VOI­TURE ELECTRIQUE : L'EU­ROPE SAU­RA-TELLE LI­VRER LA GUERRE DES BAT­TE­RIES ?

La Tribune Toulouse (Edition Quotidienne) - - LE DECRYPTAGE - ERICK HAEHNSEN

Pour faire face à une de­mande explosive en vé­hi­cules élec­triques, les fa­bri­cants de bat­te­ries, es­sen­tiel­le­ment asia­tiques en de­hors de Tes­la, s'ap­prêtent à inon­der le mar­ché eu­ro­péen. Les in­dus­triels du Vieux Conti­nent ont com­men­cé à ri­pos­ter avec plu­sieurs pro­jets d'en­ver­gure.

Avec 400 mo­dèles an­non­cés, les ventes de voi­tures élec­triques [(VE), Elec­tric Ve­hicle

(EV), ndlr] de­vraient pas­ser la barre des 25 mil­lions en 2025, soit 22,4% des ventes mon­diales

d'au­to­mo­biles, se­lon Frost & Sul­li­van. De quoi boos­ter, d'après l'ins­ti­tut eu­ro­péen EIT In­noE­ner­gy, le mar­ché de la bat­te­rie pour EV, à 250 mil­liards d'eu­ros par an à par­tir de cette date !

Pour faire face à cette gi­gan­tesque de­mande, les fa­bri­cants de cel­lules pour bat­te­ries se rangent en ordre de ba­taille pour que dé­colle leur pro­duc­tion an­nuelle de 34,7 GWh (EV Sales Blog) en 2017 à 300 GWh en 2025 (EIT In­noE­ner­gy). Sa­chant qu'une bat­te­rie de 100 kWh, comme celle des Tes­la, em­barque 7.000 cel­lules li­thium-ion (Li-ion). An­non­cia­teur d'un chan­ge­ment de pa­ra­digme vers l'au­to­mo­bile dé­car­bo­née et, en se­conde vie, vers le sta­tion­naire, ce mar­ché est lar­ge­ment do­mi­né par les ja­po­nais Pa­na­so­nic, AESC (al­liance Nis­san-Nec), To­shi­ba et Toyo­ta, mais aus­si par les co­réens LG Chem, Samsung SDI et SK In­no­va­tion ain­si que par les Chi­nois CATL, BYD et GS Yua­sa.

Dans le sillage de la "Gi­ga­fac­to­ry" [usine géante] de Tes­la en construc­tion dans le Ne­va­da (le plus grand bâ­ti­ment au monde) qui de­vrait four­nir 35 GWh cette an­née à par­tir des cel­lules de Pa­na­so­nic (50 GWh pré­vus en 2020), plu­sieurs di­zaines d'usines géantes de fa­bri­ca­tion de cel­lules pour bat­te­ries sont an­non­cées en Asie, en Eu­rope et aux États-Unis. D'ailleurs, Tes­la a éga­le­ment an­non­cé deux autres pro­jets de bat­te­ries à Shan­ghai et en Eu­rope. Ti­cket d'en­trée : de 297 mil­lions d'eu­ros à 4,2 mil­liards d'eu­ros par usine ! Té­moin, le chi­nois BYD ouvre l'an pro­chain son usine de 24 GWh (à terme, 60 GWh) à Qin­hai, où se trouvent 83% de la pro­duc­tion chi­noise de li­thium.

Après avoir le­vé avec Gold­man Sachs deux mil­liards de dol­lars grâce à la vente de 10% de son ca­pi­tal so­cial (20 mil­liards), CATL, le cham­pion chi­nois, s'ap­prête à de­ve­nir le plus gros pro­duc­teur mon­dial de cel­lules en quin­tu­plant sa capacité de pro­duc­tion de cel­lules, à 88 GWh par an dès 2020. Sa pro­chaine Gi­ga­fac­to­ry de 25 GWh, à Huxi, se­ra la se­conde en taille dans le monde près celle de Tes­la. Se­lon Bloom­berg, celle-ci va ali­men­ter les construc­teurs chi­nois d'EV (BAIC Mo­tor, Zhengz­hou Yu­tong Group...) ain­si que BMW, Hon­da, Hyun­dai, Nis­san, Toyo­ta, Volks­wa­gen, im­plan­tés en Chine. Qui plus est, CATL compte ou­vrir une autre usine en Al­le­magne pour y vendre ses cel­lules, entre autres, à Lam­bor­ghi­ni, Mer­cedes-Benz, Porsche et Volks­wa­gen.

