Il existe finalement peu de données détaillées sur les batteries des véhicules électriques modernes. Pour justifier les travaux de son équipe, Achim Kampker, directeur du projet de recherche au sein du PEM, précise que « Tesla et BYD n'ont jamais révélé beaucoup de détails sur la composition de leurs batteries, de sorte que la structure mécanique des cellules et la plupart de leurs propriétés sont restées secrètes jusqu'à présent ».
Les résultats publiés le 6 mars dans la revue Cell Reports Physical Science montrent que les cellules 4680 de Tesla se concentrent sur « une densité énergétique élevée ». Tandis que les critères de « l'efficacité volumétrique » et « l'utilisation de matériaux plus rentables » ont été priorisés sur la Blade de BYD. Les chercheurs affirment que la batterie du Chinois serait « plus efficace » grâce à une gestion thermique « plus simple ».
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Pour en arriver à cette conclusion, les chercheurs de la RWTH ont examiné la construction mécanique, les dimensions et les propriétés électriques et thermiques des cellules, ainsi que la composition exacte des électrodes. Les coûts des matériaux des cellules et les processus utilisés pour l'assemblage ont également été scrutés. La batterie de Tesla vient d'un Model Y de 2022 et celle de BYD a été achetée auprès d'un revendeur chinois.
Ce que la chaire qualifie de « résultats surprenants » est expliqué par le professeur Heiner Heimes, membre du PEM. « Nous avons été surpris par l'absence de silicium dans les anodes des deux batteries, en particulier dans la cellule de Tesla, car le silicium est considéré comme un matériau clé pour augmenter la densité énergétique ». Autre surprise : les chercheurs ne s'attendaient pas à la manière dont les cellules sont assemblées.
Par exemple, les feuilles minces des électrodes ont été assemblées à l'aide d'une méthode de soudage au laser inhabituelle, au lieu de la méthode de soudage par ultrasons couramment utilisée sur le marché. Toutefois, les différences l'emportent sur les similitudes. On peut lire dans le rapport qu'il existe « des nuances significatives dans la vitesse à laquelle elles peuvent être chargées ou déchargées par rapport à leur capacité maximale ».
Pour ce qui est de la densité énergétique, les chercheurs fournissent des chiffres précis : 160 Wh/kg - 355,26 Wh/l pour la cellule LFP de BYD et 241,01 Wh/kg - 643,3 Wh/l pour la cellule 4680 de Tesla (NMC811). Même chose pour le coût des cellules : 25 euros/kWh pour BYD contre 36 euros/kWh pour Tesla. L'écart de prix s'explique notamment par « la différence de matériau choisi pour fabriquer la cathode », selon les chercheurs.
