Une deuxième vie pour les batteries des véhicules électriques ? Pourquoi ce n'est pas encore gagné

Alexandre Boero

Chargé de l'actualité de Clubic

26 juin 2023 à 16h20

La durée et le prolongement de la vie des batteries des véhicules électriques est un sujet qui devient, à mesure que l'électrification se poursuit, de plus en plus important. Sauf que derrière les beaux discours, les difficultés sont palpables.

Alors que la France a inauguré sa gigafactory de batteries il y a quelques semaines et que les pouvoirs publics ne jurent plus (ou presque) que par l'électrique, le principe de l'économie circulaire vient d'en prendre un coup. Si les constructeurs annoncent à tout bout de champ vouloir réutiliser les batteries des véhicules électriques, les experts sont loin d'être aussi affirmatifs, comme nous l'apprennent nos confrères de Reuters.

Il sera « difficile de donner une seconde vie » aux batteries des voitures électriques

Pour générer une économie circulaire du secteur, les constructeurs automobiles du globe ont déjà annoncé leur intention de réutiliser les batteries des véhicules électriques, lorsqu'elles perdent de la puissance. Sauf que pour le cabinet de conseil Circular Energy Storage (CES), spécialisé dans les volumes et prix des batteries, cette volonté pourrait avoir des effets néfastes.

« L'hypothèse selon laquelle les batteries de véhicules électriques ne dureront que huit à dix ans et que les propriétaires les échangeront n'est tout simplement pas vrai », explique le fondateur du cabinet, Hans Eric Melin, pour qui il va être « difficile de donner une seconde vie » aux appareils.

Pourtant, l'Union européenne imposera le passeport batterie d'ici 2026 pour les véhicules électriques, une mesure qui justement permettra de mieux suivre la vie globale des batteries et leur empreinte carbone. Mais bien qu'il soit tout à fait possible de réutiliser une batterie issue d'un bus, d'un camion ou d'un utilisateur, « il faudra plus de temps pour que les batteries des voitures utilisées par les particuliers soient réutilisées à grande échelle ».

Une batterie électrique © Hyundai

Les batteries, convoitées ailleurs…

Après huit à dix ans d'utilisation, la capacité des batteries utilisées pour les véhicules électriques tombe sous les 85 à 80 %. Elles peuvent alors être réemployées pour alimenter des bâtiments ou équilibrer les réseaux énergétiques locaux notamment. Pendant ce temps, des constructeurs automobiles, comme Nissan et Mercedes, ont mis en place leur propre structure de seconde vie des batteries.

Mais la durée de vie des voitures thermiques reste très importante, et les véhicules électriques fabriqués il y a dix ans sont toujours sur la route. « Il n'y a donc, pour ainsi dire, pas de marché pour les batteries de seconde vie » aujourd'hui, témoigne le patron de la start-up allemande Fenecon, spécialisée dans ce secteur.

Le recyclage fait aussi du tort à cette économie circulaire de la batterie. S'il est plus gourmand en énergie et en carbone, la demande en matériaux cellulaires lui permet de rester économiquement plus attractif qu'une réutilisation de la batterie dans une autre voiture. Autrement dit : le recyclage (et la vente de matières premières précieuses qui en découle) est plus rentable aujourd'hui que l'économie circulaire.

L'utilisation de vieilles batteries pour le stockage du réseau devient aussi importante. En 2030, elle atteindra 680 gigawattheures chez nos voisins britanniques, contre 16 gigawattheures en 2021. Aux États-Unis, des entreprises discutent directement avec les assureurs pour récupérer des batteries Tesla. Pour l'heure, ce sont davantage les véhicules utilitaires qui seraient privilégiés par l'industrie de l'automobile pour profiter des batteries de seconde vie.

