Renault ZOE: baterii litiu-ion pentru mai multă putere și autonomie

Începând din 2012, vehiculele electrice ale Renault Group sunt alimentate de baterii litiu-ion. Aceste baterii – sigure și testate – s-au impus de-a lungul anilor ca standard de referință în lumea vehiculelor electrice. Totuși, modul lor de funcționare poate părea încă abstract.

Cum sunt fabricate bateriile unui vehicul electric?

Acestea se prezintă sub forma unor celule, care sunt conectate între ele și controlate de un circuit electronic (Battery Management System sau BMS). Numărul, dimensiunea și modul în care sunt dispuse determină cantitatea de energie pe care bateria o poate stoca. Cu alte cuvinte, în lumea automobilelor, toate aceste elemente determină capacitatea bateriei vehiculelor electrice, care este exprimată în kilowați-oră (kWh).

Însă nu toate bateriile se bazează pe aceeași tehnologie. Cea mai răspândită în prezent, cea utilizată de ZOE, este bateria litiu-ion.

Deși bateria litiu-ion se impune astăzi ca tehnologie de referință în industria auto, aceasta se deosebește de alte tipuri de baterii pentru vehicule electrice. Și în special de bateria reîncărcabilă cu hidrură metalică (Ni-MH), care – fiind cea mai economică tehnologie la începutul anilor 2000 – a dominat mult timp piața vehiculelor hibride. Această tehnologie prezintă totuși câteva deficiențe, cum ar fi un randament redus al încărcării (inferior celui al bateriei cu litiu).

Bateria litiu-ion, care este în prezent cea mai utilizată soluție pentru mașinile electrice, prezintă ca principale avantaje o durată de viață mai lungă și o densitate energetică mult superioară celei a tuturor tehnologiilor concurente.

Bateria Ni-NMC a modelului ZOE

Bateria litiu-ion reprezintă o familie care cuprinde mai multe tehnologii. Cea care alimentează modelul ZOE este cunoscută sub denumirea generică de Li-NMC (litiu-nichel-mangan-cobalt). Această denumire provine de la metalele utilizate în partea de catod a bateriei. Ca în toate bateriile reîncărcabile, aceasta este prevăzută cu un anod, un catod și un lichid electrolitic prin intermediul căruia ionii se deplasează de la un electrod la altul.

O capacitate dublată, pentru o autonomie sporită

În doar opt ani, inginerii de la Renault au dublat cu mult capacitatea bateriilor modelului ZOE, de la 23,3 kWh la 41 kWh și, în final, la 52 kWh.

Cum? Prin optimizarea designului electrozilor și a gestionării energiei. Mai exact, prin optimizarea compoziției chimice a electrozilor, pentru a le permite să stocheze mai multă energie. Și toate acestea fără a fi nevoie să se mărească volumul bateriei.

Acest lucru a permis îmbunătățirea spectaculoasă a autonomiei modelului ZOE: 150 km în condiții reale în 2012, 300 km WLTP în 2016 (baterie Z.E. 40) și 395 km WLTP în prezent (baterie Z.E. 50). Datorită acestui fapt, ZOE este modelul de referință pe piață în categoria mașinilor electrice urbane versatile. De asemenea, acesta este principalul argument de vânzare care contribuie la succesul său comercial.

A doua viață a bateriilor modelului ZOE

Chiar dacă performanțele acestor baterii se deteriorează în timp, asta nu înseamnă că au ajuns la sfârșitul ciclului de viață. Atunci, cum sunt reutilizate bateriile litiu-ion ale modelului ZOE, după ce au funcționat în medie între 8 și 10 ani?

Dintre diferitele opțiuni posibile, stocarea staționară a energiei se impune ca fiind cea mai potrivită soluție pentru o a doua viață a bateriilor. Astfel, atunci când performanțele lor nu mai sunt suficiente pentru utilizarea în sectorul auto, bateriile pot alimenta echipamentele dintr-o locuință, dintr-un cartier sau dintr-un complex industrial.

Renault Group a dezvoltat deja mai multe proiecte-pilot de stocare staționară a energiei folosind baterii de la modelul ZOE, la Porto Santo sau la Belle-Ile-En-Mer. O abordare pe care constructorul a conceput-o la scară foarte mare, prin proiectul „Advanced Battery Storage ”, care vizează construirea celui mai mare sistem de stocare staționară a energiei electrice conceput vreodată pe baza bateriilor vehiculelor electrice din Europa. Aceste baterii pot alimenta și alte motoare, cum ar fi cele ale ambarcațiunilor electrice, precum Black Swan al companiei Seine Alliance.

Drepturi de autor: Jean-Brice Lemal (Planimonteur), Pagecran