- Les tests sur les batteries 18650 continuent d'offrir une amélioration des performances de 14 % par rapport aux batteries de référence en graphite, avec des taux de dégradation des batteries minimes à 125 cycles [1].
MONTRÉAL, Canada - HPQ Silicon Inc. (" HPQ " ou la " Société ")(TSX-V : HPQ) (OTCQB : HPQFF)(FRA : O08), une société technologique spécialisée dans l'ingénierie verte des matériaux à base de silice et de silicium est heureuse d'annoncer les étapes importantes franchies par sa filiale française, NOVACIUM SAS (" Novacium ").
Cette annonce met en évidence les résultats prometteurs des tests de cycle en cours sur les batteries industrielles 18650 "standard", notamment au niveau des 125 cycles. En outre, elle présente l'énorme opportunité de marché pour HPQ associée à la fabrication de matériaux d'anodes avancés à base de silicium.
"Le fait que notre première génération de matériau avancé à base de silicium continue à fournir une capacité de batterie d'environ 3 100 milliampères-heure (mAh) après 125 cycles [1] est une indication puissante du potentiel commercial des matériaux que nous développons pour les applications de technologie mobile avancée, un marché adressable de 228,9 milliards de dollars en 2023 [2] ", a déclaré le Dr Jed Kraiem Ph.D., directeur de l'exploitation de Novacium. "Ces résultats soulignent notre capacité à produire un mélange de graphite et de silicium technique avancé qui peut être intégré de manière transparente dans les installations de fabrication d'anodes existantes et utilisé sans modification par les fabricants de batteries du monde entier, tout en améliorant de manière significative les performances de la batterie".
CONTINUE D'AMÉLIORER DE 14 % LA CAPACITÉ DE LA BATTERIE À 125 CYCLES
Les données de la figure 1 ci-dessous démontrent que les trois piles de type industriel, qui utilisent la première génération de mélanges de matériaux de silicium conçus sur mesure par Novacium (lignes bleues), continuent d'atteindre une amélioration de performance de plus de 14 % sur 125 cycles. Ces batteries présentent une capacité de décharge élevée d'environ 3,10 Ampères-heures (Ah) (ou environ 3 100 mAh), dépassant la référence établie par trois batteries de comparaison (lignes rouges) qui ont une capacité d'environ 2,65 Ah.
Ces résultats confirment et étendent l'amélioration d'environ 14 % de la capacité de la batterie complète par rapport aux batteries de référence 100 % graphite, qui a été observée lors des essais précédents de 5, 25, 50 et 100 cycles.
La figure 1 montre la capacité de la batterie pendant 125 cycles de tests de HPQ et de la batterie industrielle Novacium Gen 1 18650 [1].
Image 1) représente les tests de capacité au cours des essais de 125 cycles de la batterie 18650 industrielle - HPQ et Novacium Gen 1 [1].
CONTINUE D'ASSURER UNE DÉGRADATION MINIMALE DE LA BATTERIE À 125 CYCLES
Les résultats de la figure 2 continuent de montrer une augmentation minimale de la dégradation mesurable entre les piles entièrement en graphite (lignes rouges) et celles incorporant le mélange de matériaux à base de silicium de Novacium (lignes bleues), entre les 100 cycles et les 125 cycles, comme prévu. La première génération d'anodes en silicium non optimisées de Novacium continue de donner des résultats comparables à ceux des batteries en graphite. Ces résultats prometteurs ont des applications concrètes.
La figure 2) montre l'évolution de la capacité au cours des essais de 125 cycles de la batterie industrielle HPQ et Novacium Gen 1 18650 [1].
Image 2) représente les tests relatif changement capacité au cours des essais de 125 cycles de la batterie 18650 industrielle - HPQ et Novacium Gen 1 [1].
"Les données générées au cours des essais continuent de fournir les informations cruciales nécessaires au développement d'une deuxième génération améliorée de matériau avancé à base de silicium, dont nous pensons qu'elle nous permettra d'obtenir des résultats encore meilleurs", a ajouté le Dr Kraiem. "Ce matériau est actuellement utilisé pour la production de lots supplémentaires de piles 18650 à tester.
