Batteries des voitures électriques, pièces de carrosserie : réutiliser et transformer plutôt que recycler

Aujourd’hui, la voie privilégiée pour le traitement des pièces d’une voiture hors d’usage, par exemple à la suite d’un accident, c’est le recyclage. L’institut allemand Fraunhofer travaille sur une autre piste avec le projet Ekoda. Il s’agit du réemploi, éventuellement en retouchant les pièces pour une affectation différente.

Mobilité durable

Lutte contre le dérèglement climatique, hausse des prix de l’énergie, raréfaction de matières premières, difficulté à éliminer les déchets, perturbation de la chaîne d’approvisionnement : tous ces problèmes peuvent être aujourd’hui plus ou moins résolus par le recyclage. L’opération consiste à détruire pour refabriquer.

Dans le cas d’une batterie de véhicule électrique, par exemple, on va chercher à séparer et récupérer les éléments à la suite d’un ensemble de traitements mécaniques et/ou chimiques. Mais ceux-ci ne sont pas neutres sur l’environnement. Pour favoriser une économie circulaire et réduire l’empreinte carbone, d’autres pistes sont déjà suivies. Ainsi la seconde vie des packs lithium-ion pour des applications de stockage stationnaire de l’énergie. Le projet Ekoda dont il est question ici inclut d’ailleurs cette possibilité avec des cellules devenues trop faibles.

Il en ajoute deux autres. Première piste : le remontage sur un même modèle de voiture électrique. Ainsi, après vérification de son état et de la compatibilité, une batterie d’une BMW i3 de 2021 accidentée pourrait reprendre du service sur un exemplaire plus ancien dont l’autonomie serait devenue trop limitée. L’autre piste : récupérer les cellules pour animer un engin agricole, de taille relativement modeste.

Vérification de la batterie

Le gros du travail de l’institut Fraunhofer spécialisé en sciences appliquées est d’identifier des processus permettant de rendre viable le réemploi des pièces. Pour reprendre l’exemple d’une batterie de véhicule électrique endommagé, une première étape exploite une caméra qui va se déplacer lentement au-dessus du pack déposé de l’engin. Cette action va permettre de récolter et d’enregistrer diverses informations. Ainsi le type de la batterie, son modèle, son numéro de série, et sa classe de puissance.

Ces données vont être comparées à celles d’une base interne qui aura été préalablement constituée afin de trouver des pistes d’affectation. Elles vont aussi servir à lancer des procédures standardisées et semi-automatisées, par exemple pour retirer le couvercle du pack. L’état individuel des cellules, leur niveau de charge et ses fonctionnalités électroniques vont être ensuite vérifiés.

Pas besoin donc de détruire des éléments fonctionnels pour en reconstruire de nouveaux. Ce scénario pourrait intéresser des établissements comme les e-Garages Revolte pour dépanner les véhicules électriques immobilisés. A condition que les constructeurs ne verrouillent pas la distribution, comme c’est hélas le cas aujourd’hui.

Autres exemples

Financé par le ministère fédéral allemand de l’Education et de la Recherche, le projet Ekoda s’intéresse aussi à la carrosserie et aux éléments de transmission. Par exemple, pour ces derniers, les boîtes de vitesses. Après rectification en passant par des machines-outils, des pièces de pignonnerie de voitures essence ou diesel pourraient trouver une nouvelle affectation dans la propulsion de scooters électriques, ou dans des applications extérieures à l’industrie automobile.

Pas au hasard, bien sûr, mais en suivant les recommandations issues de procédures complexes de recherche et de vérification qui doivent respecter différents critères écologiques, technologiques et économiques. Ces derniers, en particulier, seront valorisés dynamiquement, et en temps réel. Ainsi concernant la fluctuation du prix de l’énergie.

Au final, une certaine roue d’engrenage sera par exemple identifiée pour former telle pièce de transmission pour une liste de véhicules, ou telle autre afin d’animer certains portiques automatisés. Sa durée de vie sera alors prolongée. Idem pour les éléments de carrosserie qui pourront être découpés et reformés au besoin, sans passer par une phase de réduction en poudre ou copeaux.

Une feuille de route sur trois ans

L’institut Fraunhofer et ses partenaires des mondes universitaire et industriel entendent parvenir avec la feuille de route Ekoda à une « mobilité durable par la création de valeur circulaire », en considérant les composants obsolètes ou défectueux, non pas comme des déchets éventuellement à recycler, mais comme de véritables ressources déjà formées ou en passe de l’être.

Lancé le 1er novembre 2022, le programme a été confié aux chercheurs du département des machines outils de l’institut Fraunhofer. Ils vont appuyer leur démarche sur un logiciel contenant des algorithmes d’intelligence artificielle développé en interne pour ces équipements automatisés. Occupant le site dédié de Chemnitz, entre Zwickau et Dresde, ils ont jusque fin septembre 2025 pour mener à bien leur mission avec un esprit de fauteurs de trouble pour le monde du recyclage.

En plus de limiter la mise au rebut prématurée de véhicules partiellement intacts, le projet devrait aussi réduire l’exportation de voitures d’occasion défectueuses vers les pays du Sud, une pratique bien connue qui dure depuis des dizaines d’années et qui est un véritable contresens sur le plan écologique. Des modèles commerciaux pour une mise en application devront également avoir été définis. Ils seraient créateurs de nouveaux emplois.

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