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La Chine contre le reste du monde: la guerre économique des batteries rechargeables est déclarée.

Le monde a besoin de plus d'énergies, de préférence propres et renouvelables. Pour l'heure, nos stratégies de stockage d’énergie sont dépendantes des batteries lithium-ion.



Une guerre économique

Aujourd’hui, la vente des véhicules électriques (voitures, vélos, scooters, trottinettes…) est en pleine expansion. Cela est principalement dû aux progrès et aux innovations des batteries. De moins en moins de batteries au plomb sont utilisées (toxiques et non recyclables), et elles ont été remplacées par des batteries au lithium (les mêmes que celles des téléphones portables), qui sont de plus en plus puissantes, autonomes, et légères. Pourtant, une guerre économique fait rage et les Français ont pris du retard car ils n'y ont pas totalement cru. L’ironie est que c’est un Français, qui a inventé en 1980 la batterie au lithium qui équipe aujourd'hui la plupart des voitures électriques. Mais au début des années 2000, les constructeurs automobiles n’ont pas cru aux véhicules électriques.

Les chinois ont su s’emparer de cette occasion et détiennent aujourd’hui le quasi-monopole des batteries quant aux Américains, ils ont réussi à se faire une petite place avec Tesla, le "Steve Jobs de la voiture électrique" et sa « gigafactory » dans le Nevada.

Les initiatives en Europe

L'Union européenne a lancé fin 2017 une initiative visant à créer un "Airbus" des batteries. Plusieurs projets évoluent en parallèle, avec notamment Saft, les allemands Siemens et Manz et le belge Solvay d'un côté, et le suédois Northvolt de l'autre. Pour certains Européens, l’Europe a déjà perdu, face aux Asiatiques, la bataille des batteries au lithium-ion, l'actuelle technologie la plus employée, qui ne cesse de s'améliorer.

Mais certains pensent autrement : "En tant que président de la France, je ne peux pas être heureux du fait que 100% des batteries en France soient produites en Asie" - Emmanuel Macron. Cette phrase a été prononcée lors de l’annonce du projet Franco-Allemand où l’état français s’engage à financer 700 millions d'euros sur cinq ans pour ainsi contribuer à l’émergence d’une filière capable de rivaliser avec les constructeurs chinois et coréens notamment. Quant à l’Allemagne elle s’engage à financer 1 milliard d’euros. Un site sera construit en France et un second en Allemagne.


C’est pour cela que les lois Pacte et Lom doivent faciliter l'émergence des véhicules autonomes en France et que des travaux sont engagés avec l'Allemagne pour harmoniser les réglementations et contribuer à façonner le cadre européen.

On voit également émerger en Europe la startup Northvolt (nord de la Suéde) qui se trouve à proximité des gisements de cobalt, graphite, lithium et nickel. Cette entreprise suédoise cherche à ériger la plus grande usine de batteries Li-ion d'Europe sur 500.000 m².



Des alternatives aux batteries au lithium

Depuis six ans, des acteurs français dont la startup d’Amiens Tiamat mène des recherches sur les batteries au sodium. Elle est accompagnée par le Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie (RS2E) et est portée par le CNRS. Car il faut savoir qu’une question commence à se poser sur la pérennité de l’utilisation du lithium et cela a ramené le sodium au cœur des recherches. De plus, les batteries sodium-ion offrent des avantages en matière de protection de l’environnement car contrairement aux batteries aux lithium-ion, qui utilisent du lithium et du cobalt pour la fabrication, les batteries au sodium utilise une ressource moins rare que nous pouvons trouver en grande quantité dans l’eau de mer.


En 2018, une seconde découverte a été faite sur les batteries par des scientifiques de l'Université de l'Illinois à Chicago ; ils affirment avoir mis au point la première batterie lithium-dioxyde de carbone entièrement rechargeable. Cette solution est pleine de promesses. En premier lieu celle de capturer le CO2 émis par l’activité humaine pour en faire une énergie propre. La batterie alimentée par le gaz à effet de serre est beaucoup plus dense que son équivalent la batterie Lithium-ion, actuellement la plus répandue dans le monde, 7 fois plus. C’est à dire que pour une même taille, la batterie pourra tenir 7 fois plus longtemps, qu'une batterie classique. Cependant, comme pour toute innovation qui semble miraculeuse, il y a deux problèmes qui se posent : le prix et la confirmation de l’utilisation qui n’est pas encore sûre. Il faudra des travaux supplémentaires pour confirmer l’efficacité réelle de la batterie. Le prix est le second problème. Le molybdène utilisé pour le catalyseur est un métal rare et donc cher.




Une troisième innovation a également vu le jour avec la pile à combustible. Elle exploite une réaction chimique pour produire de l’énergie sous forme d’électricité. Plus précisément, les piles à hydrogène génèrent de l’électricité, de l’eau et de la chaleur à partir d’hydrogène et d’oxygène. Les piles à combustible à hydrogène offrent une source d’énergie potentiellement très propre, dense en énergie et facile à recharger, mais elles sont actuellement compliquées, coûteuses et dangereuses à exploiter. En comparaison, les batteries au lithium-ion, bien que moins denses en énergie et plus lentes à recharger, sont aussi propres, moins chères, plus faciles et plus sûres à manipuler.




En conclusion

Le cobalt et le lithium sont indispensables à la construction des batteries pour les véhicules électriques. Or, l’exploitation de ces ressources provoquent des dégâts environnementaux et sociaux. Afin d’éviter la même problématique que celle rencontrée avec le pétrole, les avancées technologiques sont primordiales. Cela pourra se traduira par la diminution drastique du niveau de cobalt dans les batteries au lithium-ion, (c'est ce que promet l'américain Tesla) ou en utilisant des technologies (comme l’hydrogène ou le sodium) moins polluants et présent en grande quantité.

L’avenir reste prometteur, nous sommes qu’au début de la révolution des énergies électriques renouvelables.