-- [En construc­tion de­puis 2014 dans le Ne­va­da (Etats-Unis), la "Gi­ga­fac­to­ry" de Tes­la se­ra le plus grand bâ­ti­ment du monde. Cré­dit : Tes­la]

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DANS LE SILLAGE DE LA "GI­GA­FAC­TO­RY" DE TES­LA, PLU­SIEURS DI­ZAINES D'USINES GÉANTES SONT AN­NON­CÉES

Le top dé­part de la course des géants est don­né pour inon­der le mar­ché eu­ro­péen. Après Ul­san en Co­rée du Sud et Xian en Chine, Samsung SDI in­ves­tit 304 mil­lions d'eu­ros à Göd (Hon­grie) dans une usine d'une capacité de 2,5 GWh (50.000 bat­te­ries par an, de 50 kWh). Plus am­bi­tieux, LG Chem met sur la table 1,36 mil­liard d'eu­ros à Wro­claw en Po­logne dans une usine de 4 GWh qui de­vrait ou­vrir en 2019. À terme, elle fa­bri­que­ra 280.000 bat­te­ries par an. Quant à l'usine hon­groise de SK In­no­va­tion à Komá­ron (600 mil­lions d'eu­ros pour une capacité de 7,5 GWh), elle en­tre­ra en pro­duc­tion en 2020 et pour­ra équi­per 200.000 voi­tures en bat­te­rie de 3e gé­né­ra­tion, d'une au­to­no­mie de 500 km.

Face à ces of­fen­sives, les in­dus­triels eu­ro­péens doivent bâ­tir d'ur­gence un "Air­bus de la bat­te­rie". Tel est, du moins, le voeu qu'ex­pri­mait en fé­vrier der­nier le slo­vaque Ma­ros Sef­co­vic, vice-pré­sident de la Com­mis­sion eu­ro­péenne, lors des Jour­nées de l'in­dus­trie or­ga­ni­sées par la EU Bat­te­ry Al­liance (EBA) :

« Nous vou­lons, presque à par­tir de zé­ro, créer en Eu­rope une fa­bri­ca­tion com­pé­ti­tive et du­rable de cel­lules de bat­te­rie. Pour cap­ter une grande par­tie de ce mar­ché, nous avons be­soin de dix à vingt usines Gi­ga en Eu­rope. L'in­ves­tis­se­ment re­quis est d'en­vi­ron 20 mil­liards d'eu­ros. »

Une somme cen­sée être à la por­tée de l'Eu­rope dans le cadre du plan Jun­cker qui, rap­pe­lons-le, mo­bi­lise 250 mil­liards d'eu­ros.

À l'heure ac­tuelle, le pro­jet eu­ro­péen d'usine à bat­te­ries le plus avan­cé est ce­lui d'Ac­cu­mo­tive, fi­liale de Daim­ler, qui bé­né­fi­cie d'un in­ves­tis­se­ment de 527 mil­lions de dol­lars et em­ploie 1.000 sa­la­riés à l'usine de Ka­menz (Saxe). Celle-ci de­vrait com­men­cer à pro­duire d'ici à la fin de l'an­née sur 80.000 m² les bat­te­ries des EV de Mer­cedes-Benz. Une autre usine est en cours de construc­tion sur le site de Mer­cedes à Un­tertür­kheim (Bade-Wur­tem­berg).

