Avec la popularité croissante des véhicules électriques, Robin Brundle, président de Technology Minerals PLC, examine les défis et les opportunités qui se profilent à l’horizon.

300 millions de véhicules électriques Les véhicules électriques circuleront le long des autoroutes du monde d’ici 2030, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE) et 60% de toutes les voitures vendues seront électriques. Mais voici le problème – ou, en d’autres termes, l’opportunité.

À mesure que les ventes de véhicules électriques s’accélèrent, une montagne de batteries lithium-ion en fin de vie (EoL) s’accumulera. Une étude estime que le Le stock mondial atteindra 3,04 millions de colis d’ici 2025, contre 44 000 en 2018. Au Royaume-Uni, La responsabilité de l’élimination sécuritaire incombe aux producteurs, c’est-à-dire des coûts supplémentaires. La technologie offre au secteur de l’énergie la possibilité de mettre les vieilles batteries à de nouvelles fins, apportant des avantages à la fois économiques et environnementaux.

Traditionnellement, il existe deux façons de traiter les batteries en fin de vie : la mise en décharge ou le recyclage. Recycle More UK dit 600 millions de piles finissent dans les décharges au Royaume-Uni. Les batteries se décomposent avec le temps et des produits chimiques dangereux peuvent s’infiltrer et empoisonner les réserves de sol et d’eau; Les batteries Li-ion présentent un risque supplémentaire d’incendie ou d’explosion.

Le recyclage des batteries Li-ion était auparavant problématique en raison de la chimie multiple des batteries, mais les entreprises peuvent maintenant les recycler efficacement. Recyclus, par exemple, pourra recycler Les cinq principales chimies de batteries, dans ses installations de Wolverhampton, une fois les permis accordés.

Mais il existe une troisième voie qui peut ajouter de la valeur à la chaîne d’approvisionnement et accélérer l’économie circulaire.

Pool de valeur le plus récent

Un nouveau marché des batteries de seconde vie est en train de naître, apportant des opportunités pour le secteur de l’énergie et l’industrie des véhicules électriques.

« La croissance mondiale continue des véhicules électriques signifie qu’une nouvelle opportunité pour le secteur de l’énergie est en train d’émerger : le stockage stationnaire alimenté par des batteries de véhicules électriques usagées, qui pourrait dépasser 200 gigawattheures » Selon McKinsey,. C’est, selon le consultant, « le plus récent réservoir de valeur » dans le stockage de l’énergie, et a une valeur potentielle sur le marché mondial « au nord de 30 milliards de dollars » d’ici 2030.

Comment cela fonctionne-t-il ? Les batteries Li-ion des véhicules électriques se dégradent rapidement au cours des cinq premières années et sont généralement conçues pour ne pas dépasser une décennie d’utilisation. Une fois qu’ils atteindre 70% de sa capacité, ils sont considérés comme EoL.

Pourtant, ils ont encore d’autres applications précieuses dans l’économie verte – comme dans les batteries résidentielles et l’électricité bloquée (interruptions de l’approvisionnement en énergie renouvelable). Ils peuvent être utilisés pour éclairer les bureaux, refroidir les centres de distribution d’aliments frais et comme support de transmission pour l’arbitrage énergétique, réduisant ainsi la congestion énergétique.

La mécanique de ce fonctionnement est la même que celle des batteries double-A d’une voiture télécommandée qui peuvent cesser de fonctionner mais les mettre dans une télécommande de télévision, et elles peuvent encore durer un an.

Les progrès technologiques permettent aux entreprises de trier et de catégoriser les batteries en fin de vie pour les réutiliser. Recyclus met en œuvre de nouveaux systèmes de banc d’essai pour analyser si les batteries sont adaptées à la réutilisation, à la réparation ou au recyclage.

Les véhicules électriques produisent beaucoup moins d’émissions de gaz à effet de serre, mais en produisent quand même. Une étude suggère: « Une chaîne de valeur des batteries en boucle fermée pourrait permettre 30 % des réductions requises des émissions de carbone dans les secteurs des transports et de l’énergie. »

Alimenter l’énergie verte

Les batteries EoL peuvent répondre à des applications moins exigeantes, telles que le stockage d’énergie stationnaire pour la production d’énergie verte. Le vent ne souffle pas toujours et le soleil ne brille pas toujours. Les batteries sont essentielles pour stocker l’énergie verte lorsque la production est élevée, pour la libération en cas de besoin.

