Comment les batteries des voitures électriques sont-elles recyclées?

14.9.2018 - 14:11, dj/pal

La Tesla Roadster fut une des premières voitures électriques de série de l’époque contemporaine à disposer d’une grande batterie.
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Que se passe-t-il vraiment avec les anciennes batteries des voitures électriques? Les fabricants n’ont pas encore trouvé de réponse, notamment en raison de la longévité des batteries, qui s’est révélée plus conséquente. La question se pose: recyclage ou surcyclage?

Les automobiles bonnes pour la casse passent depuis des décennies par un processus bien défini de recyclage. Le compactage des voitures est simple et bon marché, tout comme la fonte et le recyclage par l’industrie métallurgique. Pour quasiment tout véhicule qui part chez le ferrailleur, la valeur des matériaux excède celle du coût du recyclage.

Toutefois, les voitures traditionnelles ne disposent pas d’un composant qui est essentiel aux véhicules électriques: la batterie. Celle-ci ne peut pas simplement être écrasée. La façon dont on traite les batteries arrivées en fin de vie est une des plus grandes problématiques de l’électromobilité.

Si la véhicule ne dispose pas de batterie Lithium-Ion, la recyclage des matériaux est simple.
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Longue garantie: il n’y a pas d’urgence

Cela ne fait que peu de temps que les voitures électriques sont disponibles en grande quantité sur le marché. Ainsi, quasiment toutes les batteries équipant actuellement un véhicule électrique fonctionnent encore.

Quelle est la véritable durée de vie des batteries de ce genre de voiture? En la matière, nous ne disposons que de données anecdotiques – les seuls volumes pertinents ont été produits par Tesla, avec environ 300'000 véhicules à travers le monde, et Nissan, avec son célèbre modèle Leaf.

Les batteries Tesla sont plus durables que les modèles Nissan

À ce propos, il existe un fossé entre la durée de vie des batteries des voitures électriques des deux fabricants:

Alors que certains des premiers modèles Tesla S ont déjà atteint 500'000 ou 800'000 au compteur kilométrique, il apparaît que les batteries disposent toujours d’une capacité de 80%. Les conducteurs ayant un peu moins usé l’asphalte parlent d’une capacité restante de 94% après 5 ans.

Chaque point bleu représente les données propres à un véhicule Tesla. La majeure partie des propriétaires font état d’une capacité restante de plus de 90% après 250 000 kilomètres parcourus.
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Les détenteurs du modèle Leaf de Nissan devront composer avec une portée moindre: en particulier pour leur batterie plus imposante, d’une puissance de 30 kW/h. En effet, après deux ans d’utilisation, elle présente une capacité restante de 80%. Il est possible d’expliquer cette disparité via les différentes chimies des cellules. En effet, les fabricants en sont responsables, que ce soit via leurs capacités ou par le biais de l’intégration d’un système de recharge efficace dans la batterie, grâce auquel les cellules de la batterie peuvent être préservées au long cours.

En consultant la garantie, il est possible d’entrevoir les estimations des fabricants. Tesla assure que la batterie de la Model 3 disposera toujours d’une capacité de 70% après huit ans d’utilisation, faute de quoi Tesla la remplacera gratuitement. Nissan garantit que son modèle Leaf disposera de 79% de sa capacité après avoir atteint 160'000 kilomètres, ou après avoir été en service pendant huit ans.

Une batterie de voiture n’est pas une batterie de Smartphone

Si vous comparez une batterie de voiture avec celle d’un Smartphone, vous faites fausse route. Ces deux technologies de batteries sont développées différemment et leurs méthodes de recharge divergent fondamentalement. Ainsi, les batteries de véhicules électriques disposent d’une durée de vie bien supérieure.

Toutefois, lorsque les batteries et les véhicules de cette première vague technologique arriveront en fin de vie, il faudra disposer d’une solution pour les recycler.

Est-il seulement possible de recycler les batteries de voitures électriques?

Force est de constater qu’un recyclage en bonne et due forme des batteries ne se produit que rarement, il suffit de prendre l’exemple des batteries de Smartphones et d’ordinateurs. Le recyclage classique, par le biais duquel les batteries sont décomposées via un procédé chimique, est à notre portée, mais dans la pratique, il est peu utilisé.

Extraire la même quantité de lithium coûte cinq fois plus cher lors de la décomposition. Seules les batteries au nickel et au cobalt disposent d’un meilleur ratio. Aussi n’y a-t-il qu’un faible volume de batterie lithium-ion recyclées. En Australie, il s’agit de seulement 2% de toutes les batteries, le reste termine sa vie dans des décharges. Étant donné qu’il y a davantage de matières premières dans les batteries de véhicules, il sera sans doute plus attrayant de tenter de recycler ces ressources.

La décomposition des sels de lithium est pour l’instant meilleur marché que le recyclage.
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Les fabricants d’automobiles se penchent sur le recyclage

La plupart des fabricants d’automobiles ont développé des processus pour l’élimination ou le recyclage d’anciennes batteries. Tesla sous-traite pour l’instant le recyclage, mais a l’intention de s’en occuper à l’avenir dans une de ses «méga-usines». Quant à Nissan, l'entreprise désassemble ses anciennes batteries et remplace chacune des cellules ayant perdu plus de 20% de sa capacité. Ainsi, de nombreuses anciennes batteries peuvent (presque) bénéficier d’une deuxième vie.

Toutefois, il n’est pas encore certain que le recyclage isolé des batteries lithium-ion soit et demeure économique, malgré la hausse constante du prix des matières premières. C’est pourquoi certaines législations seront mises en œuvre afin de forcer les fabricants à pratiquer le recyclage.

En Chine, un pays dont le marché automobile explose, le ministère de l’industrie a annoncé qu’il allait adopter des dispositions relatives au recyclage des batteries. Tout le secteur devra les appliquer. Au sein de l’Union européenne, la directive batterie de 2006 devrait être adaptée afin de répondre aux nouvelles exigences de l’électromobilité.

À l’avenir, l’explosion du marché automobile en Chine mènera à un problème: que faire des toutes les vieilles batteries?
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Réutilisation plutôt que recyclage

Plutôt que de procéder à un coûteux recyclage, il est possible de convertir les batteries en systèmes de stockage, sans grands changements, pour une installation solaire sur un toit par exemple. Pour une telle «seconde vie», ce n’est pas un problème si la batterie ne dispose que d’une capacité de 50%, car il y a plus de place dans un jardin que sous le capot d’une voiture.

Certains producteurs font déjà appel à ce concept pour certains projets pilotes. Renault utilise les anciennes batteries de ses voitures Zoe pour son système de batterie à domicile: «Powervault». Nissan convertit ses anciennes batteries Leaf au profit de lampadaires situés dans des lieux isolés:

Il n’est pas encore certain que ces projets soient économiques. Toutefois, personne n’a trouvé la panacée pour résoudre ce problème. Même Tesla, le pionnier du véhicule électrique, n’utilise pas de processus écoresponsable en matière de recyclage et fabrique des batteries neuves pour Powerwall. Cependant, la situation changera dès que les batteries de leurs premiers véhicules devront être remplacées. Entre-temps, des artisans talentueux nous montrent comment il est possible de donner un second souffle à ces batteries, en les reconvertissant en système privé de stockage d’énergie.

Un concept-car électrique au style classique

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