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Actualités des batteries et du stockage électrochimique de l'électricité - Enjeux technologiques et perspectives de développement

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Enjeux technologiques et perspectives de développement
La demande de moyens de transport plus propres (véhicules électriques ou hybrides), le développement de sources d'énergie renouvelable (photovoltaïques ou éolien), l'augmentation exponentielle des systèmes électroniques portables (micro-ordinateurs, téléphonie mobile) nécessitent des moyens de stockage de l'énergie toujours plus efficaces et fiables. Les batteries rechargeables répondent à ces conditions, notamment les batteries au lithium, dont les caractéristiques sont particulièrement prometteuses grâce aux propriétés spécifiques de l'ion lithium.
Quelles difficultés limitent encore leur utilisation? Quelles sont les perspectives de progrès, quels autres systèmes électrochimiques pourraient les concurrencer?
Des percées technologiques et des innovations sont encore nécessaires et exigeront un grand investissement de recherches dans un futur proche. Résoudre les problèmes posés par l'utilisation de ces sources d'énergie dans le véhicule électrique est un des défis majeurs des prochaines années.

  • Dates :06/12/2016, 07/12/2017
  • Durée :2 jours
  • Lieu :Ecole polytechnique
  • Tarif : 1 790 euros HT
  • Langue :Français

Objectifs

  1. Décrire les systèmes de stockage d'énergie les plus novateurs, leurs perspectives de développement, les axes de progrès à 5-10 ans
  2. Comparer ces systèmes avec les systèmes embarqués de production d'énergie électrique
  3. Présenter les applications au véhicule électrique, notamment les difficultés tant du point de vue technique qu'organisationnel

Programme

De Volta aux batteries au lithium et au-delà

  • Présentation des principes de l'électrochimie du solide nécessaire pour comprendre l'évolution des batteries jusqu'au système le plus courant actuellement, la batterie au lithium.
  • Les problèmes de choix de composants, des électrodes négatives et positives ainsi que l'électrolyte seront abordés.
  • Description des systèmes plus prospectifs (Lithium- air, Lithium- soufre) ou des systèmes alternatifs.

Stockages électrochimiques alternatifs

  • description des autres systèmes complémentaires dans le mobile (supercondensateurs) ou mieux adaptés pour les applications stationnaires long (sodium soufre, redox flow ...).

Batteries Li-ion pour véhicule électrique

  • Les contraintes automobiles : Importance des aspects sécurité, durabilité, fiabilité, recyclabilité,... 
  • Lles performances (autonomie, puissance)
  • Le coût global d'utilisation.
  • Les différentes stratégies d'électrification du véhicule : du 12V start-stop jusqu'au véhicule électrique, en passant par divers degrés d'hybridation.

Risques - Cyclage - Vieillissement

  • Les étapes de prototypage et les réflexions permettant de fabriquer un produit fiable et sécurisé, 
  • Fabrication et assemblages de systèmes complets
  • Méthodologie d'évaluation des performances et risques
  • Prototypage des systèmes de batteries
  • Management des systèmes de batteries

Comment appréhender la gestion des batteries et les aspects système

  • Quelle batterie choisir ? Pourquoi du lithium- ion
  • Vue d'ensemble de la gestion des batteries plomb, alcaline et lithium- ion
  • Performances et durée de vie des batteries lithium- ion
  • Sécurité et fiabilité des systèmes batterie lithium- ion
  • Gestion thermique et fonctionnelle des batteries lithium- ion
  • Battery Management System (BMS)

Aspects sécurité et vieillissement des batteries

  • Le vieillissement en cyclage actif.
  • Le vieillissent en mode calendaire
  • Système de gestion batterie (BMS) présent dans tous les véhicules électriques et hybrides.

Pilotage d'un projet de rupture : conditions de réussite et méthodologies

  • Déploiement des stratégies de reconception de vecteurs de mobilité électriques optimisés
  • Elargissement de la problématique de la conception d'un produit à la conception de services de mobilité valorisant les VE.
  • Prise en charge du déploiement des infrastructures nécessaires au développement de masse du VE.
  • Définition de nouveaux modèles économiques capable de soutenir le développement du nouveau marché en associant ses différentes parties prenantes : constructeurs, clients, opérateurs, énergéticiens, pouvoirs publics.
  • Accompagnement de l'apprentissage des usagers dans la découverte de "l'expérience de mobilité électrique".

 
Méthode pédagogique :
Présentation, par des intervenants académiques et industriels, des enjeux et perspectives du stockage de l'énergie électrique et des systèmes de production embarquée.
Véhicule électrique : aspects techniques et organisationnels
Discussions et table ronde avec les participants des problèmes soulevés.

Intervenants

  1. Responsable scientifique
    Philippe
    Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP-UMR CNRS 8247) Professeur à Chimie ParisTech
  1. Intervenant(s)
    Philippe
    System Group Manager, SAFT - Direction de la Recherche
  2. Intervenant(s)
    Dominique
    Laboratoire de réactivité et de Chimie des Solides- UMR CNRS 7314, Université de Picardie – Amiens
  3. Intervenant(s)
    Christophe
    Directeur de recherche au CNRS, Professeur chargé de cours à l'Ecole Polytechnique, Professeur associé à l'Ecole des Mines de Paris, Option Ingénierie de la Conception
  4. Intervenant(s)
    Mathieu
    Ingénieur de Recherche CNRS, Directeur du Laboratoire de réactivité et de Chimie des Solides- UMR 7314, Université de Picardie - Amiens
  5. Intervenant(s)
    François
    Chef UET Développement Batterie, RENAULT
  6. Intervenant(s)
    Christophe
    UTC

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