EMPLOI DE LA TECHNOLOGIE DES BATTERIES TESLA DANS LES APPLICATIONS DE CHAUFFAGE

Last updated on juin 18th, 2021 at 07:13 pm

Les Batteries Tesla ont révolutionné le véhicule électrique (VE) et ont fait passer les VE d’une technologie naissante à une technologie de véhicule très recherchée en ce moment. Le cœur de la technologie des VE de Tesla qui fait la différence est sans aucun doute son bloc de batterie. La façon dont il est conçu, refroidi et géré par le système de gestion de la batterie (BMS) le différencie de ses concurrents. 

Bien que le prix ne soit pas encore compétitif par rapport à celui des véhicules à moteur à combustion interne, il devrait chuter à 94 $/KWh (contre 100 $/KWh) d’ici 2024. Les Tesla Model S et Roadsters utilisent des cellules de batterie Panasonic 18650 (18 mm de large et 65mm de haut). La Model 3 utilise des batteries de niveau 3 qui sont des cellules de batterie Panasonic 21700 (21 mm de large et 70 mm de haut). Cela fait baisser les prix du bloc de batterie grâce à une réduction de l’utilisation du cobalt. Dans la construction des batteries Li-ion, le cobalt est l’élément le plus cher. La densité de puissance est également augmentée par l’anode hybride graphite-silicium. Les cellules de la batterie 21700 resteront universelles pour Tesla, tout comme ses autres gammes de produits. La technologie des batteries Tesla est utilisée dans les produits, comme le Powerwall 2 et le très attendu système de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) intelligent. Cette approche permettra à Tesla de réaliser des économies d’échelle plus importantes et de réduire ainsi les coûts pour ses consommateurs, qui considèrent toujours Tesla comme une marque de luxe ou haut de gamme en raison de son prix plus élevé que celui de ses concurrents traditionnels. 

Nous allons examiner dans cet article les implications plus larges de la technologie de batterie intelligente de Tesla dans le secteur du CVC et des thermoplongeurs. 

L’industrie du CVC va connaître une révolution

Les municipalités et le secteur privé s’efforcent de mettre en œuvre des technologies neutres ou négatives en carbone. La technologie de batterie de Tesla est donc une extension naturelle des applications de CVC. Cela a également été confirmé dans les récentes révélations d’Elon Musk selon lesquelles l’entreprise peut lancer un système d’énergie domestique « super efficace » associé à ses filtres à particules à haute efficacité (HEPA). 

Cette idée peut sembler farfelue, mais Tesla dispose des éléments technologiques nécessaires, comme le Powerwall 2, les filtres HEPA, le matériel, les logiciels et le toit solaire. Autant de technologies qu’elle peut exploiter pour développer un système CVC intelligent. La technologie CVC fonctionne de concert avec le système VE de Tesla de telle sorte que le thermostat intelligent communique avec le véhicule de l’utilisateur pour réguler la température. Ce dispositif détecte que le véhicule est sur le chemin du retour et règle le système CVC à distance pour que la température du logement soit confortable à l’arrivée. Cela évite de devoir laisser le chauffage allumé toute la journée, ce qui réduit la consommation d’énergie.

Pompe à chaleur dans la Tesla modèle Y 

On se demande souvent comment le système de CVC intelligent permettra d’atteindre la « super-efficacité » tant annoncée. Le modèle Y, premier véhicule Tesla à proposer une solution de pompe à chaleur, apporte la réponse à cette question. 

Au préalable, il est impératif de comprendre ce qu’est une pompe à chaleur avant de se pencher sur les implications possibles et les raisons pour lesquelles Tesla a choisi cette voie. Une pompe à chaleur, comme son nom l’indique, est un appareil qui « pompe » la chaleur contre le gradient. Le transfert d’énergie thermique se fait donc dans la direction opposée au transfert de chaleur spontané, c’est-à-dire qu’il fait passer la chaleur d’un espace plus froid à un espace moins froid. 

