Quatre chapeaux, deux bourses et un doctorat

Savoir depuis longtemps que, peu importe la route empruntée, le doctorat fera partie de notre plan de vie, puis finir par partir de Québec deux journées par semaine pour venir s’imprégner de son milieu de recherche doctoral à Sherbrooke. Telle est la réalité depuis un an pour Gabriel Pouliot, qui porte maintenant quatre chapeaux : étudiant au doctorat en génie chimique à l’UdeS, premier lauréat d'une bourse d'excellence Laurent et Claire B. Beaudoin, boursier Vanier 2023-2024 et chef Innovation électrique chez UgoWork, un fabricant de solutions énergétiques spécialisé dans les batteries au lithium-ion pour véhicules industriels.

Le projet de recherche qui anime le quotidien de Gabriel s’effectue avec les partenaires industriels UgoWork, BRP et CTA BRP-UdeS. Le projet s’intéresse en fait au vieillissement des batteries rechargeables et vise le développement de nouveaux outils afin d’augmenter la performance des batteries, prolonger leur durée de vie et détecter les cellules défectueuses.

Surnommé affectueusement LiAMM à l’interne, le projet s’intitule spécifiquement Mécanismes et modélisation des processus de vieillissement des batteries lithium-ion de véhicules industriels et récréatifs. Le projet LiAMM, mené par les professeurs Jocelyn Veilleux et Martin Désilets, a également reçu le soutien financier du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG, programme Alliance) ainsi que du ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie du Québec via InnovÉÉ.

Un projet de recherche qui arrive sur un plateau d’argent, pour reprendre les propos de Gabriel.

À l'hiver 2023, l’équipe LiAMM contacte UgoWork. Au menu : un projet de recherche parfaitement aligné avec les orientations de l’entreprise! J’ai voulu y plonger et faire un doctorat au CTA, hyper-pertinent, où je pouvais apporter la vision du partenaire industriel. Je garde un lien d’emploi avec l’entreprise – pour rester branché, sans mauvais jeu de mot –, qui me permettra de contribuer à la croissance de l’entreprise en soutenant son plan d’affaires et d’appuyer son développement à long terme en y ramenant une expertise stratégique.

Du stockage d'énergie à la mise en mouvement

L’expertise dont on parle, c’est une expertise en électrochimie, indispensable à la compréhension approfondie des enjeux de vieillissement liés aux batteries rechargeables. Accompagné des professeurs en génie chimique Jocelyn Veilleux et Martin Désilets, spécialistes des matériaux pour batteries au lithium, de la conversion énergétique et de la modélisation des processus électrochimiques, ainsi que par Éric Ménard, chef de projet – Électrification au CTA BRP-UdeS, Gabriel pourra satisfaire son goût inné pour les études, son attrait pour l’entrepreneuriat et son besoin de comprendre.

J’ai un baccalauréat en génie électrique et une maîtrise en génie mécanique. Ce doctorat en génie chimique me permettra d’ajouter le volet électrochimique à ma compréhension globale du fonctionnement des batteries rechargeables.

Intéressante, cette diversité. Et très cohérente : du stockage de l’énergie dans les batteries jusqu’au pneu en contact sur le sol en passant par la motorisation électrique, une vision macro permet toujours de mieux comprendre par la suite les éléments plus spécifiques.

Un peu drôle à dire, mais mon objectif est de me spécialiser pour devenir un généraliste de l’électrification des transports!

La batterie d’un véhicule électrique est généralement composée de quelques dizaines à plusieurs milliers de cellules lithium-ion rechargeables connectées ensemble pour former ce qu’on appelle le bloc-batterie.

Mieux comprendre le vieillissement

Ce projet se concentrera sur les batteries lithium-ion, une des technologies de stockage d’énergie les plus utilisées pour les véhicules électriques. Deux défis particuliers seront scrutés, soit le vieillissement des cellules – il peut y en avoir des milliers dans une batterie! – et le diagnostic de leur état de santé en temps réel. En réussissant à optimiser au maximum la charge et la décharge des batteries selon l’utilisation du véhicule, on pourra littéralement changer le portrait de l’électrification des transports, pas seulement pour les véhicules industriels et récréatifs, mais à plus large échelle.

Plus spécifiquement, on s’attardera au développement d’outils afin d’obtenir de meilleurs diagnostics sur les performances des batteries, de même que détecter et mieux comprendre pourquoi certaines batteries vieillissent parfois plus vite.

Les tests en labo sur le vieillissement des cellules ne sont pas toujours représentatifs de la vraie vie, car toujours effectués dans les mêmes conditions (température, vitesse de charge/décharge de la batterie, etc.), alors que, en réalité, les conditions sont continuellement changeantes. Des spécialistes comme Martin Désilets ont développé au fil du temps des modèles très performants pour illustrer le comportement des cellules par exemple. On tentera notamment de les appliquer à la batterie au complet, en temps réel et dans des conditions réalistes.

Gabriel Pouliot

Un projet de formation ambitieux

Le projet LiAMM vise la formation de quatre personnes étudiantes au doctorat, deux à la maîtrise et trois stagiaires au baccalauréat. De belles occasions sont toujours offertes au sein de l’équipe diversifiée et hautement dynamique mise en place. Les personnes intéressées sont invitées à contacter les professeur Jocelyn Veilleux ou Martin Désilets pour en apprendre davantage.

La formation de personnel hautement qualifié en électrification des transports ainsi que le développement des connaissances et d’outils d’ingénierie auront un impact stratégique et économique important pour les entreprises canadiennes spécialisées dans le domaine du transport et du stockage de l’énergie.

Professeur Jocelyn Veilleux