Aussi rapide qu’un ravitaillement : la batterie ultra-rapide d’InMotion

Et si l’on pouvait « faire le plein » d’une voiture électrique aussi rapidement qu’un réservoir d’essence ? C’est l’idée qui anime l’équipe d’étudiants InMotion, basée à Eindhoven. En utilisant leurs voitures de course, qui servent de plates-formes d’essai, ils travaillent sur une technologie de batterie qui rendrait le chargement en quelques minutes aussi naturel que le ravitaillement en carburant.

Sur le campus automobile de Helmond, dans le Brabant, un groupe d’étudiants s’est donné pour mission de changer radicalement l’avenir de la conduite électrique. L’équipe d’étudiants InMotion, affiliée à l’université de technologie d’Eindhoven, souhaite supprimer l’obstacle des longs temps de charge et rendre la conduite électrique aussi rapide et pratique que le plein d’essence.

Un jeudi matin, juste après les vacances d’été, nous sommes accueillis au bureau, qui est aussi l’atelier d’InMotion, par Niek van Dam et Femke van de Vijver. Nous prenons place dans la salle de réunion du circuit de Zandvoort. Van Dam et Van de Vijver ont officiellement commencé à travailler chez InMotion deux semaines plus tôt, avec 22 autres étudiants. Van Dam est chef d’équipe et Van de Vijver chef de projet.

Équipe d’étudiants

InMotion a été fondée en 2012 par trois étudiants de l’université des sciences appliquées d’Utrecht, qui ont construit une voiture de course fonctionnant au biocarburant. Lorsque l’un d’entre eux est parti étudier à la TU Eindhoven, InMotion a déménagé avec eux, dans le but de construire la voiture de course la plus innovante au monde. Chaque année universitaire, un nouveau groupe d’étudiants prend la relève du précédent, ce qui rend le transfert de connaissances crucial.

Van de Vijver : « Tout le monde fait cela exactement une année, de septembre à septembre. Pour la plupart d’entre nous, il s’agit d’une année sabbatique, après avoir terminé la licence et avant de commencer un master, ou vers la fin de nos études. Pour moi, c’est vraiment comme travailler dans une entreprise. Nous ne faisons tout cela que volontairement. Mais nous y travaillons quarante heures par semaine avec une équipe et nous avons également passé des entretiens d’embauche au préalable. Nous avons maintenant un chef d’équipe, un chef d’entreprise, un directeur technique, des ingénieurs et diverses fonctions commerciales. Nous sommes tous très motivés et très engagés. Même si nous ne travaillons officiellement que depuis quinze jours, c’est déjà un très bon projet.

« Les étudiants des équipes précédentes sont également toujours impliqués », ajoute M. Van Dam. « Par exemple, avant de commencer officiellement ici, nous avons eu deux semaines de transfert avec l’équipe précédente, au cours desquelles nous nous sommes complètement préparés. Nous organisons aussi traditionnellement une réunion tous les mercredis soirs avec les anciens membres de l’équipe, qui apportent des idées, répondent aux questions et restent donc impliqués dans le projet. Certains sont de l’année dernière, mais des étudiants des années précédentes viennent aussi. Il arrive également que des personnes de la première année soient encore présentes. C’est très précieux, car ils apportent aussi des connaissances du monde des affaires ».

Différentes voitures de course

Depuis sa création, InMotion a construit quatre voitures différentes, dont la première fonctionnait au biocarburant. L’équipe a ensuite opté pour le transport électrique, en mettant l’accent sur la recharge rapide. C’est ainsi qu’est née la voiture appelée Fusion, basée sur une voiture de Formule 3. En 2017 et au début de l’année 2018, elle a permis d’établir plusieurs records du tour en mode électrique, mais il est apparu clairement que des défis majeurs restaient à relever.