OPPORTUNITÉ DE MARCHÉ POUR LES MATÉRIAUX D'ANODES ARTIFICIELLES À BASE DE SILICIUM AVANCÉ
Les anodes en graphite pur ayant atteint leur performance maximale en termes de densité énergétique [3], une tendance dans l'industrie des batteries au lithium a été l'introduction de petites quantités (environ 5 %) d'oxyde de silicium (SiOx) dans les électrodes composites en graphite. Ce matériau SiOx de base, principalement utilisé dans la fabrication de matériaux optiques, se vend environ 15 dollars américains par kg [4] et ne donne pas des résultats optimaux.
Si le silicium reste le candidat le plus prometteur pour améliorer radicalement les performances des anodes (plus de 10 fois), son application industrielle reste très limitée en raison de problèmes non résolus liés à l'expansion volumétrique ou à l'utilisation de solutions très complexes et très coûteuses.
La fabrication d'un matériau d'anode à base de silicium, tel que le produit Novacium, permettra à l'industrie des batteries de surmonter ces problèmes et d'augmenter la capacité des batteries sans dégradation significative de leur durée de vie. Actuellement, le prix de vente d'un matériau d'anode à base de silicium technique est d'environ 75 à 100 dollars US par kg [4]. Le matériau Si-C fabriqué par dépôt en phase vapeur (CVD) de silane se vend à environ 300 dollars par kg [4], ce qui n'est pas envisageable pour une application industrielle massive.
Cette nouvelle réalité fait exploser la demande de matériaux d'anode avancés à base de silicium. En 2023, ce marché est évalué entre 1,1 milliard de dollars US [5] et 2,7 milliards de dollars US [6]. Ses perspectives de croissance indiquent une demande potentielle de 300 000 tonnes d'ici 2030, estimée à 15 milliards de dollars US [5], selon une source, et à 131,6 milliards de dollars US en 2033 selon une autre source [7].
Il est important de souligner que les matériaux à base de silicium pour les batteries Li-ion représentent actuellement une part relativement faible, soit moins de 10 %, de la demande mondiale de graphite, qui est principalement utilisé dans la fabrication de matériaux d'anode pour les batteries Li-ion. Ce marché du graphite est estimé à 25 milliards de dollars américains en 2023 [8].
"Je continue d'être profondément encouragé par les résultats obtenus à ce jour, mais je suis encore plus enthousiaste quant au potentiel de nos prochaines générations de matériaux ", a déclaré M. Bernard Tourillon, président et chef de la direction de HPQ Silicon Inc. et de NOVACIUM SAS. "Ces réalisations permettent à HPQ de devenir l'un des premiers fabricants nord-américains de matériaux d'anode à base de silicium dans une juridiction qui soutient ce type d'initiatives et qui vise à devenir une plaque tournante pour la fabrication de matériaux de batterie en Amérique du Nord.
LES SOURCES DE RÉFÉRENCE
[1] Analyse par l'équipe technique de Novacium des données issues des tests de cycle de charge et de décharge en cours dans une université de renommée mondiale, dont le nom reste confidentiel pour des raisons concurrentielles.
[2] Selon Grand View Research, la taille du marché mondial des applications mobiles a été évaluée à 228,98 milliards de dollars en 2023 et devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 14,3 % entre 2024 et 2030.(Lien vers la source.)
[3] The Royal Society of Chemistry 2020 Sustainable Energy Fuels, 2020, 4, 5387-5416.
[4] Estimations de la direction basées sur des devis confidentiels reçus pour des matériaux par une société affiliée à HPQ.
[5] QY Research, SNE Research, Shinhan Securities / NBM Juin 2023 Deck page 11
[6] Le marché mondial des batteries à anode de silicium est susceptible d'être évalué à 2,7 milliards de dollars US en 2023.
D'après Future Market Insights Global and Consulting Pvt. Ltd.
[7] Selon Future Market Insights, le marché mondial des batteries à anode de silicium devrait atteindre 131,6 milliards de dollars d'ici 2033.
[8] D'après l'analyse de Fact.MR, le marché mondial du graphite est évalué à 25,9 milliards de dollars en 2023 et devrait croître à un taux de croissance annuel moyen de 8,5 % pour atteindre 58,6 milliards de dollars d'ici à la fin de 2033.(Lien vers la source)
HPQ Silicon est un émetteur industriel de niveau 1 de la Bourse de croissance TSX basé au Québec. Avec le soutien de ses partenaires technologiques de classe mondiale, PyroGenesis Canada et NOVACIUM SAS, l'entreprise met au point de nouveaux procédés écologiques indispensables à la fabrication des matériaux critiques nécessaires pour atteindre le niveau zéro d'émissions.
