Les batteries des VE sont-elles recyclables ?

En 2023, un nombre record de 9,5 millions de VE ont été vendus dans le monde (30 % de plus qu’en 2022). Cela équivaut à environ 10 % des voitures neuves vendues dans le monde (2023) et porte le total des ventes mondiales de VE depuis 2013 à environ 28,27 millions - incroyable !

Mais avec l’adoption rapide des VE, une question demeure : quel est l’impact environnemental d’un véhicule électrique en fin de vie ?

Ce blog explore le processus de recyclage du cœur des VE, la batterie lithium-ion, et les nouveaux processus qui devraient voir le jour dans les années à venir.

Regardons cela de plus près…

Actuellement, quelle est la durée de vie d’une batterie de VE ?

Quand les véhicules électriques ont été reconnus pour la première fois comme une alternative viable aux voitures à essence, la durabilité des batteries lithium-ion a fait l’objet de nombreuses discussions. On savait que les batteries d’iPhone se dégradaient rapidement, et l’on craignait que les VE suivent le même chemin. Pourtant, on a vite constaté que la capacité de la batterie d’un VE ne diminuait que de 2 % environ chaque année, donc beaucoup plus lentement que prévu.

Heureusement, les batteries des VE sont composées de nombreux éléments individuels qui peuvent donc souvent être remplacés ou réparés s’ils sont défectueux ! De nombreux constructeurs offrent également des garanties sur la capacité des batteries de leurs VE, affirmant qu’elles conservent une capacité de 70 % pendant sept à huit ans.

Bien que des améliorations soient régulièrement apportées aux batteries des VE, leur durée de vie avoisine toujours une dizaine d’années environ.

Que devient la batterie une fois qu’elle a fait son temps ?

Heureusement, en raison de la réglementation, les batteries de VE sont interdites dans les décharges.  Le processus d’incinération et de mise au rebut étant également interdit, les batteries des VE n’ont d’autre choix que d’entamer une seconde vie !

Même si la batterie n’est plus capable de fournir une charge suffisante pour faire fonctionner un VE, il reste généralement environ 80 % de capacité de charge utilisable dans la batterie.  À la fin de sa durée de vie dans un VE, chaque batterie se voit attribuer une note pour déterminer son efficacité, indiquant sa capacité et donc si la batterie est destinée au recyclage ou à la reconversion.

S’il s’agit d’une reconversion, la batterie de VE sera généralement utilisée pour le stockage d’énergie secondaire, en tant que bloc d’alimentation ou réservoir d’énergie solaire. Presque tous les constructeurs de VE adoptent des approches différentes pour le recyclage de leurs batteries. Nissan, par exemple, réutilise les batteries de ses VE dans les véhicules de livraison de ses usines.

Dans le cadre d’un récent projet, Nissan a également utilisé 280 anciens blocs-batteries de VE comme alimentation de secours pour l’Amsterdam Arena (le siège de l’Ajax FC), conçue pour accumuler l’énergie renouvelable lorsque la demande est faible et pour la réinjecter dans le réseau en cas de besoin.  Le projet de Nissan sur les batteries usagées pourrait marquer le début d’un avenir très prometteur pour le recyclage des batteries. En effet, l’utilisation de ces batteries pour stocker de l’énergie propre et durable pourrait contribuer à alimenter le réseau à grande échelle !

Si la reconversion est le moyen le plus durable pour recycler les batteries des VE (en maximisant l’utilisation et en renforçant le réseau), il est possible que les batteries soient endommagées et ne puissent donc pas toutes être réutilisées.

Que se passe-t-il si une batterie ne peut pas être réutilisée ?

Si une batterie de VE est endommagée ou présente une dégradation irréversible, ses éléments ne peuvent pas être utilisés dans le cadre d’un projet de seconde vie. Elle est alors envoyée dans un centre de recyclage, où les métaux et les minéraux sont extraits pour fabriquer de nouvelles batteries de VE.

Sur le papier, recycler les matériaux usagés plutôt que d’en exploiter de nouveaux est une idée parfaite, mais le processus est très compliqué :

Tout d’abord, les batteries sont protégées par de l’acier et soudées. Elles doivent aussi être ouvertes en toute sécurité avant que les éléments ne soient déplacés (cette opération doit être effectuée avec précaution, car elle peut provoquer des incendies ou des explosions si les éléments sont endommagés).  Les matériaux sont ensuite extraits de deux manières : par broyage et fusion ou par dissolution dans l’acide.

Le broyage et la fusion sont des procédés moins coûteux (et les plus couramment utilisés), mais ils sont loin d’être les plus efficaces. Non seulement parce qu’ils utilisent des combustibles fossiles, mais aussi parce qu’en raison de la nature de la fonte/du broyage, des matériaux sont perdus au cours du processus. 

La deuxième option, plus chère, qui consiste à utiliser de l’acide, permet de récupérer beaucoup plus de matériaux, mais elle est très énergivore et produit des gaz toxiques ainsi que des eaux usées.  On estime qu’il faut environ 1,9 million de litres d’eau pour extraire une tonne de lithium.

Pas de panique, regardons vers l’avenir !

Même si le recyclage des batteries de VE a encore du chemin à faire, on peut s’attendre à des avancées positives majeures.

Les batteries solides constituent une avancée réjouissante. Elles devraient supplanter massivement les batteries lithium-ion et offrir des conditions optimales pendant environ 30 ans !  Bien que ces batteries innovantes soient encore à l’état de projet, des recherches sont en cours chez de grands constructeurs.

QuantumScape est un fabricant de batteries qui effectue des recherches dans ce domaine et développe des batteries à l’état solide. Selon QuantumScape, les batteries à l’état solide présentent plusieurs avantages : elles sont plus efficaces sur le plan énergétique et économique, se chargent plus rapidement, ont une durée de vie plus longue et sont plus sûres. Malgré tous ces points positifs, QuantumScape ne devrait pas livrer de prototypes prêts à la production à ses clients avant 2025, et il n’y a aucune garantie quant à la date à laquelle les batteries solides seront prêtes à être utilisées par les consommateurs. Mais gardez l’œil ouvert, car les batteries de VE du futur seront bientôt là !

Pour en savoir plus sur les batteries à état solide, consultez notre blog : Comment fonctionnent les VE ?

En outre, Veolia a annoncé la création de sa première usine de recyclage de batteries de véhicules électriques au Royaume-Uni. Le nouveau processus protège les matériaux grâce à l’extraction chimique, ce qui permet de réduire les émissions et la consommation d’eau de près de 50 % ! Cette usine sera capable de recycler 20 % des batteries de VE du Royaume-Uni d’ici 2024 grâce à « l’extraction urbaine ». Veolia emploie également des spécialistes du recyclage de batteries pour s’assurer que les batteries de VE sont emballées, transportées et recyclées en toute sécurité.

Par ailleurs, la professeure Gisele Azimi, du Laboratoire des matériaux stratégiques de l’Université de Toronto, a mis au point une technique de recyclage des batteries de voitures électriques plus durable.  Cette nouvelle technologie pourrait modifier la méthode de recyclage des batteries de VE telle que nous la connaissons, tout en contribuant à garantir l’approvisionnement des métaux essentiels.  Ce processus implique une extraction par fluide supercritique pour la récupération des métaux, en utilisant moins de produits chimiques et en générant beaucoup moins de déchets secondaires.

L’avantage de notre méthode est que nous utilisons le dioxyde de carbone de l’air comme solvant au lieu d’acides ou de bases très toxiques... le dioxyde de carbone est abondant, bon marché et inerte, et il est également facile à manipuler, à évacuer et à recycler. - Azimi

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