Van Dam : « L’autonomie était encore trop limitée et la recharge prenait beaucoup trop de temps, car la batterie devait à chaque fois refroidir avant de pouvoir être rechargée. Pour remédier à ce problème, la Vision, un concept car entièrement dédié à l’efficacité, a vu le jour en septembre 2018. Cette voiture se devait d’être la plus aérodynamique possible. De nombreuses études sur le vent ont donc été réalisées, avec pour résultat que cette voiture a 10 fois moins de traînée qu’une voiture de Formule 1, sans compromettre l’adhérence sur le macadam. »

Batterie

Pendant ce temps, l’équipe travaille fièrement à l’amélioration de la Revolution, présentée en 2021. Il s’agit d’une voiture électrique LMP3 qui a établi un record de charge en 2023 avec un temps de charge de trois minutes et 56 secondes. Van de Vijver : « Notre batterie se recharge de dix à quatre-vingts pour cent en moins de quatre minutes. C’est actuellement un record mondial et nous en sommes extrêmement fiers. En outre, la voiture a effectué ses premiers tours de circuit, mais nous voulons aller plus loin, notamment en ce qui concerne l’optimisation du logiciel, les réglages, la réduction du temps de charge et la recherche de moyens pour rendre la conduite électrique plus attrayante pour les consommateurs. C’est un point sur lequel nous travaillerons en tant qu’équipe d’étudiants cette année ».

InMotion a développé le bloc-batterie lui-même, en utilisant les cellules de l’entreprise partenaire Desten. La batterie se compose de huit modules de 48 cellules chacun. Dans une version antérieure, l’ensemble du module était refroidi, mais cela générait trop de chaleur. InMotion a donc opté pour un refroidissement par cellule, dans une structure « sandwich » avec un élément de refroidissement à côté de chaque cellule. Cette approche garantit un refroidissement plus rapide et plus efficace. Van Dam : « Le plus petit élément de construction, la cellule, vient de Desten, mais nous avons développé la manière dont nous nous refroidissons nous-mêmes. Cela fonctionne déjà bien, mais il faut encore l’optimiser. »

Courses d’essai

L’équipe effectue des essais sur des voitures de course depuis des années, mais l’idée est que la batterie finisse par fonctionner dans une voiture normale et que les consommateurs puissent la recharger à n’importe quelle station de recharge rapide. L’équipe considère que le temps de charge actuel de 20 à 25 minutes à une station de charge rapide constitue un obstacle important à l’adoption de l’électricité par les consommateurs. C’est pourquoi ils ont inventé le terme de « ravitaillement électrique ». À terme, le chargement devrait être aussi rapide que le ravitaillement.

Van Dam : « De nombreuses autres entreprises travaillent sur la recharge rapide, mais elles constatent que toutes les batteries doivent avoir un rayon d’action très large. Notre approche est différente : nous ne voyons pas d’inconvénient à ce que l’autonomie soit légèrement inférieure, tant que le temps de charge est court. Si c’est le cas, cela pose moins de problèmes de recharger plus souvent sur la route. En outre, les batteries sont très chères et une batterie plus petite peut réduire les coûts. De plus, le poids diminue, ce qui coûte moins d’énergie à la voiture et permet de rouler plus longtemps. Notre batterie peut être rechargée à des points de charge rapide le long de l’autoroute et suffit avec 322 kilowatts, alors que certaines entreprises ont besoin de trois fois plus d’énergie.

Mais s’ils se concentrent sur la recharge rapide des consommateurs, pourquoi tout est-il testé avec une voiture de course ? « Tout d’abord, parce qu’une voiture de course est tout simplement cool », explique M. Van de Vijver. « Mais en plus de cela, elle a été choisie avec l’idée que si la batterie fonctionne dans des conditions extrêmes, elle devrait également être capable de le faire dans une voiture normale. Notre approche est la suivante : si elle peut faire de la course, elle peut aussi conduire.

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Course de 24 heures
L’un des grands objectifs d’InMotion est de participer aux 24 heures du Mans en France. Il ne s’agit pas tant de gagner, mais de montrer que la course électrique avec « Electric Refueling » est une alternative réaliste aux carburants fossiles. La date exacte de cette participation n’est pas encore connue. « Nous avons appris à ne pas donner de date précise », explique M. Van Dam. « Après tout, on ne sait jamais comment les choses vont évoluer. La rapidité du projet dépend fortement des percées technologiques et du soutien des partenaires. Quoi qu’il en soit, il ne fait aucun doute qu’un jour, nous voulons participer à la course de 24 heures dans la catégorie innovation et y parcourir la plus grande distance possible »[/highlight].

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