Est-ce que la Chine va gagner la guerre des batteries ?

L’arène électrique est devenue le nouveau champ de bataille des constructeurs automobiles. Trois adversaires s’affrontent, l’Amérique du Nord avec les États-Unis en tête, l’Europe et la Chine. La raison est simple, le monde automobile se dirige dans l’électrique à vitesse Grand V. Le marché mondial des batteries pour véhicules électriques devant atteindre près de 1 000 milliards de dollars d’ici à 2030.

La Chine largement en avance pour le moment

La Chine en ce moment compte pour 80% de la production mondiale de batteries pour VÉ. Sur près de 140 usines de batteries lithium-ion prévues qui sont prévues d’ici 2030, 100 seront en Chine. La Chine produit la majorité du lithium sur la planète et tout le cobalt produit dans les mines du Congo (le plus grand producteur mondial) s’en va en Chine. Cette dernière possède en plus des exploitations minières en Australie et en Amérique du Sud, où se trouvent les autres réserves mondiales de lithium. En mettant la main sur les principaux ingrédients qui se retrouvent dans une pile lithium-ion, la Chine s’assure un approvisionnement constant et peut construire de nouvelle usine et fournir le monde entier. La pandémie a toutefois démontré les limites de la mondialisation et ses effets pervers.

L’Europe bonne deuxième

Les règles environnementales plus sévères en Europe ont poussé vers le haut la demande en véhicules électriques. Les experts affirment que la proportion de VÉ sur la route va passer de 6 % en 2020 à 25 % en 2025. D’ici 2023, l’Europe devrait disposer d’une capacité de fabrication de batteries lithium-ion supérieure à celle des États-Unis.

Un retard à rattraper

Les États-Unis ont reculé de 100 ans en environnement sous l’ère Trump et bien que le pays de l’oncle Sam est à l’origine de la plupart des technologies de batteries au lithium-ion qui dominent le marché aujourd’hui, le manque d’intérêt des républicains a laissé le pays sans gouverne à ce sujet. Le ministère américain de l’Énergie a publié en juin un plan directeur national qui prévoir non seulement des investissements, mais aussi le recyclage des matériaux, l’accélération des efforts d’exploitation minière nationale pour remédier à la pénurie croissante de matériaux et la recherche de moyens de fabriquer des batteries au lithium-ion sans cobalt ni nickel. En outre, le ministère prévoit de distribuer 17 milliards de dollars de prêts pour les installations de fabrication de VE, tandis que l’administration Biden a promis 100 millions de dollars de subventions pour développer la main-d’œuvre de la nouvelle chaîne d’approvisionnement.

Les piles à électrolyte solides

Les principaux constructeurs automobiles mondiaux ayant doublé leurs engagements en matière d’électrification, la demande de batteries devrait être si forte que la production aura du mal à suivre le rythme d’ici la fin de la décennie. C’est pourquoi il faut regarder vers de nouvelles solutions. Parmi celles-ci, il y a les piles solides. Hydro-Québec travaille en collaboration avec Mercedes Benz pour développer ce genre de piles qui sera utilisé à partir de 2025 sur des modèles de production. Cette pile offre plusieurs avantages. Elle coûte 30 à 50 % moins qu’une pile Lithium-ion en offrant au minimum le double d’autonomie et une capacité de recharge complète beaucoup plus rapide. L’autre avantage est de ne pas utiliser de matériaux rares comme le Lithium ou le Cobalt. Si on se dirige vers une électrification de masse, il faudra des solutions peu coûteuses et des batteries de longues durées, entièrement recyclables. Nous estimons que la commercialisation de masse des batteries à l’état solide n’aura pas lieu avant une dizaine d’années.

D’autres recherches en cours

Dans le court terme, il existe d’autres solutions qui peuvent simplement améliorer la technologie actuelle. Par exemple, l’abandon d’une structure d’électrode traditionnelle en 2D au profit d’une structure en 3D permet d’obtenir une énergie et une puissance plus élevées à la fois à l’anode et à la cathode, ce qui résout deux problèmes qui continuent de tourmenter l’industrie des batteries : le compromis puissance-énergie et l’inadéquation cathode-anode.

Si la Chine mène le bal en ce moment, la recherche et le développement sont la clé d’une nouvelle technologie qui va peut-être changer la donne. L’industrie de l’automobile électrique est encore jeune et la rechercher est encore à ses débuts. Bien curieux de voir où nous serons dans 5 ans.