Source : Reuters

Alexandre Boero

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Commentaires (14)

Thamien

Mon petit doigt me dit que la Start-up Nation ne sera pas pionnière dans ce domaine…

gekola

Le ré-emploit d’une batterie n’est peu pas être à elle seule une économie circulaire. Circulaire c’est qui fait un tour. Donc le recyclage doit être de la partie pour que d’une ancienne batterie on puisse en faire une nouvelle. Comme avec les bijoux qui peut être transformé en nouveau bijoux (c’est un exemple simpliste). Donc dire « Le recyclage fait aussi du tort à cette économie circulaire de la batterie. » c’est un peu con…

Bestdoud

Je comprend mieux pourquoi ils veulent des voitures plus légères avec donc des batteries plus petites, c’est pour qu’à 80 pourcents on en est plus assez Si la batterie est plus grosse on pourrait tenir jusqu’à 60 ou 70 pourcent Il préfèrent accélérer le renouvellement des batteries

Nicolas_LGS

l’article fait croire qu’il n’y a pas volontairement de 2eme vie a ces batteries. Hors c’est juste parce qu’il y a encore peu de batteries qui arrivent a cette 2eme vie que le marché ne decole pas. ca devrait plutot etre rejouissant en un sens, ca veut dire les batteries tiennent mieux le coup que prevu. par contre effectivement, la ou un marché aurait pu se créér avec cette seconde vie, il faudra attendre…

toug19

Je crois qu’il y a une erreur dans l’article:« Mais la durée de vie des voitures thermiques reste très importante… » Je crois que c’est électrique que l’auteur voulait dire. On enfonce les portes ouvertes avec cet article. Oui on le sait pour le moment le recyclage coute plus cher que la « nouvelle matière », oui les batteries sont convoitées pour les giga batterie d’équilibrage des réseaux électriques. Mais dans quelques années, les premiers VE arriveront en masse dans la filière de recyclage. Et il serait intelligent de la part des états de taxer la nouvelle matière pour avantager la matière recyclée.

AlexLex14

toug19: Je crois qu’il y a une erreur dans l’article:« Mais la durée de vie des voitures thermiques reste très importante… » Je crois que c’est électrique que l’auteur voulait dire. Non non, je voulais bien parler des voitures thermiques sur ce coup Leur durée de vie reste conséquente, ce qui ralentit l’adoption des VE ; et dans le même temps, celle des VE est également très importante, ce qui ralentit aussi la réutilisation des batteries électriques. Ça ira en s’améliorant ces prochaines années on peut le croire (la fin des véhicules thermiques donc plus de véhicules électriques davantage sollicités), mais pour l’instant, l’économie circulaire de la batterie VE, c’est pas vraiment ça

entreplume

Hello De toute façon, parler d’énergie, de recyclage tant que l’on n’interroge pas le modèle de production et d’utilisation, c’est caduc. Il faut en finir avec la voiture individuelle pour tous. Transport en commun, ferroutage, accès différent aux lieus de consommation, location de véhicule quand vraiment, on a besoin d’un moyen personnel de transport. N’oublions pas qu’une bonne partie des nuisances des voitures ce sont les particules des freins, les pneus et l’usure des revêtements routiers avec de plus le poids écologique des infrastructures. Ne pas avoir ces interrogations, c’est juste ne pas se donner les moyens d’une solution.

iksarfighter

Je veux bien une 50kwh pas cher pour stocker mon électricité solaire !

