Sydney alimenté par les batteries du futur et sans carburant. Il est néanmoins tout à fait souhaitable que l’on intègre plus d’électrification dans un avion pour gagner en émissions de CO2. La motorisation des roues du train d’atterrissage pour éviter que les réacteurs soient utilisés avec un très faible rendement pour les manœuvres au sol est un bon exemple.

Propos recueillis par Bruno Lancesseur

 

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