Factorial Energy ouvre la plus grande usine de batteries à semi-conducteurs aux États-Unis

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Si vous pensez à un fabricant américain de batteries à semi-conducteurs, QuantumScape est probablement la première entreprise qui vous vient à l’esprit. Mais Factorial Energy poursuit également le rêve des batteries à semi-conducteurs. Cette semaine, elle a annoncé l’ouverture de sa première usine de batteries à l’échelle commerciale dans le Massachusetts, juste au sud de la frontière du New Hampshire.

Factorial Energy a investi massivement dans la recherche sur les batteries à semi-conducteurs et la chimie au cours des 6 dernières années pour créer sa technologie exclusive Factorial Electrolyte System, qui, selon elle, est pratique, orientée client et indépendante des électrodes. Le résultat est la première cellule de batterie à semi-conducteurs au profil de performance équilibré à l’échelle commerciale.

Le système FEST a été développé en collaboration avec plusieurs des plus grands constructeurs automobiles et fabricants de cellules de batterie au monde. Il tient les promesses de performances des transistors sans les défauts fatals trouvés dans les itérations de la technologie à ce jour. La technologie fera ses débuts sur le marché des spécifications élevées en tant que terrain d’essai pour ses performances et sa capacité de fabrication.

Dans un communiqué de presse, Siyu Huang, PDG de Factorial Energy, a déclaré : « Nous sommes ravis d’ouvrir notre usine de batteries de nouvelle génération dans le Massachusetts alors que nous adaptons nos batteries pour une production de masse. Cette installation nous permettra de fabriquer des cellules pour répondre aux besoins de nos partenaires automobiles et de faire avancer notre mission de commercialisation de batteries à semi-conducteurs. En tant qu’entreprise américaine, nous sommes également fiers de contribuer à la consolidation de la fabrication de batteries pour véhicules électriques et à l’avancement de l’innovation en matière de batteries pour une chaîne d’approvisionnement différenciée.

L’usine de Metheun est proche du centre de recherche et développement de l’entreprise et représente un investissement de 50 millions de dollars qui devrait créer plus de 150 emplois locaux. La nouvelle usine aura une capacité annuelle pouvant atteindre 200 MWh, ce qui en fera la plus grande chaîne d’assemblage de batteries à semi-conducteurs aux États-Unis.

« Factorial continue de faire progresser l’industrie des batteries et cette étape importante ne fait pas exception », a déclaré Joe Taylor, PDG de Factorial, qui était auparavant directeur de Panasonic Corporation of North America. « La demande des constructeurs automobiles pour des batteries fabriquées aux États-Unis est élevée pour produire des véhicules électriques ou hybrides éligibles aux incitations. « Nos installations fabriqueront des batteries à semi-conducteurs de la taille d’une voiture à la vitesse et en volume de pré-production, ouvrant ainsi la voie à une production de masse et à la réalisation d’économies d’échelle. »

Les batteries quasi-solides FEST brevetées de Factorial sont conçues pour une densité énergétique et une sécurité plus élevées que les batteries lithium-ion. Alors que Factorial Energy accélère sa production de batteries à semi-conducteurs, l’entreprise poursuivra son engagement en faveur du développement durable et du développement de technologies pour alimenter la révolution des véhicules électriques.

Développement et tests de batteries à semi-conducteurs

en un Article de blog de mai 2023, Factorial Energy expose les défis inhérents au développement de nouvelles technologies de batteries. Il affirme que les équipementiers doivent suivre une feuille de route commerciale claire lorsqu’ils introduisent de nouvelles technologies sur le marché automobile. Il s’agit d’un processus long et rigoureux conçu pour garantir que les clients peuvent avoir confiance dans les performances de chaque composant de leur véhicule, y compris les batteries des véhicules électriques.

Premièrement, les équipes de recherche et développement testent la science derrière une nouvelle idée. Lors du développement de batteries, ces équipes utilisent souvent de petites piles bouton dans des conditions de laboratoire pour tester la preuve de concept. Ces tests montrent souvent que la technologie proposée n’est ni pratique ni bénéfique, et que très peu de personnes passent donc à l’étape suivante. La batterie FEST de Factorial est l’une des rares à avoir démontré une preuve de concept et des avantages significatifs par rapport aux technologies existantes.

Ce qui fonctionne en laboratoire ne fonctionne pas toujours dans le monde réel. C’est pourquoi les fabricants créent plusieurs batteries dans le but de les produire en utilisant un certain format de cellule et une certaine capacité, puis les testent en laboratoire et dans des situations réelles pour vérifier leur sécurité, leurs performances et leur fonctionnalité. Les technologies cellulaires qui réussissent les tests de validation A passent à la phase suivante de développement ou sont modifiées pour intégrer les leçons tirées des tests. Les batteries examinées sont à nouveau soumises au processus de validation de l’échantillon A depuis le début.

