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La conception du prototype de batterie du projet MARBEL a donné la priorité à la facilité de montage et de démontage des composants de la batterie.
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Jusqu’à 60 % d’aluminium recyclé a été incorporé, ce qui a permis de réduire de 777 kg les émissions de CO₂ par bloc-batterie
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Un système intelligent a été créé, comprenant un BMS avec une solution pilotée par l’IA et un jumeau numérique capable de prédire la durée de vie utile restante d’une batterie, ainsi que son état de charge et de santé
Barcelone, 28 mars 2025 – Le projet européen MARBEL, coordonné par le centre technologique Eurecat, a développé un nouveau concept de batterie pour les véhicules électriques, axé sur les principes de modularité et d’éco-conception à grande échelle. La mise en œuvre de cette approche permet de réduire l’impact environnemental et de promouvoir l’économie circulaire au sein de l’industrie automobile.
L’éco-conception des prototypes s’est concentrée sur la facilité d’assemblage et de désassemblage des composants de la batterie, ce qui améliore directement l’efficacité des réparations, la réutilisation dans d’autres applications et la recyclabilité. Pour ce faire, les batteries développées intègrent jusqu’à 60 % d’aluminium recyclé après consommation, ce qui permet d’économiser jusqu’à 777 kg d’émissions de CO₂ par batterie, et donnent la priorité à la modularité afin d’augmenter la durée de vie de la batterie et de ses composants, réduisant ainsi les déchets et l’impact sur l’environnement.
En outre, les prototypes introduisent des innovations pour une charge ultra-rapide en mettant en œuvre un système de refroidissement qui assure une évacuation uniforme de la chaleur des cellules et des barres omnibus, combiné à des algorithmes d’optimisation pour le processus de charge. Une boîte de jonction commutable a également été ajoutée pour soutenir une architecture de batterie flexible, permettant des transitions transparentes entre 400 et 800 volts et vice versa en fonction des besoins, soutenant ainsi la modularité pour les packs de batteries plus petits et plus grands.
« L’accent mis sur la circularité et la recyclabilité ouvre la voie à une technologie de véhicule électrique plus durable. Parallèlement, en optimisant les performances des batteries, nous nous attaquons aux principaux obstacles qui entravent l’acceptation et l’adoption des véhicules électriques, tels que l’autonomie limitée et les longs temps de charge, ce qui permet d’effectuer des trajets plus longs, « explique Eduard Piqueras, coordinateur du projet MARBEL et responsable du programme européen d’Eurecat.
Deuxième vie pour les batteries et fin de vie
L’un des éléments clés du projet MARBEL a été l’allongement de la durée de vie des batteries grâce à des applications de seconde vie, permettant leur réutilisation, leur recyclage et leur remise à neuf pour des solutions énergétiques autres que celles destinées à l’automobile.
En intégrant des principes d’éco-conception tels que la modularité, les applications de seconde vie et les matériaux à fort pourcentage de contenu recyclé, MARBEL a prolongé l’utilisation des batteries tout en conservant la valeur des matériaux, réduisant ainsi efficacement les déchets et favorisant à la fois la durabilité et la viabilité économique« , explique Violeta Vargas, chercheuse à l’unité « Déchets, énergie et impact sur l’environnement » d’Eurecat.
MARBEL a également intégré des stratégies de récupération des matériaux avancés pour récupérer le graphite, le lithium, le nickel, le manganèse et le cobalt de haute pureté des piles en fin de vie, conformément au règlement européen sur les « règles de durabilité pour les piles et les déchets de piles ».
Architecture intelligente
Les prototypes développés présentent une architecture intelligente qui utilise des barres omnibus pour les connexions électriques. Ces barres peuvent être facilement assemblées et désassemblées à l’aide d’attaches vissées standard, et leurs formats flexibles ont été affinés pour simplifier les opérations d’assemblage et résister aux vibrations potentielles du bloc-batterie du véhicule.
En outre, le système de gestion de la batterie (BMS) comprend des communications sans fil et une surveillance intelligente de l’énergie en temps réel, ce qui réduit considérablement le poids, le coût et la complexité de la conception. Plus précisément, un dispositif électronique intelligent (iSCM – intelligent Smart Cell Manager) a été développé pour chaque cellule de la batterie, permettant une surveillance locale de la cellule et une communication directe avec le système de gestion de la batterie grâce à la technologie Bluetooth.
Par exemple, dans une batterie de 16 cellules, le câblage peut être réduit de plus de 20 mètres à seulement 80 centimètres, ce qui réduit les coûts des matériaux, le poids et la complexité de l’assemblage, tout en améliorant l’efficacité globale.
Les données collectées par le BMS, ainsi que les informations générées par l’iSCM, sont introduites dans un jumeau numérique piloté par des algorithmes d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique, ce qui permet de réaliser des analyses prédictives en combinant plusieurs sources de données dans une seule application basée sur le web. Le système peut prédire l’autonomie restante de la batterie, son état de charge et de santé, et estimer quand la batterie atteindra la fin de sa durée de vie, entre autres paramètres clés. Cela permet de disposer d’informations fiables pour planifier une seconde vie utile en fonction de l’état de santé des composants.
Le projet a reçu un financement du programme Horizon 2020 de l’Union européenne. Le consortium MARBEL comprend 16 partenaires répartis dans huit pays : six universités et centres de recherche (
Le projet MARBEL a reçu un financement du programme de recherche et d’innovation H2020 de l’Union européenne dans le cadre de l’accord de subvention n° 963540.
Coordonnées
Eduard Piqueras
Coordinateur de projet
Eurecat, Espagne
info@marbel-project.eu