PLU­SIEURS "AIR­BUS DE LA CEL­LULE"

À cô­té d'Ac­cu­mo­tive, on voit émer­ger non pas un mais trois "Air­bus de la cel­lule". Le pre­mier consor­tium (ABB, Sie­mens...) est por­té par la star­tup Nor­th­volt à Skel­lef­teå à proxi­mi­té des gi­se­ments de co­balt, gra­phite, li­thium et ni­ckel du nord de la Suède. Di­ri­gée par Pe­ter Carls­son et Pau­lo Cer­ru­ti, deux an­ciens de Tes­la qui ont dé­jà le­vé 200 mil­lions d'eu­ros, Nor­th­volt cherche à éri­ger la plus grande usine de bat­te­ries Li-ion d'Eu­rope (3,7 mil­liards d'eu­ros) sur 500.000 m². Avec un pre­mier ob­jec­tif de le­ver 1,5 mil­liard d'eu­ros, grâce au sup­port de BNP Pa­ri­bas et Mor­gan Stan­ley, le site de Skel­lef­teå pour­rait pro­duire 8 GWh dès le prin­temps 2020 et at­teindre 32 GWh en 2023.

De son cô­té, le pro­jet al­le­mand Ter­raE vise les 34 GWh de capacité an­nuelle à l'ho­ri­zon plus loin­tain de 2028. Par­mi les fon­da­teurs de Ter­raE, fi­gurent Ul­rich Ehmes, an­cien pré­sident du con­seil de sur­veillance de Le­clan­ché SA et Sven Bauer, PDG de BMZ Hol­ding GmbH, pre­mier fa­bri­cant eu­ro­péen de mo­dules de bat­te­ries in­dus­trielles. Le pro­jet s'ap­puie sur "KliB", le ré­seau de com­pé­tences al­le­mand sur les bat­te­ries Liion, qui re­groupe 45 en­tre­prises et ins­ti­tu­tions. La so­cié­té fonc­tion­ne­ra avec deux usines qui agi­ront comme des « fon­de­ries ». Au­tre­ment dit, elle fa­bri­que­ra des pro­duits à fa­çon, en fonc­tion des spé­ci­fi­ca­tions des clients. Au­jourd'hui, le pro­jet en est au stade des dis­cus­sions avec les clients po­ten­tiels.

Reste que, pour bien des ac­teurs, les Eu­ro­péens ont dé­jà per­du, face aux Asia­tiques, la ba­taille du Li-ion à élec­tro­lyte li­quide, l'ac­tuelle tech­no­lo­gie la plus em­ployée, qui ne cesse de s'amé­lio­rer.

« No­tam­ment en ré­dui­sant la part de co­balt sur l'élec­trode po­si­tive et en ra­jou­tant du si­li­cium sur l'élec­trode né­ga­tive afin de ga­gner 20% à 30%, pré­cise Flo­rence Lam­bert, di­rec­trice du Li­ten, un la­bo­ra­toire du CEA qui em­ploie 1.000 cher­cheurs sur les éner­gies nou­velles, dont 200 sur les bat­te­ries. Pour les cinq an­nées à ve­nir, nous avons une feuille de route au­tour du Li-ion. À moyen terme, nous nous orien­tons aus­si vers les cel­lules Li-ion de nou­velle gé­né­ra­tion à élec­tro­lyte so­lide (So­lid State) qui pour­raient dou­bler l'au­to­no­mie des cel­lules. Les­quelles uti­li­se­ront élec­tro­lytes po­ly­mères, in­or­ga­niques (cris­tal­lins ou amorphes), ou com­po­sites (in­or­ga­niques et po­ly­mères). »

D'où l'in­té­rêt du troi­sième "Air­bus de la cel­lule". Em­me­né par le fran­çais Saft (ra­che­té par To­tal en 2016), ce­lui-ci em­barque, entre autres, le chi­miste fran­co-belge Sol­vay ain­si que les al­le­mands Manz (pro­ces­sus chi­miques) et Sie­mens. Am­bi­tion : lan­cer à l'ho­ri­zon 2025 une usine d'une capacité de 1 GWh.

