2024 sera-t-elle l'année de la révolution des batteries ?
Plusieurs technologies frappent à la porte, mais il faudra attendre plusieurs années avant de les voir s'imposer.
- Publié le 31-12-2023 à 09h09

La voiture électrique est appelée à prendre une place plus importante dans la mobilité dans les années à venir. Mais comment pourrait évoluer la technologie des batteries dans le futur ? Tentative de réponse avec Peter Tom Jones, directeur de l'Institute for Sustainable Metals and Minerals à la KU Leuven.
NMC contre LFP
À l'heure actuelle, ce sont des batteries lithium-ion qui équipent les voitures électriques partout dans le monde. Au sein de ces batteries lithium-ion, il existe deux principales technologies : NMC (nickel, manganèse, cobalt) et LFP (lithium, fer, phosphate).
"Les batteries NMC, utilisées par les constructeurs européens, ont une meilleure autonomie et une meilleure recyclabilité, explique Peter Tom Jones. Mais les batteries NMC coûtent plus cher que les LFP car elles contiennent du cobalt et du nickel, deux matières premières très coûteuses".
Étant donné leur valeur intrinsèque plus élevée, les batteries NMC sont aussi plus facilement recyclables que les LFP. "Umicore, par exemple, n'a pas besoin de subsides pour recycler les batteries NMC, explique Peter Tom Jones. La valeur du cobalt et du nickel est suffisamment élevée pour rendre le recyclage économiquement intéressant".
Alors que la Chine s'est approprié la production des batteries LFP, certains constructeurs européens ont décidé de se tourner vers cette technologie. Leur but est de proposer des voitures électriques moins chères, en les équipant d'une batterie LFP plutôt que NMC. Pour Peter Tom Jones, ce n'est pas forcément une bonne nouvelle. "Étant donné leur faible valeur intrinsèque, les batteries LFP risquent de ne pas être recyclées, explique-t-il. En se tournant massivement vers cette technologie bon marché, l'Europe pourrait créer un énorme stock de déchets potentiellement toxiques. Bien sûr, l'Europe pourrait utiliser des subsides ou des taxes pour forcer le recyclage, mais ce n'est pas un modèle économique idéal pour les entreprises".
Mais quelles technologies pourraient arriver sur le marché dans les années à venir ? Si Peter Tom Jones ne voit pas de "bouleversement arriver dans les années à venir", des évolutions sont attendues.
Umicore mise sur la technologie HLM
Umicore a annoncé qu'il lancerait la production de batteries HLM (high lithium manganese) en 2026. L'avantage de cette batterie est qu'elle utilise du manganèse, une matière première théoriquement bon marché et abondante. La batterie HLM devrait donc être moins chère que la NMC, tout en proposant une meilleure autonomie que la LFP. Selon Peter Tom Jones, la technologie HLM peut être considérée comme la "réponse européenne" à la technologie chinoise LFP. "Mais le problème est le même que pour la technologie LFP, explique Peter Tom Jones. La faible valeur intrinsèque de la batterie HLM la rendra plus compliquée à recycler". Néanmoins, Umicore a la technologie pour recycler les batteries HLM. La question est de savoir si ce sera rentable sans subsides ou taxes.
Les batteries solides dans quelques années
Les batteries à électrolyte solide font aussi beaucoup parler d'elles. Plutôt que d'être liquide, l'électrolyte, placé entre l'anode et la cathode, est solide. Selon les promoteurs de la batterie solide, elle permettra de gagner en autonomie et en vitesse de chargement. "Les batteries solides sont une évolution plutôt qu'une révolution, tempère néanmoins Peter Tom Jones. Il s'agit toujours de batteries lithium-ion, dont l'électrolyte est solide plutôt que liquide. En outre, ces batteries resteront chères et seront destinées à la classe supérieure capable de se payer des voitures onéreuses". Si les batteries solides s'annoncent prometteuses, elles n'arriveront pas sur le marché avant plusieurs années. BMW, par exemple, a récemment annoncé qu'il ne commercialiserait pas de véhicule à batteries solides avant 2030.
La révolution du sodium
Selon Peter Tom Jones, il faudra attendre l'arrivée des batteries sodium-ion pour assister à une véritable révolution dans le monde des batteries. Selon l'Agence internationale de l'énergie, le recours au sodium présente un double avantage. Ainsi, le sodium est une matière première relativement bon marché et dont l'approvisionnement n'est pas critique. Selon l'AIE, la batterie au sodium, développée par l'entreprise chinoise CATL, coûte 30 % moins cher que la batterie chinoise LFP, qui est elle-même 20 à 40 % moins chère que la batterie NMC.
Néanmoins, les batteries au sodium ont une faible densité énergétique. Cela signifie que la batterie prend plus de place pour une même capacité. "Dans un premier temps, les batteries au sodium ne constitueront pas une solution pour les voitures, explique Peter Tom Jones. On pourrait les utiliser pour stocker l'électricité excédentaire produite par les énergies renouvelables". Selon l'AIE, les batteries au sodium pourraient néanmoins équiper des voitures électriques bon marché, avec une plus petite autonomie.
Protéger l'industrie européenne ?
Par ailleurs, Peter Tom Jones appelle l'Europe à se protéger de la concurrence chinoise. "Sinon, on risque de revivre ce qui s'est passé avec le photovoltaïque, déclare-t-il. Les Chinois ont copié notre technologie et l'ont reproduite à un coût moins élevé grâce à leurs subsides d'Etat et à leurs critères ESG (NdlR : Environnement, social et gouvernance) moins élevés. L'Europe doit donc se protéger si elle veut éviter de devenir un musée de l'industrie. C'est déjà arrivé avec le photovoltaïque et c'est en train d'arriver avec les éoliennes et l'industrie automobile".
Selon Peter Tom Jones, la domination de la Chine dans la production des batteries LFP fait partie d'une stratégie plus large visant "à détruire l'industrie automobile européenne". "C'est pour cela que les Chinois ont misé à fond sur la batterie LFP, déclare-t-il. Il était plus facile de pénétrer le marché européen avec des voitures 40 % moins chères".
Il conseille d'ouvrir des mines en Europe ainsi que des usines de raffinage du lithium, du cobalt, du nickel et des terres rares. Selon lui, les pays nordiques regorgent de ce type de matières premières critiques. L'incertitude concernant la technologie de batteries qui va s'imposer pourrait cependant freiner les investissements. "A l'heure actuelle, il n'y aucune mine et aucune usine de raffinage du lithium en Europe, déclare-t-il. Mais, dans vingt ans, on n'aura peut-être plus besoin de lithium si la batterie au sodium s'impose". Les entreprises minières veulent donc se lancer maintenant en Europe pour être certaines de rentabiliser leurs investissements.
