Quel destin pour les batteries en fin de vie ?
On compte 882 531 voitures électriques en France en 2023. Un chiffe considérable quand on pense qu’en 2010 le parc automobile électrique français ne dépassait pas les 102 véhicules. On peut déjà anticiper une augmentation du volume de production de batteries sur la période 2023-2028 liée à une demande croissante de véhicules électriques.
Mais que faire des batteries jugées hors d'usage ?
Pour répondre à cette question, il nous a fallu pénétrer la boîte noire de la batterie. Tout d'abord, on distingue deux types de chimie de batterie Lithium-Ion : les batteries au NMC (Nickel-Manganèse-Cobalt) et les batteries au LFP (Lithium-Fer-Phosphate). Suivant sa composition chimique, une batterie sera plus ou moins valorisable en fin de vie. Il faut ensuite prendre en compte la durée de vie de la batterie. Les batteries NMC ont une durée de vie d'environ 12 ans contre 20 pour les batteries LFP. Avec le temps la résistance interne de la batterie s'intensifie ce qui altère la circulation du courant et donc l'efficacité énergétique de la batterie. Cependant, il faut retenir qu'une batterie jugée en fin de vie a une utilité résiduelle d'encore 30%. 3 solutions sont alors envisageables : la réparation, le réemploi ou bien le recyclage.
Réparer ?
Il s'agit de la solution la plus rapide et la plus économique. La réparation est possible en cas de connectique endommagée, câble cassé ou cellule défectueuse. Les batteries à reconditionner sont envoyées chez des réparateurs spécialisés. Il leur suffit d'identifier l'élément défectueux de la batterie et de le remplacer directement, il peut s'agir d'une connectique ou bien d'une cellule. Dans le cas d'une cellule défectueuse, il est cependant très complexe de déterminer ce qui s'use précisément en son sein. Les réparateurs auront donc tendance à remplacer entièrement la cellule. La réparation permet néanmoins de rallonger la durée de vie de la batterie et d'éviter le rachat d'une batterie neuve et donc la création de nouveaux déchets. Mais il n'est parfois pas rentable de réparer les batteries auquel cas l'on peut réfléchir à un moyen de leur donner une seconde vie.
Réemployer ?
Les batteries dont l'autonomie devient trop faible peuvent être réutilisées dans de nouvelles applications moins exigeantes en intensité. Plusieurs coûts sont associés au réemploi des batteries : coûts de déconstruction, coûts de test des différentes cellules, coûts de reconstruction. Les composants de la batterie jugés réemployables sont alors réutilisés pour des appareils électroniques à faible consommation énergétique ou pour alimenter des applications dites stationnaires. Ces applications stationnaires servent par exemple à stocker l'énergie produite par des sources renouvelables par exemple des panneaux solaires. Maximiser l'utilisation des batteries est un levier essentiel pour limiter la demande de nouvelles batteries et éviter leur recyclage, très énergivore et polluant. Mais en cas de batterie irréparable et de composants endommagées, on peut considérer le recyclage des batteries.
Recycler ?
Le recyclage est à envisager en dernier recours. Le caractère recyclable de la batterie dépend de sa composition chimique. Comme susdit, les batteries sont composées de matériaux précieux (Lithium, Nickel, Manganèse, Cobalt) qui peuvent être récupérés et revalorisés. Cependant, le procédé chimique pour récupérer la matière valorisable au sein des batteries est un procédé complexe et dangereux qui nécessite également des infrastructures adaptées. A cet enjeu technologique s'ajoute un enjeu géographique de localisation des filières de recyclage. En effet, le transport des batteries depuis leur lieu de collecte ne doit pas annuler les gains environnementaux liés au recyclage des batteries. Aujourd'hui, la demande de recyclage excède largement les capacités disponibles. En attendant, la mise en place d'un maillage du territoire de filières de recyclage, il est nécessaire de maximiser l'utilisation des batteries en leur redonnant une seconde vie dans la mesure du possible.
Conclusion
En conclusion, le marché des batteries lithium-ion est en pleine expansion en raison de la croissance du secteur des véhicules électriques et hybrides. Face à la question de la gestion des batteries en fin de vie, nous avons exploré plusieurs solutions et leurs enjeux : la réparation, le réemploi et le recyclage.
Il est essentiel de considérer ces trois approches comme complémentaires pour une gestion durable des batteries lithium-ion. Cela permettra de réduire les déchets électroniques, de minimiser l'impact environnemental de la production de nouvelles batteries et de tirer le meilleur parti de ces technologies innovantes. Pour réussir, nous devons développer des infrastructures de réparation, de réemploi et de recyclage efficaces, ainsi que des politiques de gestion des batteries et de l'information disponible à leur sujet. L'Union européenne a ainsi voté la mise en place d'un passeport batterie pour 2027. Ensemble, ces actions contribueront à soutenir la décarbonation des transports et de l'industrie tout en limitant l'impact environnemental des batteries.
Le Mapping du marché des batteries
