L’avènement de la technologie alimentée par batterie a été l’un des développements de fabrication déterminants de notre époque, permettant l’interconnectivité mondiale des téléphones intelligents et le fer de lance de la révolution du véhicule électrique (VE) du futur.
De toute évidence, il n’y a pas de solution miracle à la crise du changement climatique, mais le batterie personnalisée a effectivement offert la perspective d’un avenir sans dépendance aux combustibles fossiles. Une augmentation de la production de batteries lithium-ion, par exemple, signifie que les voitures électriques sont désormais commercialement viables pour la première fois de l’histoire. Les États-Unis envisagent de tenir 50 % de la part de marché des véhicules électriques d’ici 2030.
Cependant, alors que les entreprises font enfin des déclarations audacieuses pour électrifier leurs processus, nous sommes maintenant confrontés à une crise des batteries. D’où cela vient-il et comment les entreprises vont-elles s’en sortir ?
La pénurie de batterie
La rareté des matières premières et la flambée des prix des minéraux essentiels tels que le lithium et le cobalt ont contribué à une pénurie d’approvisionnement. Le rapport New Energy Outlook de Bloomberg, par exemple, prédit que la demande de batteries lithium-ion augmentera jusqu’à 5,9 térawattheures par an jusqu’en 2030.
Comment cela marche-t-il? Le composant le plus cher de chaque batterie est le cathode, l’électrode à partir de laquelle un courant conventionnel sort d’un appareil électrique. Celui-ci est composé de métaux précieux tels que le nickel, le lithium, le cobalt et le manganèse. En janvier 2022, les prix du nickel ont grimpé en flèche jusqu’à 4,4 % à 22 745 $ la tonne sur le marché des matières premières – un sommet depuis une décennie.
Comment les entreprises peuvent-elles se préparer au mieux à faire face à une pénurie de batteries ?
Avec la diminution des réserves de matériaux rares, l’anxiété est inévitable pour les entreprises alimentées par batterie.
Alex Stapleton, directeur des ventes chez le fabricant de batteries personnalisées, Alexander Battery Technologies, déclare : « Il est peu probable que la situation de pénurie de batteries soit résolue de si tôt. La meilleure chose que les entreprises puissent faire est de créer un plan à long terme pour l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement des produits. Des alternatives abordables à la batterie lithium-ion omniprésente deviendront disponibles à mesure que les grandes entreprises injecteront des milliards dans la recherche et le développement.
Trois des plus grands acteurs du marché des batteries – LG, Samsung et SK Innovation – par exemple, augmentent tous activement leurs capacités de production de batteries. Seul LG New Energy Solutions investira environ 13,17 milliards de dollars dans le développement de matériaux de batterie avancés.
Alternatives au lithium-ion ?
La course est lancée pour résoudre la crise imminente des matières premières. Une solution consiste à trouver d’autres alternatives minérales plus abondantes. Souvent vantée est la batterie au graphène tant vantée, un allotrope de carbone, qui a propriétés conductrices thermiques et électriques élevées. Alors que la recherche n’en est qu’à ses balbutiements, le graphène constitue une source potentielle d’énergie électrique portable.
Un autre système de stockage d’énergie de nouvelle génération pourrait être la batterie au calcium. Le calcium est le cinquième métal le plus abondant sur terre, ce qui est prometteur pour les problèmes de chaîne d’approvisionnement alors qu’il est aussi naturellement sûr et non toxique. Des questions se sont cependant posées sur ses propriétés conductrices, les scientifiques luttant pour canaliser l’électricité à travers un électrolyte utilisable.
Des recherches récentes de Institut Helmholtz d’Allemagne s’est avéré positif, avec une meilleure activation des électrolytes que lors des précédents essais de batteries à base de calcium. Cette nouvelle classe d’électrolytes pourrait ouvrir la voie du laboratoire au marché, les entreprises doivent donc être prêtes.
Alors que la science commence à mûrir, ces nouvelles batteries pourraient fournir des alternatives plus durables au lithium-ion actuel. Les entreprises avant-gardistes chercheront à stocker lorsque cela est possible.
Comment les entreprises peuvent-elles utiliser au mieux les batteries dont elles disposent déjà ?
Beaucoup d’entre nous ne connaissent que trop bien la batterie de l’iPhone qui s’estompe progressivement au fil du temps à mesure que les cycles de charge augmentent. Comme ceux qui choisissent de recycler les batteries d’iPhone pour aider l’environnement, les entreprises peuvent également recycler les batteries pour lutter contre les coûts de la chaîne d’approvisionnement et la crise des matières premières.
Inévitablement, l’industrie du recyclage des batteries connaîtra un boom. Les batteries sont remplacées dans les véhicules électriques après environ huit ans, moment auquel ils ont encore environ 70 à 80 % de leur capacité de charge. Ceux-ci sont encore bien trop précieux pour être jetés et doivent recevoir une seconde vie.
Cela peut fournir un palliatif aux entreprises jusqu’à ce qu’une nouvelle technologie soit disponible.
