Comment sont fabriquées les batteries de vos voitures électriques ? Pour concevoir une batterie, les constructeurs doivent d'abord s'approvisionner en matières premières comme le lithium-ion, le cobalt et le manganèse. Ils les font ensuite fondre et les façonnent en cellules dont est composée chaque batterie.
Comme Reporterre l'expliquait dans son enquête sur les fausses promesses de la voiture électrique, alors qu'un vélo électrique ne contient que 300 grammes de lithium, une voiture électrique en requiert au minimum 10 kilogrammes (kg). Une Tesla en contient 80 kg.
Tesla achète ses matériaux directement auprès des mines
De plus, Tesla a également partagé des chiffres précis sur l'approvisionnement de ces matériaux. En 2021, 95 % de l'hydroxyde de lithium, 50 % du cobalt et 30 % du nickel utilisés dans les cellules à haute densité provenaient directement des mines.
La fabrication de batterie en lithium fait également intervenir d'autres matériaux, à savoir le cobalt, le nickel, le graphite ou le manganèse. Les composants du lithium absorbent l'humidité contenue dans l'air. Ce qui va occasionner une production d'hydroxyde de lithium, d'hydrogène et de chaleur.
Les batteries des voitures électriques, qui pèsent entre 200 et 600 kilos et représentent une partie importante de la valeur du véhicule, sont pour l'instant fabriquées en majorité en Asie, entre la Chine, la Corée du Sud et le Japon.
Elles se composent des métaux suivants : lithium, cobalt, nickel, manganèse et graphite. Leurs propriétés électrochimiques permettent un fonctionnement mieux optimisé en termes d'énergie et de puissance des véhicules électriques que les anciennes technologies (comme le plomb et le nickel).
Le lithium est l'un des composants essentiels des batteries destinées à remplacer les carburants fossiles pour les voitures. Il a été identifié comme « critique » par la Commission européenne en 2020.
Par ailleurs, la production des batteries consomme également beaucoup d'eau. Il faut ainsi entre 41.000 et 1,9 million de litres d'eau pour extraire une tonne de lithium.
Comme toute les ressources, le lithium nécessite de l'énergie, de l'eau (beaucoup) et du travail humain. Cela crée ainsi un cycle entre lithium et pollution de l'environnement et notamment des émissions de C02.
Car le lithium, métal alcalin inflammable et même explosif lorsqu'il est exposé à l'air et à l'eau, n'existe pas à l'état natif dans la nature.
Inaugurée en France, le mardi 30 mai 2023 dans le Pas-de-Calais, l'usine d'Automotive Cells Company (ACC), une coentreprise de Stellantis, TotalEnergies et Mercedes-Benz, est la première méga-usine de batteries lithium-ion pour véhicules électriques en France.
Voitures électriques : une nouvelle gigafactory de batteries en France pour fournir Renault ! La start-up française Verkor installera une usine géante à Dunkerque pour y produire des batteries à partir de 2025. Celles-ci seront notamment destinées à Alpine.
En Europe, la marque table plutôt sur une fin de carrière autour de 240 000 km. Cela reste des moyennes : une Tesla Model S a même déjà dépassé les 1,7 million de kilomètres en 2022.
Le prix moyen du lithium atteignait un pic de 80 000 euros la tonne, en novembre 2022. Depuis, le prix a rapidement baissé : il a même quasiment été divisé par deux en quelques semaines, selon le suivi de cnevpost.com, publié le 20 mars 2023.
Aujourd'hui, selon l'US Geological Survey les productions les plus importantes de lithium sont en Australie et au Chili. D'après la SONAMI (Sociedad Nacional de Minería, Chile), le Chili détient près de 60% des ressources mondiales en lithium.
Par rapport à la technologie des batteries traditionnelles, les batteries au lithium-ion se chargent plus rapidement, durent plus longtemps et ont une densité énergétique supérieure, ce qui se traduit par des batteries plus légères et par une plus grande autonomie.
Un des premiers obstacles au recyclage, c'est que les batteries lithium-ion (BLI) constituent une matière dangereuse, à manipuler avec précaution. La puissance électrique résiduelle qu'on y trouve peut provoquer des incendies ou des explosions.
La production de batteries de voitures électriques est certes énergivore. L'extraction et le raffinage du lithium et du cobalt dont elle est composée nécessitent l'utilisation intensive de produits chimiques ayant un impact environnemental.
En France, l'ADEME indique dans un rapport paru fin 2017 que "les émissions de gaz à effet de serre induites par la fabrication, l'usage et à la fin de vie d'un véhicule électrique, sont actuellement 2 à 3 fois inférieures à celles des véhicules essence et diesel.
Les avantages des batteries sodium-ion
L'extraction et le traitement du sodium sont moins coûteux et plus respectueux de l'environnement que ceux du lithium. Cela contribue à réduire l'empreinte écologique de la production de batteries.
C'est aussi une des rares eaux à apporter naturellement du lithium. Mieux encore, avec 3325mg/l de mineraux, VICHY Célestins se classe parmi les eaux dites « riches en sels minéraux ».
Le groupe de minéraux industriels Imerys a annoncé lundi 24 octobre 2022 un investissement d'un milliard d'euros pour exploiter pendant au moins 25 ans un gisement de lithium situé à Beauvoir, dans la commune d'Échassières, dans l'Allier.
Exemple extrême : pour obtenir un kilo de lutécium, il faut broyer 1 200 tonnes de roche.
En Alsace, une filiale d'EDF et Lithium de France
Ce territoire a été le premier à extraire du lithium français en 2021, expérimenté par la société Eramet, sans avoir pour l'instant franchi le niveau industriel.
Lithium, nickel, terres rares, cuivre…