En témoignent ses dernières avancées spectaculaires sur le bois, l’impression 3D n’en fini pas de surprendre par sa polyvalence et sa capacité à repousser ses propres limites. Des progrès tout aussi passionnants sont attendus dans le domaine de l’électromobilité, une composante comme chacun sait essentielle pour répondre aux enjeux liés au réchauffement climatique.
Mère de toutes les batailles, l’autonomie des batteries pourrait elle aussi trouver ses réponses dans l’impression 3D. C’est en tout cas ce que suggèrent les derniers avancements du fabricant de batteries Sakuu. Anciennement connue sous le nom de Keracel, cette entreprise américaine vient d’annoncer une imprimante 3D industrielle révolutionnaire pour produire les batteries utilisées dans le cadre de la mobilité électrique.
Fondée en 2016 par un certain Robert Bagheri, cette jeune pousse s’est faite connaître il y a un an en annonçant son partenariat avec le fabricant japonais de véhicules automobiles Musashi. Le rapprochement visait alors à développer et mettre sur le marché des batteries solides imprimées en 3D. Objectif : proposer une batterie 50 % plus petite jusqu’à un tiers plus légère, et utilisant 30 à 50 % de matériaux en moins par rapport aux cellules lithium-ion actuelles. Deux ans plus tard, les deux partenaires semblent avoir réussi le pari.
Le secret de la technologie de fabrication additive développée par Sakuu, reposerait en fait sur un procédé hybride alliant à la fois le dépôt de matériaux par projection, et la technologie de fusion sur lit de poudre. Il serait ainsi possible d’associer l’électrolyte céramique et les métaux requis par la batterie. Le procédé développé par Sakuu permettrait d’éliminer les défauts inhérents aux processus existants, à savoir des batteries à faible densité énergétique, lesquelles ne sont pas adaptées à une production de masse car constituées des couches céramiques épaisses et cassantes. La plate-forme additive de Sakuu garantirait des batteries à plus haute densité énergétique avec de fines couches monolithiques et une interface parfaite.
« Nous sommes convaincus que cette technologie va marquer un tournant décisif dans le secteur de la mobilité électrique grand public »
Sur le plan de la durabilité, ses batteries 3D feraient même encore mieux grâce à leurs besoins en matériaux réduits de moitié, et à l’utilisation d’un « processus poudre à poudre » qui garantirait une recyclabilité plus facile de la céramique et des métaux selon les méthodes traditionnelles. Sakuu ajoute par ailleurs qu’il n’est pas nécessaire d’extraire du graphite et qu’en l’absence de polymère, il n’est nul besoin non plus d’incinérer les déchets ni de les enfouir dans une décharge.
Sakuu explique vouloir dans un premier temps se concentrer sur le marché des véhicules à deux et trois roues, mais aussi des véhicules compacts à quatre roues tout désignés pour les batteries SSB KeraCel™, qui allient compacité, légèreté et capacité accrue. L’autre intérêt du processus FA de Sakuu réside également dans son agilité par apport aux techniques classiques. Les clients n’auront plus de problème pour moduler leur production de batteries, selon leur tailles et leur type.
« Nous sommes convaincus que cette technologie va marquer un tournant décisif dans le secteur de la mobilité électrique ; un changement de nature à transformer en profondeur l’adoption des véhicules électriques grand public », déclare Robert Bagheri, fondateur, CEO et président de Sakuu Corporation. « Les SSB représentent le Saint Graal de la technologie des batteries, mais leur production s’avère à la fois très complexe et très onéreuse. Grâce à la flexibilité et aux capacités d’amélioration du rendement de notre processus de FA évolutif, nous offrons aux fabricants de batteries et de voitures électriques la possibilité de surmonter ces difficultés majeures. »
Au-delà du stockage de l’énergie, le développement par Sakuu d’une capacité d’impression de plusieurs matériaux en une seule couche, ouvre bien sûr la voie à un tas d’autres marchés de fabrication d’appareils complexes, jusqu’alors hors de portée de l’impression 3D. L’entreprise cite quelques exemples parmi lesquels : des composants actifs tels que les capteurs et les moteurs électriques pour le secteur de l’aérospatiale et de l’automobile, des chargeurs portatifs et dissipateurs thermiques pour l’électronique grand public, des capteurs de PH, de température et de pression pour les solutions IoT, ou encore des détecteurs de pathogènes et appareils microfluidiques pour le domaine médical.
Robert Bagheri conclut « Les batteries SSB offrent des performances bien plus élevées que les solutions actuellement disponibles. Notre nouvelle plate-forme permet de les produire à moindre coût, plus rapidement, et de manière locale, personnalisable et plus durable. Elle ouvre ainsi de formidables possibilités pour les acteurs du secteur de l’énergie, mais aussi pour une multitude d’autres secteurs de l’industrie. »
Sakuu annonce la commercialisation de sa plate-forme additive pour le quatrième trimestre 2021.