Dans les tests B-Sample, les prototypes de batteries sont testés au niveau des cellules et des modules pour optimiser leur conception et vérifier leurs performances dans les packs et les véhicules. Les fabricants et le partenaire de batteries peuvent convenir de geler la conception physique et chimique des batteries, puis de passer à la phase suivante de développement.

Une fois la conception des cellules et les matériaux définis, les fabricants de batteries commencent le processus de production à grande échelle pour développer un processus stable avec des résultats de haute qualité constante. La réussite de la validation des échantillons C et D certifie que les batteries peuvent être produites avec un volume et une qualité de production fiables.

Une fois les tests de niveau C et D terminés, la chaîne de production de batteries doit démontrer qu’elle peut fonctionner au rythme prévu avec un processus terminé et un plan de contrôle qualité en place. Ce sont ces cellules qui finissent par se retrouver dans un produit de consommation comme un véhicule électrique.

Chaque étape du processus de test et de développement peut prendre plusieurs années jusqu’à ce que la batterie réponde aux normes industrielles rigoureuses, aux directives et aux réglementations émanant d’autorités telles que la Commission électrotechnique internationale et les Nations Unies. Au cours du processus de développement, les entreprises se limitent à une production à petite échelle et doivent établir une nouvelle chaîne d’approvisionnement et une nouvelle infrastructure de fabrication. Ces exigences et ces défis ont ralenti le développement des batteries à semi-conducteurs, mais avec la bonne technologie, les bonnes politiques et les bons partenariats, cela n’est pas nécessaire, affirme l’entreprise.

La pièce du puzzle des politiques publiques

Factorial Energy se dit ravi de voir les gouvernements nationaux et internationaux adopter des politiques allouant des fonds aux technologies émergentes de batteries pour véhicules électriques. La loi américaine sur la réduction de l’inflation offre des prêts et des subventions aux fabricants de batteries pour véhicules électriques du pays. Les nouvelles réglementations sur les émissions de l’EPA et les initiatives Battery Passport et Green Deal proposées par la Commission européenne encouragent également l’adoption des véhicules électriques.

« Étant donné que les startups de batteries ne peuvent pas y parvenir seules, nous pensons que l’avenir de la technologie des batteries dépendra avant tout d’une collaboration réussie tout au long de la chaîne d’approvisionnement entre les équipementiers, les constructeurs automobiles et les développeurs technologiques. Par exemple, Hyundai Motor Co., Stellantis et Mercedes Benz ont investi dans notre plateforme FEST. « Ces partenariats génèrent non seulement des investissements, mais également un soutien inestimable tout en ouvrant l’accès à leurs chaînes d’approvisionnement alors que nous travaillons à valider notre technologie au niveau des cellules et des modules », déclare la société.

« Le nombre croissant d’investissements dans la technologie des véhicules électriques par les équipementiers constitue la base permettant aux développeurs et aux fabricants de batteries à semi-conducteurs de surmonter les défis actuels d’évolutivité et de rentabilité. Cela leur permettra de profiter du marché en croissance exponentielle des batteries pour véhicules électriques. Évalué à 56,4 milliards de dollars en 2022, ce marché devrait atteindre 134,6 milliards de dollars d’ici 2027, une aubaine pour les équipementiers qui peuvent contribuer à fournir des solutions SSD de qualité supérieure.

« La commercialisation des batteries à semi-conducteurs nécessite de l’innovation, de la collaboration et de la persévérance. Nous sommes impatients d’exploiter le potentiel des batteries à semi-conducteurs fiables, puissantes et abordables pour potentiellement transformer l’industrie des véhicules électriques. Grâce à des investissements et à une innovation continus aux côtés de nos partenaires automobiles de classe mondiale, nous pensons que les futures batteries à semi-conducteurs accéléreront l’émergence d’une nouvelle norme de transport propre, durable et électrifié. Bientôt, recharger sa voiture avant de se coucher sera aussi courant que recharger son téléphone aujourd’hui.

Nourriture à emporter

On s’attend à ce que les batteries à semi-conducteurs soient plus puissantes, plus légères, moins chères et plus stables, mais de nombreuses entreprises dans le monde font la promotion de cette nouvelle technologie. Outre Factorial, QuantumScape et Solid Power poursuivent leur rêve aux États-Unis. Toyota affirme être également sur la piste de la technologie des batteries à semi-conducteurs, et on peut supposer que tous les principaux fabricants mondiaux de batteries le sont également.

L’un des facteurs de motivation est de trouver de nouvelles façons de fabriquer des batteries qui n’impliquent pas l’achat de matériaux et de composants auprès d’entreprises chinoises. Même si les batteries en provenance de Chine sont de loin les moins chères, la chaîne d’approvisionnement pourrait être confrontée à d’importantes perturbations en cas de conflits commerciaux ou militaires. Si cela se produit, le prix passera au second plan par rapport à la disponibilité.

Les livraisons de batteries de Factorial Energy sont probablement dans plusieurs années. Dans la course au développement des batteries à semi-conducteurs, il est impossible aujourd’hui de savoir qui seront les vainqueurs demain.