Batteries et véhicules électriques : l’essentiel de l’actu – mars 2020

Malgré les difficultés engendrées par la crise du Covid-19, les chercheurs et les industriels actifs dans le secteur des batteries ne chôment pas. Comme chaque mois, Automobile-propre a compilé pour vous les dernières nouvelles les plus importantes.

Vers un « passeport » pour les batteries éthiques et durables d’ici 2022

L’Alliance Globale des Batteries (AGB) souhaite finaliser d’ici 2022 son projet de « passeport » pour les batteries. Il s’agira d’une sorte de label attribué sur la base de critères éthiques, écologiques et sociaux qui seront contrôlés et certifiés tout au long de la chaîne conduisant à la production d’une batterie depuis l’extraction des matières premières jusqu’à son assemblage final.

Fondée en 2017, l’Alliance Globale des Batteries (à ne pas confondre avec l’Alliance Européenne des Batteries, appelée aussi Airbus des batteries) est une coalition mondiale de 70 organisations publiques et privées regroupant des acteurs de la production de batteries (comme le géant minier Glencore, le spécialiste des métaux et du recyclage Umicore, le fabricant de cellules SK Innovation ou le producteur français de batteries Saft), des constructeurs (comme VW, BMW ou Renault), des organisations internationales (comme l’AIE, l’Unicef, l’OCDE ou la Banque Mondiale) et des ONG de la société civile comme Transport & Environment (T&E).

Cette alliance s’est accordée sur une « vision » et 10 principes directeurs en vue d’établir d’ici 2030 une chaîne de valeur mondiale pour la production de batteries éthiques et durables. L’un des premiers objectifs est l’établissement d’un « passeport » qui permettra à l’acheteur final (l’électromobiliste) de recevoir toutes les informations utiles au sujet des différentes étapes de la fabrication de sa batterie. Le but est par exemple de pouvoir certifier qu’aucun enfant n’a été utilisé dans les mines où ont été extraites les matières premières, que les droits des travailleurs et les lois concernant leur sécurité et leur santé ainsi que les normes de protection de l’environnement ont été respectés dans toute la chaîne. Des données concernant la consommation d’eau et d’énergie ainsi que les émissions de CO₂ tout au long de la chaîne de production seront également communiquées à travers ce passeport.

L’intention est donc de permettre à l’acheteur d’un véhicule électrique d’être informé des « performances » en matière d’éthique et de durabilité de sa future batterie, à l’instar de l’étiquette indiquant la classe énergétique d’un appareil électroménager.

Avec le « passeport batterie », les membres de l’AGB veulent contrer les critiques récurrentes, souvent fausses, erronées ou exagérées qui circulent à propos de l’impact environnemental, climatique et social de la production des batteries. Les données relatives à ces impacts pour toutes les batteries, quels que soient les acteurs et les intermédiaires qui sont intervenus dans le processus de fabrication, seront communiquées de manière uniforme et transparente. On sait déjà que la blockchain sera utilisée pour atteindre cet objectif.

La volonté des partenaires est de mettre au point un prototype du passeport avant la fin de cette année. Mais selon un responsable d’Audi, qui participe aux travaux, il faudra au moins 3 ans pour trouver des solutions aux problèmes concrets qui se posent et s’accorder entre tous les membres.

Des cellules sans cobalt pour les Model 3 produites en Chine

Selon une information publiée par l’agence Reuters, Tesla envisage d’utiliser des cellules Lithium Fer Phosphate (LFP) fabriquées par CATL dans la version « Standard range » des Model 3 produites à Shanghai. Ces cellules, peu utilisées par les constructeurs automobiles, ne contiennent pas de cobalt et sont moins chères que les cellules lithium ion de type NMC ou NCA qui équipent la plupart des véhicules électriques. Par contre leur densité d’énergie est moins bonne, ce qui signifie que pour une même capacité de stockage, les batteries équipées de cellules LFP sont plus lourdes et plus volumineuses. A notre connaissance, seuls quelques fabricants chinois comme BYD utilisent ces cellules pour des véhicules dont l’autonomie est relativement faible. Mais, toujours selon Reuters, CATL aurait réussi à augmenter la densité d’énergie des batteries LFP en mettant au point une nouvelle technologie d’empilage des modules dans les packs.

L’adoption de cellules LFP dans la version « Standard range » de la Model 3 chinoise pourrait donc s’avérer judicieuse car son autonomie réduite par rapport aux versions « Long range » et « Performance » implique forcément qu’elle utilise moins de cellules. La place ainsi libérée pourrait donc permettre l’emploi de cellules dont la densité est réduite, avec l’avantage qu’elles sont moins chères et qu’elles n’utilisent pas de cobalt, une matière première stratégique dont l’utilisation suscite des controverses. Par rapport aux cellules NCA, fabriquées par Panasonic, qui équipent les Model 3 « Made in USA », les cellules LFP seraient environ 25 % moins chères. Leur utilisation dans les véhicules destinés au marché chinois leur permettrait donc de mieux concurrencer les marques locales.

Comme on le sait, les cellules de type NMC des batteries équipant les Tesla fabriquées en Chine sont actuellement fournies par le coréen LG Chem. D’après nos informations, Tesla ne dénoncerait pas ce contrat mais ces cellules ne seraient plus incorporées que dans les versions « Long range ».

