Lilium, développeur d’avions électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL), s’est lancé dans le but de convaincre les sceptiques que les batteries qu’il a l’intention d’utiliser dans son Lilium Jet entièrement électrique peuvent offrir les performances promises.
S’exprimant lors d’un webinaire de l’entreprise consacré à la technologie des batteries le 10 novembre, le fondateur Daniel Wiegand a rejeté à plusieurs reprises les allégations de sous-performance et de consommation d’énergie excessive, les qualifiant de « mythes » et de « manifestement fausses ».
Il affirme que des tests portant sur des aspects clés des batteries – puissance, densité énergétique et éventuelle dégradation due à une charge rapide – ont montré qu’elles étaient capables d’atteindre l’objectif déclaré du Lilium Jet, à savoir transporter six passagers sur des itinéraires d’au moins 95 nm (175 km).
Tout en reconnaissant que la conception à soufflante canalisée de l’avion consommera environ deux fois plus d’énergie lors des décollages et atterrissages verticaux que ses rivaux propulsés par hélice – environ 2 147 kW contre 1 014 kW – Wiegand affirme que c’est beaucoup moins que prévu.
En fait, les vols d’essai des démonstrateurs à l’échelle Phoenix de Lilium ont montré que la consommation d’énergie était légèrement inférieure à celle initialement suggérée par de simples calculs.
Sur la base de ces résultats, Wiegand rejette catégoriquement les affirmations selon lesquelles le Lilium Jet nécessiterait cinq, voire dix fois la puissance d’un avion à hélice pour planer. «Cela place ces déclarations au pays des mythes», dit-il.
De plus, son « modèle de performance validé » prend en charge les chiffres de consommation d’énergie inférieurs sur tous les profils de mission, ajoute-t-il.
En outre, dit-il, tout inconvénient de la consommation d’énergie en vol stationnaire est « plus que compensé en vol de croisière », où « la section transversale du moteur est mieux dimensionnée et sera nettement plus efficace que les eVTOL à hélice ».
« De plus, nous volons beaucoup plus rapidement dans les missions à longue portée que nos pairs, notre avion est donc parfaitement adapté aux missions à longue portée. Et plus les batteries sont performantes, plus notre avantage s’accroît. »
Ses calculs suggèrent qu’une puissance spécifique de la cellule de 2,47 kW/kg serait suffisante « pour fournir une puissance suffisante pour planer jusqu’aux derniers 20 % de charge ».
En revanche, ses batteries à anode en silicium conformes à la production – préférées aux produits chimiques lithium-ion standard pour gagner en autonomie supplémentaire – fournissent confortablement 5 kW/kg à 50 % de charge et ont une densité énergétique de 330 Wh/kg. Wiegand affirme avoir une « feuille de route » pour augmenter ce chiffre à 350 Wh/kg d’ici 2026 et à 400 Wh/kg d’ici 2028.
Conçues par Ionblox – un spécialiste des batteries dans lequel Lilium a investi – les cellules en poche promettent « une énergie plus élevée, une puissance plus élevée et une capacité de charge rapide plus élevée » que les cellules Li-ion avec anodes en graphite.
Même si les cellules Ionblox seront à la pointe de la technologie lorsque le Lilium Jet sera commercialisé en 2026, Wiegand rejette les suggestions selon lesquelles son succès dépendrait des batteries de nouvelle génération.
« Nous avons entendu des inquiétudes selon lesquelles nos avions seraient dépendants de la technologie des batteries dans une demi-décennie : c’est évidemment faux.
« Nous avons effectué quatre ans d’essais en vol sur un démonstrateur à l’échelle utilisant des batteries disponibles dans le commerce avec des produits chimiques lithium-ion standard. »
En fait, dit-il, le premier démonstrateur Phoenix 1 utilisait des cellules que l’on trouve plus couramment dans les cigarettes électroniques.
Les tests internes des cellules conformes à la production ont montré qu’elles étaient capables de remplir une mission à 95 nm, tout en conservant les réserves d’énergie requises par les régulateurs européens.
De plus, des tests menés par le laboratoire national de l’Idaho pour Ionblox ont montré que les cellules conservaient une capacité revendiquée de 88 % après 809 cycles complets.
Lilium a également effectué des « tests intensifs » internes des batteries pour vérifier toute baisse potentielle de rétention de capacité causée par une charge rapide et des décollages à pleine charge. Wiegand affirme que les résultats montrent que 88 % de la capacité a été conservée après 1 450 cycles de vol. L’analyse de rentabilisation de Lilium prévoit une capacité de 88 % après 800 cycles.
La fabrication des cellules est actuellement entreprise par CustomCells en Allemagne en utilisant une « installation de production de pointe dédiée au Lilium ».
Cependant, le développeur aéronautique a décidé d’ajouter une deuxième source de production de batteries, en dévoilant un nouvel accord avec InoBat, qui fabriquera les cellules dans deux usines en Slovaquie à partir de 2024.
Lilium construit actuellement son premier Lilium Jet conforme à la production – le premier des six actifs de test pour la campagne de certification – l’assemblage final des ailes et du fuselage devant avoir lieu à son siège près de Munich en décembre, a déclaré Wiegand.
Une première sortie avec un pilote à bord est prévue pour le second semestre 2024, ajoute-t-il.
Mais il est peu probable que les affirmations de Wiegand concernant les performances de la batterie satisfassent les plus grands sceptiques de l’entreprise. La société de recherche financière Iceberg Research a été une critique notable de l’entreprise, en particulier sur ce qu’elle perçoit comme un manque d’ouverture et de transparence de la part d’Ionblox, notamment un refus de divulguer des données détaillées sur les résultats des tests aux investisseurs ou aux journalistes.