Les constructeurs automobiles prennent également conscience de la valeur des batteries en fin de vie. Jaguar Land Rover a annoncé un partenariat en mars avec Pramac, un leader mondial de l’énergie, pour développer une unité de stockage d’énergie portable zéro émission alimentée par des batteries Jaguar I-PACE de seconde vie. Nissan, Mercedes et Audi sont également des projets pilotes.

Au fur et à mesure que les nouvelles batteries deviennent moins chères, les différences de coût entre les batteries neuves et usagées peuvent diminuer. D’ici 2025, Les batteries de seconde vie peuvent être 30% à 70% moins chères que les neuves dans ces applications – immobiliser moins de capital par cycle.

Relever les défis

Il y a quelques défis, bien sûr. Jusqu’à 250 nouveaux modèles de véhicules électriques existeront d’ici 2025, avec des batteries de plus de 15 fabricants. Peu de normes de l’industrie se concentrent sur les systèmes de gestion des batteries, et encore moins sur les spécifications de performance standard pour les batteriesr toute application donnée. Aucune garantie n’existe actuellement pour la qualité ou la performance.

Un régime réglementaire immature crée également des incertitudes pour les équipementiers, les entreprises de seconde vie et les clients potentiels. L’absence de réglementation peut créer des différences régionales dans le recyclage ou la réutilisation comme voie dominante.

Face à l’augmentation du nombre de marques de véhicules électriques et de batteries, les constructeurs automobiles envisagent de concevoir leurs véhicules électriques en pensant à des applications de seconde vie. Un nombre croissant le fait déjà, y compris Nissan et GM Motors. En 2020, Dane Parker, Le directeur du développement durable chez GM a déclaré à propos de son nouveau bloc-batterie Ultium: « Nous pensons que c’est très viable. Si vous les concevez dans ce but… Il devient beaucoup plus facile de s’intégrer plus tard.

Pour rester compétitives à mesure que les coûts des nouvelles batteries Li-ion baissent, les entreprises doivent industrialiser et mettre à l’échelle les processus de reconditionnement. Des études suggèrent l’utilisation de batteries de seconde vie restera rentable dans les pays où les coûts de fabrication sont plus faibles, où la productivité et les coûts de main-d’œuvre sont faibles

Les agences mondiales et les coalitions du secteur privé d’équipementiers et de fabricants de batteries de seconde vie s’attaquent aux normes et au déficit réglementaire. Le Parlement européen, par exemple, travaille sur de nouvelles règles.

Pour rester compétitives à mesure que les coûts des nouvelles batteries Li-ion baissent, les entreprises doivent industrialiser et mettre à l’échelle les processus de reconditionnement.

Les modèles de possession de batteries pourraient également évoluer. À mesure que les marchés de la seconde vie se stabilisent, les équipementiers de véhicules et de batteries peuvent trouver intéressant de conserver la propriété par le biais de la location de batteries aux propriétaires de véhicules électriques.

De cette façon, les fabricants peuvent continuer à gagner de l’argent avec la batterie lorsqu’elle ne peut plus être utilisée dans la voiture – et les acheteurs de véhicules électriques bénéficient de prix plus bas. Des véhicules moins chers encourageront davantage de personnes à les adopter, accélérant encore la transition verte.

Le passage sismique aux véhicules électriques a déjà considérablement perturbé la chaîne de valeur automobile et est maintenant sur le point de perturber la chaîne de valeur du stockage de l’énergie. De nouvelles industries de recyclage et de réutilisation ont vu le jour en réponse au défi futur de disposer de millions de batteries de véhicules électriques, avec le potentiel d’exploiter et d’accélérer l’intégration de l’énergie renouvelable dans nos réseaux.

Des partenariats se forment à l’échelle mondiale entre les fabricants de batteries, les fabricants de véhicules électriques et les recycleurs pour aider à créer une économie circulaire efficace des batteries qui profite aux producteurs, aux conducteurs et à la planète.