Pourquoi les batteries sont devenues un talon d'Achille pour la fiabilité

Il y a seulement deux ans, Fernando Alonso avait disputé l'intégralité de la saison 2024 en n'utilisant qu'une seule batterie, tandis que l'unité de puissance n'avait été remplacée que lors du dernier Grand Prix à Abu Dhabi. Une statistique impressionnante, qui confirmait un élément fondamental, à savoir la fiabilité de l'unité de puissance Mercedes.

Deux ans plus tard, la situation semble bien différente. Les pannes sur les monoplaces de George Russell et de Kimi Antonelli constituent un signal d'alarme, surtout si l'on y ajoute les problèmes rencontrés par McLaren et Williams lors des premières courses de l'année. Certes, la W17 est la voiture de référence, mais la question de la fiabilité reste un point... chaud.

Dans la perspective de la révolution de 2026, l'optimisation de la gestion des températures allait quoi qu'il arrive devenir un aspect crucial. D'autant plus que, dans la nouvelle formule, le rôle de la batterie est bien plus central que lors du cycle technique précédent, où la composante hybride avait un poids nettement moindre.

George Russell devant Kimi Antonelli au GP de Barcelone.

Photo de: Alastair Staley / LAT Images via Getty Images

Jusqu'à présent, Mercedes semble avoir souffert des températures élevées et des contraintes de fonctionnement imposées au bloc moteur. Certes, quelques pannes se sont également produites dans des conditions plus fraîches, mais il ne faut pas oublier que le trafic a souvent joué un rôle, de sorte que tout ne peut pas être imputé uniquement à la température extérieure. L'élément crucial est que la marque à l'étoile semble avoir identifié la nature du problème et que les différentes pannes ont une même origine.

James Allison a déjà laissé entendre que, avec l'introduction des prochaines batteries au cours de la saison, les premières solutions devraient voir le jour. Mais qu'est-ce qui rend les batteries de cette année si sensibles par rapport au passé ? Le point de départ est le cycle de charge et de décharge : jusqu'à l'année dernière, environ 120 kW étaient récupérés lors du freinage, alors qu'aujourd'hui, cette valeur a presque triplé, atteignant 350 kW.

Bien que la capacité maximale de la batterie soit restée la même, à savoir seulement 4 MJ, sa sollicitation, tant en phase de récupération qu'en phase de restitution d'énergie, a considérablement augmenté. Cela se manifeste de deux manières différentes : il y a bien sûr une composante thermique, car plus d'énergie génère également plus de chaleur, mais d'autre part, on parle aussi de micro-vibrations, qui s'ajoutent aux vibrations externes. L'une des raisons qui a retardé l'introduction du "Pit Boost" en Formule E était précisément ces vibrations qui entraînaient des pertes.

George Russell après son abandon au Canada.

Photo de: Brett Farmer / LAT Images via Getty Images

C'est un sujet souvent sous-estimé, car chaque batterie possède ses propres caractéristiques. Celles utilisées en Formule E, par exemple, ne seraient pas adaptées à l'usage requis en F1 : ce n'est pas seulement une question de poids, mais aussi de chimie et d'objectifs de conception. Dans un système hybride comme celui de la F1, la batterie doit fonctionner avec un "C-rate" très élevé, c'est-à-dire un rapport extrêmement élevé entre la puissance délivrée ou absorbée et la capacité du pack.

En substance, la F1 a besoin d'une batterie capable d'absorber et de restituer de grandes quantités de puissance avec des cycles de charge et de décharge très rapides. En Formule E, en revanche, la priorité est la densité énergétique : un bloc capable de stocker beaucoup d'énergie et qui, bien qu'il en récupère une partie lors du freinage, sera tout de même déchargé à la fin de la course.

Les batteries présentant des C-rates très élevés génèrent beaucoup de chaleur au niveau de chaque cellule, et évacuer cette chaleur devient un défi particulièrement complexe, qui va bien au-delà de la simple question de la température ambiante.

Ce n'est pas un hasard si Mercedes avait expliqué que la batterie de Russell avait été gravement endommagée par les températures atteintes, avant et après l'arrêt de la voiture, bien plus que par des composants chimiques, à tel point qu'il a fallu la renvoyer par voie maritime. Avec les batteries, des problèmes peuvent également survenir à température ambiante si elles ne sont pas gérées correctement ; c'est pourquoi la panne survenue au Canada va au-delà de la simple question de la "fraîcheur" extérieure.

Présentation du refroidissement de la batterie Mercedes lors du cycle technique précédent.

Photo de: Mercedes AMG

Il s'agit là d'un aspect crucial, car il est nécessaire de maintenir des températures aussi homogènes que possible sur l'ensemble du module de batterie : si ne serait-ce que quelques cellules ne fonctionnent pas dans leur plage optimale, le problème risque de se propager en cascade à l'ensemble du module. C'est pourquoi la gestion thermique est abordée sur plusieurs fronts, tant au niveau logiciel - beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît - que par le biais de solutions physiques dédiées.

Il est intéressant de noter que, comme on peut le voir sur l'image de synthèse (ci-dessus) du bloc-batterie Mercedes de l'année dernière, celui-ci comporte à l'intérieur des serpentins dans lesquels circule un liquide spécial, conçu pour maintenir les températures dans une plage idéale. À cela s'ajoute bien sûr l'apport d'air frais, mais le système de refroidissement par liquide reste un élément fondamental pour stabiliser le comportement thermique de la batterie.

Mais il est évident que les problèmes ne se limitent pas à la seule quantité d'air frais acheminée vers le système, d'autant plus qu'ils se sont manifestés chez différentes écuries. La composition chimique de la batterie peut également jouer un rôle, celle-ci pouvant varier d'un constructeur à l'autre dans la recherche de la formule la plus efficace. Des choix différents peuvent en effet s'avérer plus sensibles tant en termes de densité de puissance que de stabilité thermique.

Bien qu'elles soient toutes des batteries lithium-ion, il existe en réalité une certaine marge de manœuvre sur plusieurs aspects, ce qui peut entraîner des différences assez importantes. Mercedes a déjà expliqué avoir identifié la source du problème et que celui-ci sera résolu lors de l'introduction des prochaines batteries, mais en 2026, il n'est pas surprenant que cette question soit devenue nettement plus complexe que par le passé, même pour ceux qui, au cours du dernier cycle technique, avaient fait de la fiabilité l'un de leurs points forts.