Double énergie au kilo : la cellule lithium-soufre fait voler Pegasus et entre en test à l'armée

Sur une piste près de Melbourne, le Pegasus à cinq mètres d'envergure est resté près de deux heures en l'air, a parcouru plus de 75 km et s'est posé avec une réserve. Le pack ne contenait que 382 Wh, moins qu'une batterie de vélo électrique ordinaire. Les fines cellules solaires de l'aile ont aidé, mais ce sont les pochettes lithium-soufre qui ont fait le gros du travail. Ce vol résume en une image l'argument de l'aviation légère : l'énergie par kilogramme décide de tout.

La configuration de vol utilisait une cellule haute puissance autour de 350 Wh/kg et offrait, selon le calcul de l'entreprise, environ 80 pour cent de temps de vol en plus par kilogramme qu'une batterie professionnelle de drone répandue. Cette référence stocke près de 190 Wh par kilogramme, soit le niveau des cellules LFP de la plupart des voitures électriques. Les meilleures cellules de l'entreprise dépassent la bande des 450 Wh/kg vers 456 Wh/kg après formation, presque le double du pack auto classique.

L'arithmétique du vol : deux heures avec 382 Wh

La surprise tient au design semi-solide , qui embarque bien moins de liquide qu'une batterie normale. Les fabricants chinois évoquent une première génération solide vers 400 Wh/kg, mais l'électrolyte solide se dilate et se contracte avec la chaleur, se fissure, et l' endurance en cycles chute. La structure semi-solide gélifiée adoucit cette fragilité et sert de pont avec moins de fuites et de risque d'incendie.

La chimie sous-jacente reste simple : une anode en lithium métal et une cathode en soufre élémentaire. Le soufre est un sous-produit de raffinage abondant et bon marché, sans cobalt ni nickel coûteux aux chaînes fragiles. Le recours au lithium métal plutôt qu'au graphite retire une autre dépendance minérale côté anode.

La visite d'usine montre la discipline derrière la densité. La salle sèche à 2,4 millions de dollars, promise comme la plus grande du pays, existe parce que le lithium métal se dégrade au contact de l'humidité et que l'excès d'eau peut l'enflammer. Le souffle humain est la première source d'humidité intérieure, d'où déshumidificateurs géants, refroidisseurs, gaines et quatre étages de filtration en continu. La seule ligne de feuille de lithium du pays s'y trouve aussi : les lingots descendent à 100 microns via l'extrudeuse, les 75 microns visés sont atteints sur une seconde machine, avec une option laminée sur cuivre.

La ligne de pochettes est modeste mais complète. Les sachets laminés reçoivent trois soudures thermiques, le sac ouvert entre en boîte à gants pour un remplissage d' électrolyte sous vide, puis patiente pendant l'imprégnation. Les cellules passent au cycleur de formation, le gaz de croissance interfaciale est éventé, et le scellé final sous vide est frappé. L'ensemble forme un banc de validation de 2 MWh, pas une ligne grande cadence. En main, les cellules semblent de plume : cellules de puissance 10 Ah, cellules d'énergie 20 Ah et petits formats 5 Ah partagent une même emprise et flottent presque en flottabilité neutre.

Visite d'usine : salle sèche et ligne pochettes

Le point faible reste le familier : à chaque charge, une partie du soufre se dissout, les polysulfures migrent vers l'anode en navette polysulfure , et la cathode perd de la matière. Historiquement, le lithium-soufre tombait au seuil de 80 pour cent de capacité en quelques centaines de cycles, quand la cellule auto vise largement plus d'un millier. L'entreprise affirme qu'un nano-maillage issu de Deakin contient cette perte, sans publier la courbe.

L'histoire rend le vol lisible. Le lithium-soufre est connu depuis les années 1960 sans percer commercialement ; le responsable technique a passé 13 ans chez Oxis Energy en Grande-Bretagne avant que l'équipe ne parte pour l'Australie. L'aventure a démarré il y a cinq ans avec la coopération de l'université Deakin et la maison mère PPK, une introduction en bourse en septembre 2021, puis la croissance autour de l'usine de Geelong.

L'ordre de marché est assumé : d'abord la défense et les dronistes. En août, les premières cellules ont rejoint le centre DEVCOM C5ISR de l'armée américaine pour une évaluation indépendante. Les partenaires sondent par des voies distinctes, de l'intercepteur anti-drone Praetorian aux engins sous-marins MSubs à 1 000 mètres et à l'avion solaire stratosphérique Kea.

D'abord le ciel, puis la voiture

Le prix reste inconnu, et aucune cellule en petite série n'est jamais bon marché ; l'entreprise dit ouvertement que la vraie grande série exigera un investissement majeur. Dans les airs, la masse prime sur la longévité, et les batteries de drones passent déjà pour remplaçables après quelques centaines de cycles. Un pack familial classique doit au contraire porter l'énergie d'environ 200 de ces packs drones pendant plus d'une décennie. Avec deux packs et de meilleures cellules solaires, l'équipe Pegasus modélise 5 à 8 heures de vol et des patrouilles de 250 km, avec la guet des feux et l'inspection des lignes en premiers usages.