LA VOIE VERS DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES PLUS DURABLES ET PLUS CONFORMES

Avec pour mission d’améliorer l’authentification et la gestion durable des batteries des véhicules électriques, la solution de traçabilité de batterie d’OPTEL a changé la donne pour les acteurs de l’ensemble de l’industrie automobile qui cherchent à mettre en œuvre un système mondial de passeport de batterie dans un avenir proche.

Cette série de blogs se penche sur les raisons de l’importance de la traçabilité des batteries et sur la manière dont un passeport mondial pour les batteries pourrait résoudre les nombreux problèmes d’ESG auxquels sont confrontés les sociétés minières, les entreprises de traitement des minerais, les fabricants de batteries et les constructeurs de véhicules électriques.

Voici le troisième article de notre série. Pour lire le premier article, cliquez ici. Le deuxième article est disponible ici.

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LES ANCIENNES TECHNOLOGIES DE BATTERIES POUR VE POSENT DES PROBLÈMES ENVIRONNEMENTAUX EN MATIÈRE DE RECYCLAGE

La demande de VE ne montre aucun signe de ralentissement, les pays du monde entier soulignant leur impact positif potentiel sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre lorsqu’ils sont fabriqués avec des matériaux et des processus durables.

À l’heure actuelle, les constructeurs automobiles sont toutefois confrontés à un défi pressant : améliorer les types de batteries qu’ils utilisent pour électrifier leurs parcs. Jusqu’à récemment, les batteries au plomb étaient les solutions les plus utilisées pour les véhicules électriques dans l’industrie automobile en raison de leur prix abordable du point de vue des produits de base et de la production. En outre, les batteries au plomb sont hautement recyclables, de nombreux pays atteignant des taux de recyclage supérieurs à 90 %. En fait, une batterie moyenne peut contenir jusqu’à 10 kilogrammes de plomb ; selon le programme des Nations Unies pour l’environnement, « le plomb recyclé est un bien précieux pour de nombreuses personnes dans les pays en développement, ce qui fait de la récupération des batteries de voiture […] une activité viable et rentable…».

Malheureusement, le recyclage des batteries au plomb, souvent effectué à l’aide de méthodes de recyclage inappropriées, émet des quantités importantes de particules de plomb dans l’atmosphère, qui contaminent également les masses d’eau et les sols, entraînant des impacts négatifs sur la santé humaine et environnementale. Certaines usines de recyclage ont même dû fermer parce qu’elles ne respectaient pas les normes de gestion des déchets et les contrôles des émissions. Et le problème semble être endémique tant dans les pays en développement que dans les pays développés disposant des réglementations appropriées.

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NOUVELLES TECHNOLOGIES DE BATTERIES POUR VE. MÊMES PROBLÈMES ENVIRONNEMENTAUX ?

Au cours des dernières années, de nombreux fabricants de VE ont vu une occasion en or d’éliminer les batteries au plomb en faveur des batteries au lithium-ion, qui ont des niveaux de capacité énergétique nettement supérieurs, une longévité accrue et ne contiennent pas de plomb nocif.

Cependant, plusieurs défis subsistent quant à la manière dont elles peuvent être réutilisées et recyclées. La raison ? L’augmentation des niveaux de performance énergétique ne signifie pas une meilleure réutilisation et recyclabilité. On estime que seulement 5 % des batteries lithium-ion sont recyclées.

La raison principale est que peu de batteries lithium-ion pour VE ont atteint leur phase de fin de vie en raison de leur durabilité et du fait qu’elles ne sont pas sur le marché depuis aussi longtemps que les batteries au plomb. Mais cela va bientôt changer. Selon certaines estimations, plus de 12 millions de tonnes de batteries lithium-ion devraient être mises hors service d’ici 2030.

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Des progrès lents ont également été réalisés dans le développement de méthodes de recyclage des batteries au lithium respectueuses de l’environnement. Étant donné que le recyclage actuel concerne principalement les petits appareils électroniques, les retombées économiques sont, au mieux, médiocres. La mise à l’échelle des processus de recyclage des batteries de VE constitue également un défi de taille, car les fabricants et les scientifiques se sont davantage concentrés sur la réduction des coûts, l’amélioration de la durée de vie utile des batteries et l’augmentation des capacités de charge, et non sur la recyclabilité. C’est pourquoi la plupart des batteries lithium-ion sont envoyées dans des décharges, où elles répandent des contaminants dans le milieu environnant.

Bien que les batteries lithium-ion soient perçues comme moins toxiques que les batteries au plomb, leurs cellules sont néanmoins composées de centaines d’éléments qui doivent être démantelés pour être recyclés. Ces cellules contiennent des matériaux dangereux et peuvent potentiellement exploser si elles ne sont pas manipulées correctement.

Enfin, le recyclage des batteries, tel qu’il est pratiqué aujourd’hui et quelle que soit la technologie, est « extrêmement exigeant en main-d’œuvre et en ressources, au point qu’il dépasse généralement les coûts d’extraction de nouveaux matériaux dans le sol ». Qui plus est, il utilise de grandes quantités d’eau et émet des polluants atmosphériques dangereux. Par exemple, pour recycler les matériaux des batteries lithium-ion, il faut utiliser des procédés pyro- et hydrométallurgiques, qui nécessitent beaucoup d’énergie et produisent des déchets toxiques.

L’AUBE D’UNE NOUVELLE ÈRE : LE RECYCLAGE DURABLE DES BATTERIES DE VE

Tout n’est pas sombre lorsqu’il s’agit du recyclage des batteries lithium-ion pour les VE.