xryl

Avant de recycler, il faut réutiliser (et avant ça, réparer). (Repair, Reuse then Recycle). Puisque le premier n’est pas encore en place, il n’y a aucune chance que le deuxième fonctionne. Celui qui veut changer sa batterie se pose la question du pourquoi ? Et la réponse qui semblait évidente (beh ouais, j’aurais plus que 80% d’autonomie, ça peut plus durer Maurice), s’avère complètement à côté de la plaque. En réalité, la peur de manquer d’autonomie pousse à l’achat de batteries surdimensionnées pour le besoin des VE, donc même 80% c’est largement suffisant pour continuer à utiliser son VE sans problème sur ses trajets envisagés au début pour 10 ans au moins de plus. Ensuite, il y a le repair et re-use. Celui qui a un pack de batteries qui serait tellement dégradées que ce n’est plus envisageable de l’utiliser sur sa voiture, il y a 2 choix, soit il va voir un technicien qui va démonter le pack et trouver le ou les éléments faiblards et les changer (car oui, la majorité des batteries de voitures sont modulaires, et on peut tout à fait changer un module). Ce qui permet d’éviter une douloureuse à 8000 € pour une intervention de 2 jours + les modules faiblards. L’autre choix, c’est de faire remplacer le pack sur la voiture et réutiliser l’ancien pack en l’installant chez soi sur un onduleur pour rendre sa maison autonome en énergie (pour peu que l’on ait des panneaux PV ce qui est souvent le cas). C’est un double gain, car les batteries de maisons (type powerwall, LG Chem…) sont encore vendues une blinde et là avec l’autonomie record des pack de VE, même 50% de l’autonomie originale est largement suffisant pour le besoin. Ainsi au lieu de s’en sortir avec un pack de batterie neuve (ou d’occasion) pour la voiture + un powerwall (de l’ordre de 17k€), on arrive à faire la même fonction en mieux pour seulement 8k€ du pack neuf (qui se rentabilise tout seul sur le prix de l’électricité en quelques années). Bref, aujourd’hui, envoyer son pack de batterie à recycler, c’est un non sens économique, sans même parler d’écologie.

xryl

Remarque de citadin… pfff. C’est n’importe n’awak. La location de voiture, elle démarre d’en bas de chez toi ? À 5h du matin quand tu dois partir en déplacement pour le boulot ? Le transport en commun, il passe en bas de ta rue, lorsque tu habites à la campagne ? Et si tu as des valises ? Une famille de 6 à remonter les courses ? Au final, tu appelles un « ami » ou un uber ou un tax? Ah j’oubliais, le Uber ou le Taxi, c’est que si tu habites déjà dans un environnement dense en population, sinon c’est pas rentable. Et l’ami, c’est celui qui se tape toutes les contraintes d’avoir à entretenir sa voiture, payer les assurances et qui doit sourire suites aux remarques idiotes que tu viens de faire. Dans un environnement citadin, que l’on te permette d’éviter d’avoir une voiture, c’est très bien. Encore que, c’est simplement que tu ne réfléchis pas à comment les choses arrivent à toi (si tu le faisais tu saurais que sans véhicule, pas d’amazon, pas de fruits et légumes chez l’épicier du coin, pas d’uber, pas de pizza et de gig economy…). Mais faire des jugements à l’emporte pièce comme ça, c’est clairement un manque d’intérêt et de compréhension de ce qui se passe à l’extérieur de son pré carré. C’est le parisien qui se gargarise qu’il fait beau en France lorsqu’il ne pleut pas à Paris. Sors un peu à l’étranger (extramuros, même pas besoin de passeport) et essaye d’aller et de te déplacer vers, autour et dans une ville de moins de 50000 habitants sans VI. Ah, et pose des vacances, car ça va être long.

cracktonslip

Sauf qu’une batterie de voiture c’est pas du tout fait pour être collé au cul de panneaux solaire. Au cul du régulateur des panneaux solaire en colle des batteries Gel au plomb qui encaissent des fortes décharges en dessous de 8V.

vidarusny

Ah la magie du recyclage, de l’écologie… Un exemple un peu ancien quand j’étais jeunes j’ai travaillé en tant que ripper… c’était le tout début du tri sélectif. A l’époque je m’émouvais de voir le plastique collecté séparément jeter dans la fosse pour être brulé… J’ai donc interrogé un des responsables de l’usines. La réponse était clair : Il faut voir ça comme un haut fourneau, pour respecter les normes il faut que ça reste à une certaine température, et la conception a été étudié pour tel volumétrie de déchets… donc pas le choix ! Cela fait plus de 25 ans, et j’ai l’impression d’entendre la même chose des normes avant la réalité technique et pratique… D’ailleurs c’est la même usine qui tourne toujours aujourd’hui, je ne sais pas si ils ont fait des travaux spécifiques ou si nous en sommes toujours au même niveau…

