Batteries des véhicules électriques : quelle vie après la mort ?

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Entretien avec Michaël Salomon, fondateur de Clean Horizon Consulting, une société de conseil et de veille reposant sur un réseau de correspondants internationaux. Ses domaines d’expertise sont le véhicule électrique et le stockage d’énergie.

GreenUnivers : on parle déjà de recycler ou plutôt de réutiliser les batteries usagées des futurs véhicules électriques. Pourquoi ?

Michaël Salomon : L’avènement annoncé des véhicules électriques (avec 2 millions de véhicules hybrides et électriques attendus en France en 2020) repose sur plusieurs incertitudes, notamment liées à leurs batteries. Encore onéreuses aujourd’hui, elles pénalisent l’équation économique de la mobilité électrique.

Le consensus veut qu’au fur et à mesure de l’adoption de ces nouveaux véhicules, des économies d’échelle tireront les coûts des batteries à la baisse. Un autre point mis en avant pour favoriser la diminution de ces coûts est la possibilité d’une « seconde vie » après l’usage automobile des batteries : dotées alors d’une valeur réaliste de revente, elles pèseraient moins lourd dans le coût total du véhicule.

G.U. : Quelles sont les meilleures pistes pour cette seconde vie ?

M. Salomon : S’il est généralement accepté qu’elle aura lieu sur le réseau électrique et non sous le capot de nouvelles voitures, cette seconde vie reste encore mal définie. Un petit détour par la technologie permet cependant d’en préciser les limites et de contredire certaines idées préconçues.

L’une des ces idées est que « les batteries seront réutilisées par les particuliers pour disposer la nuit de l’énergie générée pendant la journée par des panneaux solaires sur leur toit ». Si le concept semble tentant, un éclairage technologique tend à le considérer assez défavorable.

En effet, prenons l’exemple de la future Nissan Leaf : selon les annonces les plus récentes, la capacité énergétique de sa batterie sera de 25 kWh et son moteur sera dimensionné pour une puissance de 80 kW. Ces 25 kWh devraient fournir à la Leaf une autonomie suffisante tandis qu’un moteur de 80 kW offrira au conducteur un certain confort de conduite. Cette puissance de 80 kW devra bien sûr être fournie par la batterie qui sera dimensionnée pour 80 kW et 25 kWh. Le ratio puissance sur énergie de la batterie des futures Nissan Leaf sera donc d’environ 3/1, et ce chiffre est générique pour les véhicules « tout électrique ». Pour les véhicules hybrides, il peut être de 10/1 voire de 20/1.

En revanche, pour des applications au domicile des particuliers, il sera moins important de fournir de la puissance que de l’énergie. Par exemple, pour absorber la production journalière de panneaux solaires intégrés au bâti afin de la réutiliser la nuit, il faudra avant tout un « réservoir » pour stocker l’énergie, et non une batterie surpuissante capable de délivrer 80 kW ! De fait, de par le monde, les batteries conçues pour les usages domestiques ont ainsi des ratios puissance sur énergie de l’ordre de 1/3 ou 1/2, à l’instar des systèmes en test à l’EPRI en Californie.

Structurellement conçues pour délivrer de la puissance, les batteries de véhicules hybrides ou électriques sont au mieux surdimensionnées et au pire mal adaptées pour de futures utilisations chez les particuliers. Les usages domestiques décentralisés ne sont donc certainement pas les meilleurs candidats pour la seconde vie des batteries de véhicules électriques.

Un scénario plausible pour leur seconde vie est au contraire à rechercher du côté des applications de puissance sur le réseau électrique, comme la « réserve rapide » : celle-ci permet de délivrer directement aux gestionnaires de réseaux électriques de la puissance en période de pénurie. Cependant, les volumes de puissance doivent être de l’ordre du mégawatt : il faudra donc être capable d’agréger plusieurs centaines ou plusieurs milliers de batteries de véhicules. Quels acteurs seront demain capables de fournir un tel service de manière fiable ? La question demeure ouverte et ses enjeux restent majeurs pour l’acceptabilité économique de la mobilité électrique.