Batteries et véhicules électriques : l’essentiel de l’actu – Novembre 2019

Développements technologiques, nouvelles stratégies, projets d’usines, signatures de partenariats et de contrats … Comme chaque mois Automobile-propre a compilé pour vous les dernières infos de l’actualité des batteries

Tiamat s’apprête à industrialiser des

Héritière des travaux de recherche sur le stockage électrochimique du CNRS et du CEA, la startup française Tiamat a mis au point une batterie sodium-ion. De la même famille des métaux alcalins que le lithium, le sodium a l’avantage d’être 50 fois plus abondant sur terre. C’est un des composants du sel de cuisine : il y en a donc en quantités considérables dans nos océans et dans les mines de sel, partout sur la planète alors que les ressources en lithium sont très localisées dans quelques régions du globe, principalement en Amérique du Sud, en Australie et en Chine.

Les cellules des batteries sodium-ion (Na-ion) fonctionnent sur le même principe que les lithium-ion (Li-ion) utilisées dans la plupart des véhicules électriques. Ce qui change, ce sont les performances : Tiamat annonce une charge 10 fois plus rapide et une durée de vie beaucoup plus élevée (4.000 cycles de charge et décharge). Malheureusement leur densité d’énergie est plus faible, ce qui se traduit, à capacité de stockage égale, par un poids plus important que les batteries Li-ion. Pour l’heure, Tiamat destine donc ses batteries aux applications nécessitant une forte puissance spécifique et une charge rapide comme pour les scooters et les trottinettes électriques, ou pour le stockage statique de l’électricité (de type powerwall), où le poids n’est pas vraiment un problème.

Tiamat s’est allié à EasyLi, une autre startup française qui conçoit et fabrique des systèmes de batteries innovants et des solutions de stockage d’énergie. L’objectif était d’intégrer les batteries Na-ion dans des trottinettes électriques pour tester et valider leurs performances réelles dans une application concrète et pas uniquement en laboratoire. Les premières trottinettes équipées ont été présentées en mai 2018 lors de l’inauguration du hub de l’énergie à Amiens. La réussite de cette expérience a permis a permis à Tiamat de réaliser, fin 2018, une levée de fonds de 3,6 millions d’euros. L’entreprise s’apprête maintenant à lancer la production de petites séries en 2020 avec une commercialisation prévue dans toute l’Europe.

Une nouvelle électrode en silicium pour améliorer la densité énergétique des batteries

Le fabricant japonais de batteries GS Yuasa annonce la mise au point d’une électrode à base de silicium-métal qui permettrait de multiplier par trois la densité d‘énergie par rapport aux batteries lithium-ion actuellement utilisées dans la majorité des véhicules électriques. Cette nouvelle technologie pourrait être utilisée dans les futures batteries solides.
Selon le communiqué publié par la société, la durée de vie de ces électrodes doit encore être améliorée avant de pouvoir les commercialiser. Elle espère y arriver d’ici 2025.

Nous savions déjà que la capacité théorique d’une électrode en silicium-métal est très élevée : environ 4.200 mAh par gramme. En outre le silicium est disponible en grande quantité dans l’écorce terrestre et son prix est réduit. Malheureusement le volume d‘une électrode en silicium-métal augmente considérablement d’environ 400% au cours du cycle de charge et de décharge, et, à la longue, le matériau s’effrite. Pour cette raison, cette technologie d’électrode n’a jamais été utilisée.

GS Yuasa cite trois facteurs qui, selon ses déclarations, lui auraient permis d’améliorer la technologie. Ses chercheurs auraient trouvé une taille optimale pour les particules constituant l’électrode. Deuxièmement, la conductivité électrique du silicium étant faible, ils utiliseraient plusieurs additifs métalliques (au lieu d’un seul) qui améliorent la conductivité de l’électrode. Et troisièmement, l’utilisation d’un liant soluble dans l’eau permettrait de réduire les coûts du processus de production.
L’avenir nous dira si cette nouvelle annonce pourra conduire un jour à une réelle avancée technologique utilisée par les constructeurs.