philouze

ça ressemble a un vœux pieux façon Nicolas Meilhan, quand il pronait la MIA pour tous. résultat il aura eu l’AMI … pour remplacer les vélos des ados rupins en ville. l’erreur tragique de ce raisonnement, c’est que ce sont ceux qui sont le plus facilement remplaçables par les TEC, les rapprochement de lieux de conso (villes du 1/4 d’heure) ou la loc épisodique qui sont déjà et de très loin ceux qui parcourent le moins de kilomètres. Donc ceux qui émettent certes une grosse pollution locale, mais le moins de CO² Alors certes ils font beaucoup de petits trajets, mais pour un cumul de 5 à 20 km /jour. Une fois les énormes moyens de remplacement de la caisse mis en oeuvre… vous n’auriez rien gagné à part de la pollution locale. Par contre, déployer de la « ville du quart d’heure » et des TEC efficace sur du cambrousard ou de la très grande banlieue, ds lotissements pavillonaires va te demander des milliards et des décénnies (que nous n’avons pas), alors que faire basculer le même cambrousard en VE et c’est 100 bornes par jour et par personne qui passe en presque zéro CO² (en france)

gerome21

Toujours la même question qui revient à propos de la batterie de VE, c’est son autonomie. Que celle-ci soit courte, n’est pas le vrai problème. La véritable contrainte, c’est le temps de recharge. S’il était de quelques minutes comme pour le thermique et que l’on puisse trouver de bornes à tous les coins de rue, avec un prix plus raisonnable, les VE seraient plus largement adoptés. Mais pour le moment c’est toujours plus ou moins 30 minutes d’attente, si la borne n’est pas partagée, car là, c’est multiplié par deux. Alors les jours de départ en vacances ressembleraient aux moments de pénuries de carburants avec des files de voitures à n’en plus finir. De quoi largement péter les plombs.

Nmut

Pourtant ça marche très bien… C’est quoi le problème pour toi? La capacité de décharge est supérieure à celle d’une batterie au plomb à capacité équivalente, la capacité est largement plus importante à volume égale (ça a quand même une certaine importance en stationnaire), la charge pareil. Ou est le problème? Je ne comprend pas tes « 8V »… Un onduleur sur bat au plomb coupera AUSSI si la charge est trop forte ou la capacité résiduelle trop faible, les batteries au plomb sont AUSSI détruites par une décharge trop profonde.

Nmut

On est sur un problème type « oeuf et poule ». Si il n’y a pas de tri « à la source », il est impossible de recycler. Si on ne recycle pas, ça ne sert à rien de trier. Donc on impose d’abord le tri et APRES on adapte les centres de traitement des déchets, mais ça prend du temps (et ça coute cher…). J’ai fait plusieurs visites au centre de tri près de chez moi (je trouve ça assez fascinant les techniques utilisées et ils font souvent des journées portes-ouvertes) et j’ai vu les évolutions en une grosse vingtaine d’années. La quantité de matière brulée à grandement diminué. Bon, la quantité de matières enfouies restent malheureusement quand même assez ahurissante, je n’aime pas ce coté « sous le tapis » ).

cracktonslip

Les batteries « gel » sont bien adaptées pour les décharges profondes et sont utilisées dans des batteries tubulaires car l’électrolyte gélifié élimine la stratification de l’électrolyte qui est une des causes principales de la perte des batteries tubulaires ouvertes. Une batterie gel peut supporter la décharge à 100 % et retrouve sa capacité nominale si le temps de maintien déchargé est court. Bonne à très bonne durée de vie en cyclage : les meilleures batteries gel comme les batteries Solar Block 12 V Sonnenschein atteignent 2500 cycles à 50 % de décharge, soit une durée de vie de 6 -10 ans en application solaire. Durée de vie > 10 ans pour les batteries gel 2V tubulaires.

