Depuis quelques années, les voitures électriques ont de plus en plus la côte. Plus écologiques et plus économiques, elles répondent parfaitement aux préoccupations des automobilistes, tant financières qu’environnementales. En revanche, l’autonomie reste limitée malgré de nombreuses améliorations. Le supercondensateur peut être la solution. A mi-chemin entre la batterie et le condensateur, il s’agit d’une technologie émergente promettant de meilleures performances.
Qu’est-ce qu’un supercondensateur pour voiture électrique ?
En dépit de son nom, le supercondensateur n’a rien en commun avec le condensateur que le principe de fonctionnement. Ce condensateur de technique particulière offre une densité de puissance et une densité d’énergie entre celles d’une batterie et d’un condensateur électrolytique classique. A terme, il est destiné à remplacer les batteries qui équipent actuellement les véhicules électriques. Constitué de plusieurs cellules montées en série-parallèle, il assure une tension et une puissance de sortie plus élevées. Il est d’une grande efficacité, même par très faible température.
Plus précisément, le supercondensateur pour voiture électrique est donc un organe qui se substitue à la batterie pour le démarrage du véhicule, mais aussi pour les compléments d’énergie tout au long du roulage. En effet, une voiture électrique a besoin d’un important flux d’énergie au démarrage et au cours des phases d’accélération. Pour ce faire, la technologie adoptée est différente par rapport à un simple condensateur, de même que les échelles de grandeur. Pour remédier à ce problème, les batteries actuelles sont plus volumineuses et plus lourdes, en plus d’être plus coûteuses.
Comment fonctionne un supercondensateur pour voiture électrique ?
Le supercondensateur pour voiture électrique est conçu de façon à permettre l’accumulation d’une importante quantité d’énergie électrique. Ensuite, il va la restituer à différents moments comme le démarrage, les phases de boostage, etc. En réalité, cet organe est un empilage successif de plusieurs armatures ou plaques conductrices séparées entre elles par un isolant. Quand chaque extrémité est branchée à une source électrique, les charges négatives s’accumulent sur un côté des armatures et les charges positives sur l’autre côté. Ce qui rend possible le stockage de l’énergie électrique.
La capacité d’un supercondensateur pour voiture électrique va essentiellement dépendre de deux paramètres : la géométrie des armatures et la nature de l’isolant. Elle est plus élevée si la quantité d’électricité stockée est plus importante ou la tension appliquée aux extrémités est plus faible. Dans cette optique, les armatures d’un supercondensateur sont généralement faites en matériau innovant avec une large surface active comme les charbons actifs et le graphène. De même, la tension affichée est en moyenne de 2,87 volts.
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Quelles sont les applications possibles du supercondensateur en automobile ?
Pour l’heure, le supercondensateur pour voiture électrique ne remplace pas encore la batterie. Pour autant, ses applications ne sont pas fictives. Il peut déjà trouver plusieurs utilisations possibles.
L’assistance au démarrage
Le principal obstacle à la pleine utilisation du supercondensateur pour voiture électrique reste à ce jour les modalités de restitution de l’énergie. Cet organe a la capacité d’accumuler une importante quantité d’énergie, mais la délivre trop rapidement. Si la batterie a une capacité moins grande, elle a par contre l’avantage de ne pas délivrer l’énergie trop vite. L’assistance au démarrage constitue pour l’heure donc une excellente application qui permet de préserver la batterie du véhicule et de gagner en autonomie.
La récupération d’énergie
Le supercondensateur pour voiture électrique peut également servir à la récupération d’énergie, et ce, à deux niveaux. Tout d’abord, au moment du freinage, l’énergie thermique est collectée par un récepteur. Puis, elle est transformée en énergie électrique avant d’être stockée. De la même façon, l’énergie thermique des gaz d’échappement est récupérée et transformée en énergie électrique. Le supercondensateur qui la stocke va ensuite la restituer au moment souhaité.
Quels sont les avantages et les inconvénients du supercondensateur ?
L’utilisation d’un supercondensateur pour voiture électrique offre de nombreux avantages. Pourtant, il ne comporte pas que des avantages.
Les avantages
Comparé à une batterie classique au lithium-ion, un supercondensateur pour voiture électrique a un cyclage plus important. Outre une durée de vie beaucoup plus longue, sa capacité à mieux supporter des températures élevées le rend plus sécuritaire, tandis que la souplesse de ses structures permet de l’intégrer à la carrosserie. Enfin, il peut être rechargé en seulement quelques secondes, contre des heures pour un accumulateur.
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Les inconvénients
Le premier handicap d’un supercondensateur sur une voiture électrique est son coût encore élevé. Néanmoins, ce problème peut être compensé par une durée de vie plus longue. Une autre faiblesse du supercondensateur à l’heure actuelle est sa capacité de stockage d’énergie moins importante. Cet écart peut cependant être comblé d’ici quelques années selon les spécialistes dans le domaine.