Pour contrôler les conditions d’obtention des matériaux destinés aux batteries des véhicules électriques et garantir des contrats de fourniture sur des années à des coûts fixes, Tesla a exercé un pouvoir exceptionnel. Cette dynamique est modifiée par la forte poussée des constructeurs automobiles traditionnels sur le marché des véhicules électriques et par les inquiétudes concernant la pénurie de lithium et d'autres minéraux essentiels comme le nickel et le graphite.
Avec le sud-coréen Posco Chemical , Ford , General Motors et Stellantis sont en pourparlers sur la possibilité d'investir dans des installations en Amérique du Nord qui fabriquent des matériaux pour les batteries de véhicules électriques. Les usines produiront des matériaux cathodiques ou anodiques, qui sont des composants essentiels pour déterminer la densité énergétique des batteries lithium-ion utilisées dans les voitures. Les premières discussions pourraient ou non aboutir à un accord. Avec la signature d'un contrat de 10,8 milliards de dollars pour la fourniture de matériaux pour batteries en juillet, Posco a étendu son partenariat existant avec GM à environ 17 milliards de dollars au total.
Ford investit 50 milliards de dollars dans sa transition vers les véhicules électriques, avec l'ambition de créer 2 millions de voitures par an d'ici 2026, tandis que GM investit 35 milliards de dollars pour rendre sa gamme entièrement électrique d'ici 2035. D'ici 2030, 5 millions de véhicules devraient être vendus chaque année grâce à 75 versions entièrement électriques de Stellantis, la société qui fabrique des tout-terrains Jeep et des camionnettes Ram.
SUV Jeep entièrement électrique
Cette semaine, Posco Chemical a achevé l'expansion de sa production de matériaux cathodiques actifs dans la ville sud-coréenne de Gwangyang. L'usine est la plus grande au monde et a la capacité de produire des matériaux pour un million de véhicules électriques par an, avec une capacité de 90 000 tonnes.
Le recyclage fait partie de la solution
En raison de la transition rapide vers les véhicules électriques, les fournisseurs de batteries et des métaux qu’elles contiennent deviennent un domaine de concurrence crucial pour les constructeurs automobiles. Les scientifiques des matériaux s’attaquent à deux problèmes importants en vue de se préparer à un monde où les véhicules électriques prédomineront. La première consiste à réduire la quantité de métaux liés aux batteries qui sont chers, difficiles à obtenir ou problématiques en raison des coûts environnementaux et sociaux élevés associés à leur extraction. Une autre solution consiste à améliorer le recyclage des batteries afin d’utiliser efficacement les métaux précieux présents dans les batteries automobiles usagées. La combinaison mettra fortement l’accent sur le recyclage.
Les coûts de fabrication et de recyclage des batteries de véhicules électriques ont déjà été réduits de plusieurs milliards de dollars grâce aux incitations gouvernementales et à l’anticipation des restrictions à venir. Des centres chargés de découvrir des moyens plus efficaces de produire et de recycler les batteries ont également été créés par des bailleurs de fonds nationaux pour la recherche. Un objectif important est de créer des méthodes permettant de récupérer les métaux précieux à un coût suffisamment bas pour concurrencer les métaux récemment extraits, car il reste généralement moins cher d’extraire les métaux que de les recycler.
Qu'y a-t-il dans la batterie ?
La première tâche des chercheurs est de réduire la quantité de métaux qui doivent être extraits pour les batteries des véhicules électriques. Une seule batterie lithium-ion automobile (du type connu sous le nom de NMC532) peut contenir 8 kilogrammes de lithium, 35 kg de nickel, 20 kg de manganèse et 14 kg de cobalt, bien que les quantités exactes dépendent du type de batterie et du modèle de véhicule. .
Les batteries lithium-ion ne seront pas remplacées de sitôt, selon les analystes, car leur prix a chuté si fortement qu'elles devraient rester la technologie dominante dans un avenir proche. Même si leurs performances ont augmenté, elles sont désormais 30 fois moins chères que lorsqu’elles ont été initialement introduites sur le marché sous forme de minuscules batteries portables au début des années 1990.
L’essor de l’exploitation minière du lithium soulève ses propres problèmes environnementaux car les méthodes d’extraction existantes consomment beaucoup d’énergie ou d’eau (pour le lithium issu de roche) (pour l’extraction de saumures). Cependant, les méthodes plus récentes utilisant l’énergie géothermique pour extraire le lithium de l’eau géothermique sont considérées comme plus sûres. Malgré ce coût pour l’environnement, l’extraction du lithium contribuera à remplacer l’extraction nocive de combustibles fossiles.
Des milliers de cellules sont utilisées pour construire les batteries des véhicules électriques, et l’électronique contrôle la charge et la décharge. Certaines machines disposent d'un système de refroidissement actif pour arrêter la surchauffe. Une batterie peut transporter plusieurs kilogrammes de métaux inestimables. Les chercheurs souhaitent réduire la quantité nécessaire dans les conceptions futures et simplifier leur recyclage.
