Lorsque les ingénieurs des Chemins de fer fédéraux suisses (CFF) doivent effectuer des soudures sur un tronçon de voie, ils n’ont plus besoin d’allumer un générateur diesel. Ils peuvent brancher leurs outils sur un portable batterie plutôt. Une batterie silencieuse et sans émissions qui peut également alimenter des lumières et des instruments de mesure.
Les CFF disposent désormais d’environ 80 batteries fabriquées par Instagrid, une startup à croissance rapide dont le siège est en Allemagne. Le soudage nécessite une explosion d’énergie importante, les batteries doivent donc avoir un coup de pied.
« C’est ce pour quoi nous excellons particulièrement, la densité de puissance », affirme Andreas Sedlmayr, co-fondateur et PDG de l’entreprise, qui emploie 150 personnes et a levé à ce jour 145 millions de dollars. Le nom de l’entreprise est l’abréviation de « réseau instantané » – ce à quoi cela ressemble, explique Sedlmayr. Comme si vous aviez emporté avec vous l’accès au réseau électrique, dans une boîte.
Trouver le point idéal de la banque d’alimentation
Les batteries sont de plus en plus indispensables à mesure que les foyers et les industries s’électrifient dans le cadre de la transition vers l’abandon des combustibles fossiles. Mais les batteries ont tendance à être soit petites et faibles, soit puissantes et énormes. Une poignée de startups Je veux changer cela et trouver le juste milieu : les banques d’alimentation, disent-ils, peuvent être à la fois percutantes et portables.
En janvier, Instagrid a annoncé un cycle de financement de série C totalisant 95 millions de dollars et prévoit de se développer sur le marché nord-américain. « Nous doublons chaque année – c’est essentiellement ce dont nous avons besoin pour maintenir cette croissance », commente Sedlmayr à propos de l’investissement, qui, selon lui, aidera Instagrid à « se mondialiser ».
L’entreprise propose actuellement deux produits à la vente. L’Instagrid ONE pèse 20 kg et peut fournir 2,1 kWh. L’Instagrid LINK séparé se connecte au ONE pour augmenter la capacité jusqu’à un total de 6,3 kWh et alimenter plusieurs outils ou appareils à la fois.
Plus tard cette année, la société commencera à tester une nouvelle offre auprès de ses clients, l’Instagrid MOVE. Il s’agira d’une batterie beaucoup plus grosse, de la taille d’une petite remorque sur roues, qui pourra être remorquée derrière un véhicule. Il aura une capacité de 249 kWh et devrait être disponible commercialement au premier semestre 2025.
Alimentation et contrôle de la batterie
Sedlmayr explique que l’entreprise a travaillé dur pour développer un logiciel qui contrôle la façon dont ces batteries se déchargent, afin d’en tirer le maximum d’énergie tout en évitant la surchauffe. Ils s’appuient sur une multitude de blocs de batteries et d’onduleurs au sein de l’appareil, ce qui signifie que la conversion de puissance peut avoir lieu à plusieurs endroits en interne plutôt qu’à un seul.
« Le logiciel détermine essentiellement quelle cellule, dans quelle milliseconde, est connectée à la sortie », explique Sedlmayr. Un peu comme une grange pleine de mules ouvrant sporadiquement mais à la demande leurs portes d’écurie.
L’un des avantages des batteries portables est la possibilité de les utiliser pour différentes tâches dans un court laps de temps : il suffit de les transporter là où elles sont nécessaires, explique Edward Barbour de la Wolfson School of Mechanical, Electrical and Manufacturing Engineering de l’Université de Loughborough.
« Vous pouvez commencer à faire fonctionner votre batterie à un rythme effréné : plus vous faites fonctionner votre batterie, meilleures sont les économies », dit-il, faisant référence au processus de charge et de décharge répétée d’une batterie.
Barbour se demande si les batteries sont encore prêtes à remplacer les générateurs diesel dans des situations nécessitant une alimentation électrique de haut niveau toute la journée. Les cas d’utilisation dépendront naturellement de la quantité exacte d’énergie dont un client a besoin. Sedlmayr affirme que des tests impliquant des entreprises de construction dans l’UE ont montré qu’il était possible de compter sur les batteries pour alimenter des outils tels que des scies circulaires pendant une journée entière.