Avec l’essor des VE et des batteries qui les alimentent, la demande en minerais devrait elle aussi monter en flèche. Le lithium, le cobalt, le nickel et le cuivre sont tous des minerais utilisés pour fabriquer des batteries au lithium-ion ; la grande majorité provient de mines situées en Russie, en République démocratique du Congo et en Chine, où la gestion de l’environnement et les droits de l’homme sont souvent laxistes.

De plus, la demande croissante de minerais pourrait également entraîner des pénuries d’approvisionnement et de fortes variations de prix, selon certains experts. Cela conduit les fabricants à expérimenter de nouveaux mélanges de matières premières, comme des batteries à faible teneur en cobalt ou sans cobalt. Des recherches sont également en cours pour éliminer le nickel. Cependant, l’industrie des VE est loin d’avoir complètement supprimé les minerais nécessaires aux batteries lithium-ion.

La pression croissante exercée par les parties prenantes du secteur oblige les fabricants de batteries et les constructeurs automobiles à adopter des solutions plus durables pour l’approvisionnement en matériaux. Et un meilleur recyclage pourrait bien être la solution.

De nouvelles techniques qui favorisent un recyclage sans produits chimiques et plus direct et évolutif permettent de récupérer davantage de matériaux des batteries lithium-ion qui ont atteint la fin de leur première vie utile. Ces nouvelles approches du recyclage des batteries pourraient inévitablement réduire la nécessité de raffiner et de transporter de nouveaux minerais. D’après certaines prévisions, les minerais recyclés pourraient fournir jusqu’à 50 % de ceux nécessaires à la fabrication de nouvelles batteries d’ici 2040.

Lorsque les batteries lithium-ion atteignent leur fin de vie utile dans les VE, elles conservent souvent encore environ 2/3 de leur stockage d’énergie. Elles pourraient donc être réutilisées pour des applications nécessitant des niveaux de puissance plus faibles, voire pour le stockage de secours des énergies renouvelables, comme les parcs solaires ou éoliens.

Yole Development, un cabinet de conseil européen, prévoit que « la valeur mondiale du secteur des matériaux recyclés pour les technologies lithium-ion augmentera à un TCAC de 25 % entre 2020 et 2025, avec une valeur de marché totale proche de 1,2 milliard de dollars après la seule période de cinq ans ». D’ici 2040, ce chiffre devrait atteindre 24 milliards de dollars, ce qui souligne l’énorme opportunité pour les recycleurs de batteries de VE, et les fabricants.

Tesla a annoncé en 2020 son intention de mettre en place des capacités de recyclage de batteries dans sa Gigafactory au Nevada. L’usine est organisée pour extraire des minerais, notamment du cobalt et du cuivre, afin qu’ils puissent être réintroduits dans la chaîne de valeur. Et ce n’est qu’un début.

En somme, les opportunités abondent pour créer une économie circulaire plus viable et durable avec les batteries des VE.

LES PASSEPORTS DE BATTERIES DE VE DEVRAIENT ACCÉLÉRER L’ADOPTION DE L’ÉCONOMIE CIRCULAIRE

Au fur et à mesure que les initiatives mondiales évoluent pour rendre la production de batteries pour VE plus durable et pour développer des outils intégrés, tels que le passeport de batterie de Global Battery Alliances, qui devrait être disponible pour les parties prenantes de l’industrie d’ici un an ou deux, une chaîne de valeur de batterie circulaire florissante est susceptible d’émerger.

Le principe d’un passeport de batterie est simple : il s’agirait d’un identifiant numérique unique qui serait attribué à chaque batterie de véhicule électrique. Cet identifiant numérique comprendrait des informations essentielles, notamment un historique complet de production, d’utilisation et d’entretien, etc. L’objectif d’un passeport de batterie est de permettre à toutes les parties prenantes de vérifier correctement si les batteries proviennent ou non de sources respectant des normes ESG élevées.

Le passeport de batterie fournira également des données détaillées sur la composition chimique de la batterie, sa durée de vie et ses niveaux de performance actuels. Du point de vue du recyclage, ces données seront essentielles pour déterminer les meilleures méthodes de manipulation, de recyclage, de remise à neuf et d’élimination des batteries des VE.

Selon la Global Battery Alliance, les passeports de batteries, ainsi que les incitations financières et réglementaires, seront probablement les moteurs de la croissance des usines de recyclage de batteries de VE dans le monde entier, car les pays commenceront à percevoir l’avantage concurrentiel que le recyclage durable des batteries de VE peut offrir.

Encouragés par le projet de passeport de batteries de VE, les États-Unis et l’Europe sont déjà en train de créer des cadres stratégiques de recyclage qui s’appuieront sur une plateforme mondiale de passeport de batteries dans l’espoir de la normaliser dans les années à venir. L’Union européenne, en particulier, a fixé des objectifs ambitieux pour les décennies à venir : 70 % des batteries lithium-ion devront être collectées d’ici 2030. Quatre pour cent des batteries lithium-ion produites dans l’UE doivent être fabriquées à partir de matériaux recyclés ; cet objectif passera à 10 % d’ici 2035.

Ces types d’exigences soulignent une fois de plus l’importance d’un passeport universel pour les batteries afin d’authentifier les batteries des VE en fonction de leur destination dans l’économie circulaire. Les données interconnectées incluses dans les passeports pourraient aider à prévenir la fraude et à garantir la conformité en matière d’ESG.

Quels que soient les processus de recyclage des batteries de VE qui deviendront la norme à l’avenir, les passeports de batterie joueront sans aucun doute un rôle central pour garantir l’intégrité et la transparence de la revalorisation des batteries de VE et la durabilité à long terme des VE pour résoudre la crise climatique.

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