Airbus des batteries : le premier projet attend le feu vert de l’Europe

Peter Altmaier, le ministre allemand de l’économie et de l’énergie a introduit officiellement auprès de la Commission européenne une demande relative au premier grand projet d’usine de fabrication pour cellules de batteries. Outre l’Allemagne, le ministre a déclaré que des entreprises de 6 autres pays européens participent au projet, sans toutefois les nommer. Il s’agit fort probablement du consortium mené par PSA, via sa filiale Opel et le fabricant français de batteries Saft détenu par Total.
Comme on le sait, l’Allemagne s’est engagée à soutenir l’Airbus des batteries à hauteur d’un milliard d‘euros, et la France est prête à verser 700 millions. Mais pour pouvoir bénéficier de ces subsides, il faut que la Commission européenne accorde une dérogation à sa réglementation sur les aides d’État et la concurrence, en accordant au projet le statut de « PIIEC » (Projet important d’intérêt européen commun). Le feu vert européen ne fait aucun doute puisque la Commission en la personne de son vice-président Maros Sefcovic a été à l’origine de cette initiative. Peter Altmaier espère l’obtenir avant la fin de l’année. « Aujourd’hui, ce qui n’était pas certain il y a un an est clair : l’Allemagne et l’Europe développeront et fabriqueront elles-mêmes des cellules de batterie compétitives, innovantes et respectueuses de l’environnement » a-t-il déclaré.

Le consortium mené par PSA et Saft a l’intention de lancer la construction d’un premier atelier pilote en Nouvelle-Aquitaine avant la fin de l’année et puis de construire deux usines pour la production en série de cellules, la première dès 2022 en France et la deuxième d’ici 2024 en Allemagne. Aucune information officielle sur l’emplacement de ces usines n’a encore été dévoilé.

On ignore encore si le groupe Volkswagen, demandera aussi un financement européen pour son projet d’usine de cellules qu’il développe avec la société suédoise Northvolt. En tout cas les deux partenaires ont déjà lancé une première production pilote dans l’usine VW de Salzgitter. Leur objectif est de produire 16 GWh de cellules d’ici fin de 2023. Le constructeur de l’ID.3 investit environ un milliard d’euros dans ce projet.

Nouvelle stratégie d’achat de matières premières pour BMW

Le groupe BMW modifie sa stratégie d’achat des matières premières pour les batteries de ses voitures électriques. Les matériaux importants tels que le lithium ou le cobalt ne seront plus achetés à des intermédiaires. Ceux-ci doivent disparaître de la chaîne d’approvisionnement. « Nous avons restructuré nos chaînes d’approvisionnement et à partir de 2020 nous achèterons le cobalt et le lithium en direct chez les producteurs », explique Andreas Wendt, le responsable des achats du constructeur bavarois. Il espère ainsi faire la transparence totale sur l’origine de ces matières premières.

BMW confirme aussi son intention de ne plus se procurer du cobalt en provenance de mines congolaises, il sera dorénavant acheté en Australie et au Maroc. « Le respect des droits de l’homme est notre priorité absolue », a déclaré le comité de direction.

Ces décisions ne mettent pas en péril la sécurité des approvisionnements du groupe : « Nous avons signé des contrats garantissant nos approvisionnements jusqu’en 2025 et au-delà » nous précise Andreas Wendt. Le cobalt que BMW utilisera dorénavant proviendra de la mine australienne Murrin Murrin exploitée par le géant minier Glencore.

Ceci dit, BMW ne quitte pas tout à fait le Congo : avec BASF, Samsung SDI et Samsung Electronics, la société poursuit son implication dans un projet pilote d’exploitation durable et éthique de cobalt en République démocratique du Congo. L’objectif est d’inciter les petites mines artisanales à garantir des conditions de travail humaines, décentes et sécuritaires dans leur exploitation.

CATL a entamé le chantier de construction de son usine allemande

A peine deux semaines après avoir reçu le permis de bâtir pour sa nouvelle implantation en Allemagne, CATL, le fabricant chinois de cellules pour batteries inaugurait déjà le chantier de construction. Située près d’Erfurt, capitale de l’état allemand de Thuringe, la future usine devrait être opérationnelle début 2022. CATL y investira plus d’1,8 milliards d’euros et créera jusqu’à 2.000 emplois sur le site. Une véritable aubaine pour cet Etat de l’ex-Allemagne de l’est où le taux de chômage est encore très élevé. Le facteur décisif qui a emporté le choix du site d’Erfurt par rapport aux autres options a été la proximité des usines de la plupart des constructeurs automobiles allemands, accessibles par la route en moins de quatre heures.

Fiat va construire des batteries à Turin

Le groupe Fiat Chrysler bâtit actuellement dans son usine de Mirafiori à Turin, un centre d’assemblage de batteries pour ses véhicules électriques. FCA y investira initialement 50 millions d’euros.