Une autre société, Allye (prononcer « allié »), au Royaume-Uni, travaille également sur une batterie grande mais transportable de 320 kWh nommée « la Max ». «L’empreinte au sol est plus petite qu’une place de stationnement typique», déclare Jonathan Carrier, co-fondateur et PDG. « Vous pouvez les soulever avec un chariot élévateur. » Allye a levé 900 000 £ et compte 11 employés.
Réduire les coûts grâce au stockage d’énergie intelligent
Le Max devrait être disponible dans le commerce plus tard cette année et Carrier affirme qu’il pourrait être utile aux équipes de tournage et de télévision sur place, aux équipes de construction ou aux opérations minières. Rien ne vous empêche également d’utiliser la batterie comme solution stationnaire, souligne-t-il.
Un supermarché, par exemple, pourrait en utiliser un pour stocker de l’énergie lorsqu’elle est disponible à des tarifs moins élevés en dehors des heures de pointe via le réseau. Ensuite, pendant les heures de pointe, les réfrigérateurs et les lumières du magasin pourraient fonctionner sur batterie. Cette « flexibilité du réseau », gérée automatiquement par le logiciel d’Allye, pourrait permettre aux clients d’économiser plus de 50 % sur leurs coûts d’électricité, estime Carrier. Les économies pourraient encore augmenter s’ils associaient également le système à des panneaux solaires.
« Nous introduisons ce qu’on appelle le stockage d’énergie en tant que service », ajoute-t-il. « Vous ne payez pas pour l’actif [bar a one-time installation fee], vous vous abonnez simplement sur une base mensuelle. L’abonnement consommerait environ 40 à 50 % des économies de coûts d’électricité permises par le système et les contrats dureraient de deux à trois ans, après quoi les clients pourraient prolonger ou mettre fin au contrat.
Connexion aux connexions existantes
La première installation d’une batterie Allye Max a eu lieu l’année dernière, sur une borne de recharge pour véhicules électriques et avions dans le sud de l’Angleterre. Au Royaume-Uni, un obstacle important au déploiement de bornes de recharge et d’infrastructures d’énergies renouvelables telles que les panneaux solaires est la difficulté d’accéder à des connexions au réseau améliorées. Cependant, Carrier affirme que les batteries Max aideront les clients à contourner ce problème en se connectant aux connexions existantes. « Notre solution stocke l’énergie du réseau avec une puissance de sortie bien inférieure », explique-t-il.
Cela pourrait même fonctionner dans les zones résidentielles – par exemple, une poignée de maisons dans une rue toutes connectées à l’une de ces batteries, afin qu’elles puissent accéder à l’énergie et la stocker aux moments où elle est disponible à un prix inférieur. Cela pourrait se produire du jour au lendemain, ou dans des cas où il existe un niveau élevé d’énergie renouvelable disponible sur le réseau. La mise en œuvre d’un tel système au Royaume-Uni nécessiterait probablement une réforme de la réglementation, explique Carrier.
Vijay Ramani, de l’Université de Washington à St Louis, aux États-Unis, qui étudie les systèmes de stockage d’énergie, affirme que les batteries portables et transportables séduiront probablement ceux qui souhaitent vivre ou travailler hors réseau. Cependant, pour les applications nécessitant plus de puissance, d’autres technologies telles que batteries à flux – dans lequel l’énergie stockée dans les électrolytes liquides est pompée dans la cellule de la batterie – pourrait être un meilleur choix. «Ceux-ci ont tendance à être moins chers à grande échelle», explique-t-il.
Cela dit, des appareils tels que l’Instagrid MOVE et l’Allye Max pourraient être un bon choix pour les installations de taille appropriée qui veulent s’assurer de toujours disposer d’une alimentation de secours, suggère Ramani.
« Pour les gens qui apprécient d’avoir une alimentation électrique ininterrompue et qui perdent de l’argent s’ils perdent l’électricité, ils seraient essentiellement prêts à payer pour quelque chose comme ça », dit-il.
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