IBIS : Intelligent Battery Integrated System

IBIS : Un vaste écosystème coordonné par Stellantis opère une révolution dans l’électromobilité

Un nouveau concept de batterie intelligente pourrait révolutionner l’avenir du véhicule électrique. Inauguré le 20 juillet dernier à CentraleSupélec, sur le campus de l’Université Paris-Saclay, en présence de Anne Laliron, vice-présidente Green Tech, Energy de Stellantis, Natalia Roldan, Directrice des ressources humaines et développement durable de Saft, Jean-Luc Moullet, Directeur général délégué à l’innovation du CNRS et Franck Richecoeur, Directeur de la Graduate School Sciences de l’ingénierie et des systèmes de l’Université Paris-Saclay. Le projet de recherche collaborative IBIS coordonné par Stellantis, financé par l’ADEME, réunit quelque vingt-cinq ingénieurs et chercheurs français issus d’un vaste écosystème d’industriels et de laboratoires. Décryptage d’une avancée collective.

Impératifs environnementaux obligent, alors qu’il est urgent de réduire les émissions de CO2, de polluants et la dépendance aux énergies fossiles, l’industrie automobile, comme nombre de secteurs, opère sa mutation écologique et industrielle. Depuis 2019 déjà, tout nouveau véhicule produit par  Stellantis est décliné en version électrique. Concernant les batteries, pour tous les constructeurs, les enjeux en termes de compétitivité et d’autonomie restent majeurs. Dans ce domaine, le projet IBIS (Intelligent Battery Integrated System) opère une rupture dans la façon de concevoir les chaînes de traction électriques. L’électromobilité fait sa révolution.

Il y aura un avant et un après le projet IBIS. En 2015, Francis Roy, docteur ingénieur responsable de la coordination de partenariats de recherche chez Stellantis, crée l’OpenLab PSA@Paris-Saclay « Electrical Engineering for mobility » associant notamment les laboratoires GeePs et SATIE à Stellantis. Après quatre années d’études de conception, modélisation et de simulation au sein de l’OpenLab, l’ambitieux projet de recherche collaborative IBIS est lancé – au budget total de 10M€ -, en partie financé par le Plan d’Investissement d’Avenir, administré par l’Agence de gestion de l’environnement et de l’énergie (ADEME), coordonné par Stellantis et associant des ingénieurs et chercheurs des partenaires industriels Saft (groupe TotalEnergies), E2CAD et Sherpa Engineering, ainsi que des unités mixtes de recherche CNRS (GeePs, SATIE, LEPMI) [1] et l’Institut Lafayette.

Ce vaste écosystème donne lieu en 2022 à une innovation technologique majeure dans la conception de groupes motopropulseurs électriques. « L’innovation porte sur la suppression d’organes d’électronique de puissance (onduleur, chargeur) et l’intégration de leurs fonctions dans la batterie de stockage d’énergie par ajout de composants électroniques TBT (Très Basse Tension) au niveau des cellules Li-ion. Nous sommes les plus avancés au niveau mondial », explique Francis Roy, chef de projet d’IBIS. Désormais, la batterie délivre directement les grandeurs alternatives d’alimentation du moteur triphasé. « Nous nous concentrons sur la réalisation d’un véhicule prototype entièrement fonctionnel qui sera testé sur les bancs et les pistes d’essais de Stellantis ainsi que sur routes ouvertes. Nous visons une commercialisation avant 2030 », projette Francis Roy.

Cette innovation de rupture ne s’arrête pas là. Elle adresse également le domaine du stockage d’énergie stationnaire en simplifiant les architectures existantes des réseaux de distribution électriques intégrant des sources d’énergie renouvelables au caractère fortement intermittent (photovoltaïque, éolien…). La société́ Saft, leader mondial de la conception et de la production de batteries de haute technologie pour l’industrie et partie prenante du projet IBIS, mise sur le développement de ces nouvelles batteries stationnaires. « Le démonstrateur stationnaire est opérationnel depuis l’été 2022» précise Thomas Peuchant, responsable de l’équipe Innovations Systèmes Batteries de Saft.

« Pour les doctorants et post-doctorants, le caractère collaboratif et évolutif de ce projet s’avère très attractif. Les chercheurs constatent l’apport du laboratoire et la complémentarité de leurs travaux menés conjointement avec les industriels. Les débouchés en termes de marché de cette technologie performante, efficace et compétitive en termes de coûts constituent un autre facteur d’attractivité », souligne Claude Marchand, Directeur du GeePs (laboratoire de Génie électrique et électronique de Paris), unité mixte CNRS, CentraleSupelec, Université Paris-Saclay et Sorbonne Université.

Au final, le projet IBIS va permettre d’accroître l’autonomie des véhicules et la durée de vie des batteries, de réduire le coût de fabrication du véhicule, de diminuer le volume et le poids de toute la chaîne de traction et de faciliter la réutilisation des batteries automobiles IBIS dans une seconde vie en stationnaire. Avec cette révolution de la filière française en matière de conception de pack batterie, c’est la mobilité durable à l’échelle mondiale qui s’accélère.

[1] Les laboratoires : Génie électrique et électronique de Paris (GeePs, CNRS / CentraleSupelec / Sorbonne Université / Université Paris-Saclay), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE, CNRS / CNAM / CY Cergy Paris Université / ENS Paris-Saclay / Université Paris-Saclay) et Laboratoire d'Electrochimie et de Physicochimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI, CNRS / Université Grenoble Alpes / Université Savoie Mont Blanc).

Auteure : Raïssa Charmois