Dans ses premiers modèles, Tesla utilise le chauffage résistif, mais cette technique est très gourmande en batterie. Dans le but d’améliorer les cycles de charge et l’autonomie du véhicule, il était important pour Tesla d’étudier d’autres options. En effet, une pompe à chaleur a été la solution à ce problème. Elle est proposée de série sur le modèle Y, un véhicule multisegment, et en option sur le modèle 3. Elle absorbe la chaleur de l’environnement ambiant, du moteur/convertisseur de l’unité motrice et de la batterie, et la transfère à l’habitacle. 

Par rapport au chauffage résistif, le système est beaucoup plus coûteux et complexe, mais c’est une véritable bénédiction. Elle est surtout destinée aux VE Tesla exploités en Norvège et au Canada (deux gros marchés Tesla), ce qui permet d’améliorer les performances des batteries dans les régions plus froides. Il convient de noter que la pompe à chaleur peut absorber la chaleur de l’habitacle par une journée ensoleillée lorsque la température de l’habitacle est plus élevée et dissiper cette chaleur pour réchauffer la batterie. 

Filtres HEPA

Les filtres HEPA mis au point pour les modèles 3 et S sont un aspect dont on parle moins de ce système énergétique domestique « super efficace ». Considérés comme les filtres les plus avancés de leur catégorie, ils ont prouvé qu’ils amélioraient considérablement la qualité de l’air en éliminant les virus, les bactéries et le pollen et en neutralisant les gaz alcalins de silicium. Cela explique en partie pourquoi les VE de Tesla ont suscité beaucoup d’intérêt en Chine ; certaines de ses villes, comme Pékin, sont considérées comme les villes les plus polluées du monde. Ces filtres HEPA feront partie intégrante du système CVC intelligent. Le système est conçu pour fonctionner de concert avec le toit solaire Tesla et servir de générateur d’électricité primaire avec le Tesla Powerwall 2 ou une variante de celui-ci pour fournir une alimentation de secours, un transfert de charge ou une autoconsommation solaire. 

Une nouvelle étape dans l’industrie des thermoplongeurs

La technologie des VE de Tesla est déjà considérée comme la meilleure du secteur. À présent, il donne des indications sur l’évolution de la technologie des thermoplongeurs. Le principal besoin des thermoplongeurs est l’alimentation électrique. Le réseau électrique ou les groupes électrogènes hors site, lorsque le réseau n’est pas connecté ou qu’il n’est pas possible, d’un point de vue économique ou géographique, d’utiliser le réseau électrique, permettent de répondre à ces besoins. 

Cette situation entrave parfois l’utilisation des chauffages électriques, qui présentent de nombreux avantages uniques, tels que leur taille compacte, leur facilité d’entretien et leur haute efficacité. La batterie Tesla et le toit solaire peuvent être utilisés pour alimenter les thermoplongeurs, fournissant ainsi une source d’énergie durable qui améliore l’économie et la faisabilité de l’application des thermoplongeurs, éliminant ainsi les systèmes de chauffage à vapeur moins efficaces. Le système Powerwall de Tesla étant « infiniment extensible », il est possible de réaliser des systèmes plus grands (20 MWh+) en connectant plusieurs Powerwall.  

Autre particularité, le système de contrôle intelligent travaille de concert avec le Powerwall pour optimiser la chaleur générée et réduire la consommation d’énergie lorsque la demande est réduite en raison de températures ambiantes plus élevées ou d’un volume réduit du produit à chauffer. 

Conclusion

Avec la généralisation de l’utilisation de la technologie de batterie Tesla dans des secteurs autres que celui des VE, on peut conclure que d’autres applications vont sauter sur l’occasion pour l’adapter. Cette technologie est d’autant plus intéressante que des progrès récents ont permis d’améliorer la densité énergétique et de réduire la teneur en cobalt sans sacrifier les performances, ce qui la rend accessible au plus grand nombre.