Pile à combustible vs batterie lithium-ion : comparatif

La batterie lithium-ion a été une révolution technologique lors de son invention dans les années 1970. Elle a remplacé les batteries au plomb traditionnelles, nocives et difficiles à éliminer. La batterie lithium-ion est utilisée dans les téléphones portables, ordinateurs, jouets et autres appareils. La pile à combustible est en développement pour les véhicules hybrides électriques. Elle utilise une réaction chimique entre l'hydrogène et l'oxygène pour créer de l'énergie sans émissions nocives.

Coût

Le coût élevé de la production d'hydrogène est la principale raison pour laquelle la pile à combustible n'est pas largement utilisée. L'hydrogène peut être produit par électrolyse ou reformage à la vapeur — des méthodes deux à trois fois plus coûteuses que la production de la même quantité d'énergie à partir de gaz naturel.

Les batteries lithium-ion sont peu coûteuses à fabriquer et sont rechargeables, ce qui les rend plus rentables que d'autres sources d'énergie portables.

Durabilité

Les piles à combustible et les batteries lithium ont un impact environnemental minimal. La combinaison hydrogène-oxygène produit de l'eau comme émission, pas les gaz à effet de serre nocifs des combustibles fossiles.

Les batteries lithium ne produisent pas d'émissions nocives et sont rechargeables des centaines de fois. L'aspect propre des deux technologies les rend attractives.

Matériaux

Le composant principal de la pile à combustible à hydrogène est une membrane polymère qui permet de créer une charge électrique en combinaison avec l'hydrogène et l'oxygène. Ces membranes doivent être spécialement conçues pour résister à l'environnement prévu, comme la chaleur élevée et les contraintes mécaniques.

Le lithium est utilisé dans les batteries en raison de sa haute densité énergétique, qui permet de maintenir une charge. Le lithium est léger, ce qui rend les batteries idéales pour l'automobile.

Potentiel

Les piles à combustible à hydrogène et les batteries lithium ont un potentiel d'amélioration. Si le coût de production d'hydrogène peut être minimisé, cela pourrait devenir une alternative à l'énergie pétrolière. La recherche sur les batteries lithium est aussi prometteuse. Une augmentation de la capacité énergétique et des cycles de charge pourrait rendre la batterie une source d'énergie plus prometteuse.

Défis

La pile à combustible a des obstacles à surmonter avant d'être une alternative économique aux carburants actuels. Le coût de production d'hydrogène doit être réduit pour être compétitif. L'accessibilité de l'hydrogène aux consommateurs doit être résolue. Il y a peu d'endroits où l'hydrogène est facilement disponible au public.

De même pour les batteries lithium, un réseau de stations de recharge devra être développé si elles doivent servir de source d'énergie automobile. La capacité de charge limitée est un autre défi pour rendre les batteries plus puissantes et fiables comme source d'énergie portable.