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Janvier 2010

Batteries et véhicules électriques

Batteries et véhicules électriques

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Le lithium, une source d’énergie abondante

Composant essentiel des batteries actuelles, le lithium est un métal mou et léger d’origine minérale. C’est une source d’énergie non renouvelable, mais disponible en grande qualité sur Terre (33e élément le plus abondant sur la planète).  

Les ressources mondiales exploitables sont évaluées entre 7 et 28 millions de tonnes, selon l’Ademe. Le plus grand gisement au monde se trouve dans le sud-ouest de la Bolivie. Il représente à lui seul un tiers des ressources mondiales.  

Premier exportateur de lithium (39,3 % de la production mondiale*), le Chili possède la deuxième plus grande réserve avec le Salar d'Atacama.  

Viennent ensuite la Chine (13,3 %) et l'Argentine (9,8 %).  

D'autres gisements sont exploités, notamment les lacs salés au Tibet ainsi que des mines en Australie, en Russie et aux Etats-Unis.  

La Méditerranée contiendrait également une des plus importantes réserves de lithium au monde, ce qui représente une opportunité pour les pays d’Europe et d’Afrique du nord de se lancer dans la production.

Cependant, le lithium n’est pas facile à extraire contrairement au pétrole. A cause de sa grande réactivité à l’eau et à l’air, il ne peut être prélevé directement sous forme métallique, mais à l’état d’impureté dans les sels issus d'autres métaux alcalins.  

Son extraction et son raffinement sont donc des opérations longues, complexes et coûteuses, qui impliquent de gros moyens techniques et financiers. Du fait de la forte demande pour le marché de l'informatique et de la téléphonie, le prix du lithium a explosé ces dernières années, passant d'environ 350 dollars la tonne en 2003 à près de 3000 dollars en 2008. Avec l’avènement de la voiture électrique, cette hausse pourrait donc s’accentuer.  

*Chiffres de la production de lithium à l'échelle mondial, USGS (Institut d'études géologique des Etats-Unis), 7 janvier 2009 



La production s’accélère

Depuis quelques années, les alliances stratégiques et les créations de joint-venture se multiplient entre constructeurs automobile et fabricants de batteries.  

Exemple : le groupe Renault-Nissan a crée une co-entreprise en 2007, AESC (Automotive Energy Supply Corporation), avec le fournisseur japonais NEC. La production des batteries a commencé en 2009 dans une usine située sur le site de Zama au Japon. Le groupe a également annoncé la création d’une joint-venture à Flins en France pour produire des batteries Li-ion en grande quantité (jusqu’à 100 000 par an) à partir de 2012. De quoi approvisionner les véhicules électriques du groupe mais aussi d’autres constructeurs.

De l’autre côté de l’Atlantique, l’américain Général Motors s’est associé avec les entreprises LG Chem (Michigan) et A123Systems (Massachussetts) pour produire des batteries Li-ion pour ses futurs modèles hybrides rechargeables (Chevrolet Volt et Opel Ampera), mais aussi pour d’autres types de transports : bus, camions et même avions.

En passe d’être racheté par PSA, le japonais Mitsubishi Motors produit déjà ses propres batteries Li-ion pour sa citadine i-MiEV et ses futurs dérivés Peugeot et Citroën. Le géant allemand Volkswagen mise également sur le savoir-faire nippon à travers son partenariat avec Sanyo. 

Tandis que Mercedes et BMW ont choisi la co-entreprise SAFT-Johnson Controls pour fournir les batteries des modèles Mercedes Classe S hybride et BMW Série 7 ActiveHybrid. Déjà implantée aux Etats-Unis dans le Michigan, cette structure franco-américaine a inauguré une nouvelle usine, le 19 juin dernier à Nersac en Charente, capable de produire plusieurs millions de batteries par ans !   


Recyclables à 90 %

D’après Maxime Pasquier de l’Ademe (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), une batterie Li-ion pour véhicule nécessite entre 1 et 3 kg de lithium. Il faudrait entre 4 et 10 millions de tonnes de lithium pour assurer la production de 2 milliards de véhicules dans le monde. Si les réserves (entre 7 et 28 millions de tonnes estimées) pourraient suffire à assurer une production en masse de batteries Li-ion pour véhicule, reste la question essentielle du recyclage pour la protection de l’environnement mais aussi pour le renouvellement des batteries.  
 
"Une batterie Li-ion est recyclable à 90 %, seuls les solvants organiques sont impossibles à traiter et engendrent des déchets".

Des groupes de travail sont déjà à l’œuvre pour trouver des solutions en faveur du recyclage complet des batteries issues de l’automobiles ; et ce avec l’aide des filières de recyclage existantes dans le domaine des batteries (informatique, téléphonie mobile…). 
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