Nmut

Ok, mais en quoi c’est mieux que les anciennes batteries de VE? Le nombre de cycles est équivalent, la limite de décharge profonde se gère très facilement…

xryl

Une batterie lithium sera toujours mieux qu’une batterie plomb, gel, agm, ou autre incluse. C’est la chimie de la batterie qui limite le plomb, pas le fait de l’encapsuler dans de la fibre de verre, du gel ou autre. La batterie plomb non seulement est limité en décharge (jamais moins de 30%), mais sa puissance disponible décroît avec la décharge (ce qui est paradoxal, plus tu as besoin de puissance et moins il y en a). Pour du stockage « lent », type maison, c’est vraiment nul (car tu ne peux pas autoriser une décharge à moins de 30% vu que tu ne sais pas quand tu vas pouvoir la recharger (météo, toussa). Si tu la laisses déchargée plus de quelques heures, elle est naze, car du sulfure de plomb se forme sur les plaques, ce que tu ne peux pas casser à la recharge. Tu peux pas non plus la laisser chargée à 100% tout le temps (sinon, même problème, il faut qu’elle cycle), ou il faut que tu la désulfates, ce qui n’est pas compatible avec l’AGM et le Gel. Le nombre de cycle annoncé pour le plomb, c’est avec un DoD (degré de décharge) de 50%. Ce qui signifie typiquement que si tu veux dimensionner ton installation avec ce nombre de cycles, il te faut 2x la capacité, donc 2x le prix. De plus en fin de vie, c’est la puissance de la batterie qui pâtit, pas la capacité, ce qui est problématique pour une installation type onduleur qui s’attendent à une courbe I/V quasiment linéaire. Ça veut dire que ta batterie de 1kWh pourrait te fournir 1kWh encore après 2500 cycles, mais seulement à 0.1C au lieu de 1C quand elle est neuve. L’onduleur, lui, il tire 1C en PWM, et vu que la batterie ne peut pas le fournir, sa tension chute brutalement, l’onduleur se déconnecte car « tension batterie trop faible ». Le lithium, au final, c’est moins cher à produire (économie d’échelle) à puissance équivalente (une batterie de Leaf de 24kWh s’achète 3500€), tu peux utiliser 90% de la capacité et laisser la batterie déchargée. Tu peux la charger à 3C sans problème et la décharger à 3C jusqu’à 10% sans problème non plus. Même d’occase, à 80% de sa capacité nominale, il reste 19.2kWh utilisable pendant des milliers de cycle supplémentaires, le lithium ne perdant quasiment pas de puissance mais de la capacité en fin de vie.

cracktonslip

Les fabricants de panneaux solaires sont vraiment des buses alors de préconiser une batterie plomb gel au lieu d’une batterie de voiture selon toi ?

xryl

Les fabricants de panneaux solaires ne préconisent pas des batteries. À la limite les fabricants d’onduleurs, simplement parce qu’ils ont dû développer l’algorithme de charge et qu’ils ont implémenté celui, archi connu, des batteries plomb et/ou gel/AGM. Mais maintenant, tous les nouveaux onduleurs implémentent la charge des batteries lithium en plus. Certains n’implémentent même plus la charge des batteries plombs. C’est assez simple, le marché a basculé, je dirais l’année dernière à peu près, où le coût d’une installation lithium (li-ion ou LiFePo4) devient moins cher que le plomb, à service équivalent, il n’y a aucune raison que ça revienne en arrière. EDIT: Pardon, j’avais pas compris ta remarque. Oui, le plomb gel est mieux que le plomb liquide car il est plus résistant à la sulfatation (les cristaux isolant de sulfate de plomb) qui se forment et petit à petit percent les plaques de plomb. La technique AGM ou Gel permet d’empêcher la croissance du cristal par l’aspect mécanique du montage, ce qui est mieux. Par contre, c’est fini pour le plomb, la techno est dépassée (ce qui est dommage, car c’est une chimie que l’on peut faire chez soi, 100% recyclable, tu peux gratter les cristaux sur une vieille batterie et elle repart direct, etc…). Le lithium, c’est quand même 10x plus d’énergie pour le même poids, et un vieillissement sans pareil par rapport au plomb. Le prix était 10x plus cher il y a 10 ans, mais maintenant, c’est plutôt 2x ou 1.5x plus cher (voire moins avec les batteries des EV), ce qui, au regard du service fourni, est mieux que le plomb.

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