Quant aux Tesla produites aux USA, il ne serait pour l’instant pas question d’abandonner les cellules NCA de Panasonic.
Précisons quand même que ni Tesla ni CATL n’ont souhaité confirmer les infos diffusées par Reuters.

Des usines de recyclage des batteries lithium-ion fleurissent partout dans le monde

Le spécialiste canadien du recyclage, Li-Cycle, annonce qu’il a lancé la commercialisation de matériaux de batterie recyclés. Les premières livraisons ont eu lieu. La société prétend pouvoir récupérer plus de 80% des composants utilisés dans les batteries lithium-ion. Elle peut notamment fournir du cobalt, du nickel et du lithium provenant de son usine de recyclage situé dans l’Ontario. Li-Cycle décrit sa technologie comme un processus en deux étapes utilisant des procédés mécaniques et hydrométallurgiques. Grâce à cette approche, les Canadiens sont en mesure de recycler, sans devoir les trier au préalable, toutes les variantes de cellules, quelles que soient les chimies utilisées pour les cathodes et les anodes.

En plus de son usine principale au Canada, Li-Cycle projette la construction d’une deuxième unité de recyclage de batteries aux USA, plus précisément à Rochester dans l’Etat de New York. Selon le communiqué qu’elle a publié, l’entreprise, fondée il y a trois ans à peine, souhaite également explorer activement les « opportunités internationales ».

Rappelons qu’en Europe, une demi-douzaine d’usines de recyclage de batteries lithium-ion sont déjà opérationnelles, notamment en Allemagne, en France et en Belgique.

Ces usines qui fleurissent partout sur la planète sont en train d’établir un marché secondaire pour la production et la commercialisation des matériaux pour cellules lithium-ion provenant du recyclage des batteries. C’est une nouvelle filière qui permet de réduire la demande de matériaux extraits dans les mines et donc de minimiser l’impact environnemental de la production de batteries.

Au début de ce mois, un partenariat formé par l’énergéticien finlandais Fortum, le géant allemand de la chimie BASF et le groupe minier russe Nornickel a annoncé une initiative conjointe pour recycler les métaux des batteries lithium-ion à Harjavalta, en Finlande. Nous vous avons déjà parlé précédemment d’un projet similaire développé par Eramet, BASF et SUEZ ainsi qu’Audi et Umicore. En Allemagne, un consortium de 13 partenaires, partiellement financé par les pouvoirs publics, s’apprête à construire au Bade-Wurtemberg une nouvelle usine automatisée pour le démontage et le recyclage des batteries de voitures électriques.

Alpiq et Mercedes s’associent dans le stockage stationnaire

Le groupe énergétique suisse Alpiq et Mercedes-Benz Energy ont conclu un accord pour la construction d’une batterie géante d’une puissance de 1,5 MW et d’une capacité de 1,4 MWh.

Mercedes fournira des batteries de voitures électriques en fin de vie qui entameront ainsi une seconde vie dans ce stockage stationnaire. Selon Alpiq, celui-ci servira à équilibrer le réseau électrique, à lisser les pics de consommation et à faciliter l’intégration des énergies renouvelables.

LiPLANET veut faciliter l’industrialisation de nouvelles technologies

Si les communiqués de laboratoires et de chercheurs annonçant la mise au point de nouvelles technologies de batteries n’ont pas manqué ces dernières années, force est de constater que les espoirs qu’ils ont fait naître tardent à se concrétiser par un passage au stade industriel. LiPLANET sera peut-être le chaînon manquant qu’on attendait.

Coordonnés par l’université de Brunswick en Allemagne, 8 partenaires européens spécialisés dans la recherche ou l’industrialisation des batteries (dont le CEA Liten en France) ont en effet fondé les bases d’un réseau de lignes pilotes dont l’objectif est d’accélérer l’industrialisation des nouvelles technologies de batteries développées dans les laboratoires de recherche. Abréviation de «Li-Ion Pilot Lines Network», LiPLANET sera financé par la Commission européenne qui met à disposition deux millions d’euros dans le cadre du programme Horizon 2020.

« Cette initiative arrive à point nommé » déclare le professeur Arno Kwade, directeur de l’Institut de technologie des particules de l’université de Brunswick et chef du projet LiPLANET. « L’Europe entame sa production de cellules pour batterie et se frotte à la concurrence des fabricants asiatiques », explique-t-il. « Notre industrie européenne a besoin de concrétiser les innovations développées dans ses laboratoires de recherche. Cela sera facilité par notre réseau.  Un tel partenariat transfrontalier de lignes pilotes pour la fabrication de batteries, qui rassemble tous les acteurs importants, est unique au monde. »

Entre autres choses, le projet créera une plate-forme d’échange de connaissances et de données qui servira de base à la coopération entre l’industrie, le monde universitaire et les lignes de production pilotes. Un objectif sera aussi d’élaborer des normes pour la qualification de ces lignes pilotes.

Le réseau devrait permettre d’identifier les lacunes dans les connaissances et les équipements techniques. Pour combler l’écart existant entre la recherche et la production industrielle des cellules, des formations ou d’autres initiatives pourront être entreprises.

Et pour rappel :

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