• Thierry Bardy

Le casse-tête des batteries auto



Victoire de Margerie


Aura-t-on assez de cobalt et de nickel pour alimenter nos gigafactories ? Heureusement, il existe d'autres technologies à base de soufre ou de sodium.

Depuis l'annonce du plan Fit for 55 par l'Union européenne, il n'y a plus de doute sur le choix politique, et celui-ci est populaire même si on sait qu'il sera difficile : oui, les voitures électriques sont plus lourdes et coûtent plus cher ; oui, les recharger est compliqué ; oui, la disparition des moteurs thermiques va créer des problèmes sociaux ; oui, nous sommes dépendants de certains matériaux critiques… et oui, il ne sera pas évident de financer en même temps le supplément d'exploration minière et les investissements en infrastructures de charge et de recyclage des batteries. Mais le temps du débat est clos et nous allons nous y atteler, sans quoi nos enfants ne nous le pardonneraient pas, comme l'a souligné le commissaire européen à l'Action pour le climat, Frans Timmermans.

Heureusement la technologie peut nous aider car la gamme de technologies en matière de batteries électriques est quasi infinie. Karim Zaghib, de l'université McGill, est associé à plus de 550 brevets dans ce domaine, c'est dire ! Pour l'heure, la lithium-ion fait la course en tête. C'est celle des gigafactories, ces méga-usines qui se construisent partout dans le monde occidental : celle de Northvolt vient de se mettre en route en Suède ; celle de Verkor démarrera à Dunkerque en 2025. La lithium-ion est la plus performante, avec de surcroît un potentiel de progrès : ainsi, la start-up française Nawa Technologies propose d'augmenter son autonomie, diminuer son poids et réduire son temps de charge grâce aux nanotubes de carbone.

Le monde de demain sera « pauvre en CO2… mais riche en métaux », répète l'industriel Philippe Varin. Or l'essor des batteries lithium-ion va entraîner rapidement un gros problème d'approvisionnement en métaux utilisés pour les fabriquer - le cobalt et le nickel en particulier. Il faut cinq à dix ans pour construire une nouvelle mine et les réserves sont concentrées en République démocratique du Congo, en Russie et en Chine. Il faudrait donc pouvoir réduire notre dépendance, mais comment ?

Depuis six mois, des start-up s'attaquent à ce problème et ont levé plus de 20 millions de dollars chacune. Momentum Technologies, au Texas, récupère du cobalt ou du nickel de haute pureté et refabrique des batteries. Mais les effets du recyclage ne seront pas significatifs avant dix ans. Mitrachem, en Californie, utilise l'intelligence artificielle pour améliorer les traditionnelles batteries à base de fer et phosphate. Mais même le minerai de fer devient critique depuis l'invasion de l'Ukraine ! Shirley Meng, de l'université de Chicago, est convaincue que les chimies de batterie alternatives - soufre ou sodium - sont la solution. Elles devraient offrir dès 2030 la même performance en autonomie, temps de charge ou durée de vie que les lithium-ion, et donc permettre de multiplier par dix la production de batteries à cette date.

Durables « de la mine jusqu'à la fin de vie »

Pour convertir la recherche fondamentale en vraies batteries au sodium, d'autres start-up sont à la manoeuvre, telles la française Tiamat et la suédoise Altris. Mais toutes ces technologies, lithium-ion ou alternatives, devront être vraiment vertes… Le PDG de Northvolt, Peter Carlsson, en est conscient lorsqu'il confie que « dans tous les cas, les industriels des batteries devront construire des chaînes d'approvisionnement durables de la mine jusqu'à la fin de vie des batteries ». Tout cela suppose un préalable dont nous n'entendons guère parler, sans doute parce qu'il s'agit d'un défi supplémentaire à relever : la flexibilité des gigafactories actuellement en construction afin qu'elles puissent fabriquer aussi des batteries au soufre ou au sodium. Et pour cause : nous ne pourrons pas financer plusieurs fois les investissements massifs de l'électrification.

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