Ce « Battery Hub » disposera également d’un centre technologique dédié au contrôle de qualité et aux tests des composants fabriqués par les sous-traitants. Il est aussi prévu d’y développer des prototypes et d’y dispenser des formations.

Cette annonce intervient quelques mois après la décision prise par le groupe FCA d’assembler la nouvelle Fiat 500 électrique dans l’usine de Mirafiori dès le deuxième trimestre de 2020. Environ 1.200 personnes seront employées à l’assemblage de cette petite citadine qui devrait sortir des lignes de production à la cadence de 80.000 unités par an.

Umicore fournira des matériaux pour les cathodes NMC à Samsung SDI

Umicore, le groupe belge spécialisé dans la technologie des métaux et Samsung SDI, fabricant coréen de cellules pour ont signé un accord stratégique portant sur la fourniture de près de 80.000 tonnes de matériaux pour les cathodes NMC (Nickel Manganèse Cobalt) à partir de 2020.

Selon Umicore, la majorité des quantités convenues seront destinées aux batteries automobiles, le solde étant réservé aux systèmes de stockage statique d’énergie. Ces matériaux seront principalement fournis par les usines coréennes d’Umicore.

Il y a à peine un mois, Umicore avait signé un contrat similaire avec LG Chem pour 125.000 tonnes de matériaux NMC. Cet accord entrera également en vigueur en 2020. La majeure partie de l’offre convenue proviendra de l’usine d’Umicore actuellement en construction en Pologne, l’usine européenne de LG Chem étant elle aussi située en Pologne.

Le contrat germano-bolivien pour la production de lithium est annulé

L’accord entre la société privée allemande ACI Systems et la société publique bolivienne Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB) portant sur la production de lithium dans la région de Potosi a été annulé par le gouvernement du président Evo Morales. Aucune explication n’a été donnée sur les raisons qui ont motivé cette décision. Mais dans les semaines qui l’ont précédé, des manifestants sont descendus dans la rue pour exiger que les redevances de 3% convenues pour la collectivité soient portées à 11%. Des associations locales ont déclaré que la région devait tirer davantage de bénéfices de cet accord. Depuis plus de trois semaines, la population bolivienne occupe les rues du pays pour protester contre la réélection du président Evo Morales, lequel a démissionné ce dimanche.

Selon certaines estimations, le salar d’Uyuni dans la région de Potosi (le plus vaste désert de sel au monde) contient environ 9 millions de tonnes de lithium, ce qui en fait l’un des plus importants gisements de lithium au monde.

En décembre dernier, après que le gouvernement bolivien eut attribué à ACI Systems le rôle de partenaire stratégique pour l’exploitation de ces gisements, une joint-venture avait été officiellement créée lors d’une réception à Berlin. La société d’État bolivienne devait détenir une participation majoritaire de 51%, tandis qu’ACI Systems endossait la responsabilité de la production. La société allemande prévoyait d’investir environ 1,3 milliard de dollars dans le projet. Maintenant, le sort de ce partenariat est tout à fait incertain.

Deutz acquiert le spécialiste des systèmes de batteries Futavis

Deutz AG, le constructeur allemand de moteurs pour poids-lourds et engins agricoles a racheté la société Futavis GmbH basée à Cologne. Futavis s’est spécialisée dans les systèmes de gestion des batteries (BMS). Composant indispensable de tous les packs batteries, le BMS surveille et gère l’état des différents composants de la batterie pendant la charge et la décharge. Il protège également la batterie en l’empêchant de sortir de sa plage de fonctionnement optimale en évitant les surintensités et les surchauffes par exemple.

Avec l’acquisition de Futavis, Deutz poursuit ainsi sa stratégie d’électrification. Selon le communiqué publié par les deux sociétés, Futavis dispose d’un savoir-faire technique étendu dans les domaines de l’électronique, des logiciels, de la technologie et de la sécurité des batteries ainsi que de leurs tests.   « Avec Futavis nous franchissons une nouvelle étape vers la mobilité zéro émissions » a déclaré Frank Hiller, CEO de Deutz .
Futavis est encore une jeune entreprise qui a été fondée en 2013. Elle emploie environ 30 personnes et vise des ventes de plus de cinq millions d’euros pour l’année en cours. Deutz indique que les clients de Futavis sont « des entreprises bien établies dans les secteurs de l’automobile et des véhicules utilitaires ».