Autre in­té­rêt du tout so­lide : les cel­lules ont moins de risque de s'en­flam­mer. « Ce­pen­dant, il y a en­core d'énormes pro­blèmes à sur­mon­ter : aux in­ter­faces entre les élec­trodes et l'élec­tro­lyte, des ré­ac­tions chi­miques se­con­daires conduisent à un mau­vais fonc­tion­ne­ment de l'ac­cu­mu­la­teur », pré­vient Jean-Ma­rie Ta­ras­con, pro­fes­seur au Col­lège de France et pré­sident du Ré­seau sur le sto­ckage élec­tro­chi­mique de l'éner­gie (RS2E), un ré­seau du CNRS qui fé­dère une quin­zaine d'in­dus­triels ain­si que 17 la­bo­ra­toires et uni­ver­si­tés.

-- [Avant de pas­ser aux bat­te­ries au­to­mo­biles, Tia­mat teste ses cel­lules 18/650 sur les trot­ti­nettes. Cré­dits : Tia­mat]

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LE DÉ­FI DES STAR­TUPS

Pour sa part, la star­tup ca­li­for­nienne Fis­ker Inc veut ta­lon­ner Tes­la et les fa­bri­cants de cel­lules grâce à son di­rec­teur tech­nique, Fa­bio Al­ba­no, qui phos­phore sur le su­jet de­puis quinze ans. Ses cel­lules à élec­trodes tri­di­men­sion­nelles an­noncent une den­si­té éner­gé­tique 2,5 fois su­pé­rieure à celle du Li-ion li­quide. La so­cié­té es­père que cette tech­no­lo­gie four­nisse une au­to­no­mie de 800 km avec une seule charge.

« Pour l'heure, nous fa­bri­quons nos cel­lules pro­to­types à la main. Nous sommes en dis­cus­sion pour dis­po­ser d'une ligne de pro­duc­tion pro­to­type l'an pro­chain afin de dé­mar­rer la fa­bri­ca­tion de nos pre­mières bat­te­ries au­to­mo­biles en 2020, pré­cise à La Tri­bune Hen­rik Fis­ker, le pré­sident fon­da­teur. Nous vou­lons être un construc­teur au­to­mo­bile, no­tam­ment avec notre voi­ture de sport de E-Mo­tion, pas un fa­bri­cant de cel­lules. Nous li­cen­cie­rons notre tech­no­lo­gie... mais pas à Tes­la ! »

En France, la star­tup Tia­mat, por­tée par le RS2E, se base sur une tech­no­lo­gie Na-ion (au so­dium) qui s'af­fran­chit du li­thium et du co­balt pour la mo­bi­li­té élec­trique et le sto­ckage sta­tion­naire. Un avan­tage éco­no­mique énorme sa­chant que le cours du co­balt uti­li­sé dans les bat­te­ries Li-ion os­cille entre 60.000 et 95.000 eu­ros la tonne !

« Avec notre tech­no­lo­gie, la re­charge est dix fois plus ra­pide (5 à 10 mi­nutes). Du coup, la bat­te­rie peut avoir des di­men­sions ré­duites. Une au­to­no­mie de 200 km suf­fit », in­dique Laurent Hu­bard, le PDG de Tia­mat qui, fort d'une di­zaine de bre­vets, vient de le­ver plus de 3 mil­lions d'eu­ros.

Cette tech­no­lo­gie entre dé­jà dans le for­mat in­dus­triel des cel­lules 18/650 (18 mm de dia­mètre, 650 mm de hau­teur) com­pa­tible avec tous les grands pro­jets de gi­ga­fac­to­ries eu­ro­péens ac­tuels, sans bou­le­ver­ser leurs pro­ces­sus. Hé­ber­gée au La­bo­ra­toire de ré­ac­ti­vi­té et chi­mie des so­lides d'Amiens, la star­tup bé­né­fi­cie d'un pro­to­type de fa­bri­ca­tion in­dus­trielle des cel­lules. Avant de pas­ser aux bat­te­ries au­to­mo­biles, Tia­mat teste ses 18/650 dans des trot­ti­nettes et bien­tôt sur des scoo­ters élec­triques en condi­tions réelles.

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Lire la se­conde par­tie : "Re­nault lance un pro­gramme de sto­ckage sta­tion­naire"

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