Les batteries à l'état solide sont une technologie d'avenir dans la mobilité électrique. Elles utilisent un électrolyte solide au lieu d'un électrolyte liquide, ce qui améliore la sécurité des cellules et permet l'utilisation de nouvelles anodes comme le lithium métallique, surpassant considérablement les cellules lithium-ion conventionnelles. Elles permettent également d'obtenir des densités d'énergie de niveau supérieur, en combinaison avec une anode lithium-métal. Cette technologie a le potentiel d'augmenter la densité d'énergie gravimétrique des batteries de véhicules jusqu'à 450 Wh/kg au niveau des cellules, augmentant ainsi l'autonomie. La densité d'énergie gravimétrique fait référence à la quantité d'énergie stockée dans une cellule de batterie par unité de masse. Cette mesure est déterminante pour évaluer l'efficacité et les performances des cellules de batterie, en particulier dans les applications où le poids est un facteur critique, comme dans les véhicules électriques. La technologie de batterie solide réduit le poids de la batterie tout en améliorant la sécurité des cellules.

Après des tests intensifs sur différents bancs d'essai, le prototype de batterie solide a été intégré dans un Mercedes EQS fin 2024.

La voiture électrique Mercedes a été légèrement modifiée pour s'adapter à la batterie solide et a été équipée de tous les accessoires pour la faire fonctionner.

Les premiers essais de véhicules électriques dotés de batteries solides en laboratoire ont déjà été effectués à Stuttgart à la fin de l'année 2024 pour se préparer aux essais routiers qui ont débuté en février 2025.

Mercedes-Benz s'est associé à Factorial en 2021 pour développer une nouvelle génération de technologie de batterie. À l'été 2024, Factorial a livré à Mercedes Benz des cellules de batterie solides au lithium-métal avec les plates-formes à électrolyte solide exclusives de la société Fest (Factorial Electrolyte System Technology).

Fondée et basée aux États-Unis, Factorial est à la pointe de la technologie des batteries à l'état solide. Les plates-formes à électrolyte solide de la société, Fest (Factorial Electrolyte System Technology) et Solstice, utilisent des innovations en matière d'électrolytes qui permettent des performances de cellule sûres et fiables avec des matériaux de cathode et d'anode de haute capacité. Les batteries à solides Fest de Factorial sont conçues pour s'intégrer de manière transparente aux processus de fabrication existants. L'entreprise a conclu des accords de développement conjoint avec les principaux constructeurs automobiles mondiaux, dont Mercedes-Benz.

En collaboration avec les experts en sport automobile de Mercedes AMG High Performance Powertrain, le centre de compétence Mercedes-Benz pour les systèmes de batterie a développé un prototype de batterie solide avec des cellules de Factorial qui peut être intégré dans une voiture pour des essais sur route. La batterie solide de Mercedes-Benz est dotée d'un support de cellules flottantes, pour lequel un brevet a été accordé. Lorsque la batterie se charge, les matériaux se dilatent et lorsqu'elle se décharge, ils se contractent. Le changement de volume des cellules solides fait référence à l'expansion et à la contraction des matériaux à l'intérieur de la batterie pendant la charge et la décharge. Pour soutenir les cellules lors de ces changements de volume, la batterie solide de Mercedes-Benz est équipée d'actionneurs pneumatiques qui interagissent avec le changement de volume des cellules pendant la charge et la décharge, ce qui affecte les performances et la durée de vie de la batterie.

La batterie solide du prototype EQS permet une autonomie jusqu'à 25 % supérieure à celle d'une batterie EQS standard équivalente, avec le même poids et la même taille de batterie. Le refroidissement passif de la batterie permet d'obtenir un poids et une efficacité énergétique supplémentaires. Le véhicule de développement devrait avoir une autonomie de plus de 1 000 km. À titre de comparaison, avec une capacité de batterie de 118 kWh, l'EQS 450 plus offre une autonomie de plus de 800 km.

Au cours des prochains mois, Mercedes-Benz testera la batterie à l'état solide et ses performances globales dans un véhicule électrique grâce à des essais approfondis en laboratoire et sur route.

Markus Schäfer, membre du conseil d'administration de Mercedes-Benz, Directeur de la technologie, développement et approvisionnement, explique : « Le développement d'une batterie solide à l'échelle automobile souligne notre engagement en faveur de l'innovation et de la durabilité. Nous sommes donc ravis d'annoncer que nous avons commencé les essais routiers avec un prototype de véhicule équipé de cette technologie de pointe. Nous obtiendrons des informations cruciales sur une éventuelle intégration en série de cette technologie de batterie. »

Siyu Huang, PDG et cofondateur de Factorial Energy ajoute : « Être le premier à intégrer avec succès des batteries à l'état solide au lithium métal dans une plateforme de véhicule de production marque une réalisation historique dans le domaine de la mobilité électrique. Cette percée démontre que la technologie des batteries à l'état solide a dépassé le stade du laboratoire et est devenue une application réelle, établissant ainsi une nouvelle référence pour l'ensemble de l'industrie automobile. Notre collaboration avec Mercedes-Benz prouve que l'avenir des véhicules électriques n'est pas seulement une vision, mais une réalité que nous réalisons aujourd'hui. »