Batteries Li-ion : Etat des lieux

Batteries Li-ion : Etat des lieux

Face au développement des EnR, de la mobilité électrique et de l’autoconsommation, le stockage de l’électricité prend de plus en plus d’ampleur. La technologie qui se développe le plus est la batterie Li-ion. Contrairement aux apparences, son prix ne cesse de baisser (moins de 100$/kWh en 2030 contre 200 aujourd’hui) et sa densité énergétique ne cesse de d’augmenter (180Wh/kg en 2030 contre 120 aujourd’hui).

Batteries Li-ion

Evolution du prix et de la densité des batteries Li-ion

Source : BlackRock Investment Institute and LMC Automotive

Une consommation exponentielle

En 2016, la consommation totale des batteries automobiles a été mesurée à 78 GWh et pourrait atteindre 1 TWh selon Renault dans le monde [1] [2]. Ce qui représenterait une consommation annuelle de 200 000 tonnes de lithium (la demande totale avoisinerait les 15 millions de tonnes en 2050). Il est nécessaire d’extraire 250 tonnes de minerai ou 750 tonnes de saumure pour obtenir 1 tonne de lithium pure.

Une pénurie à l’approche ?

Malgré une forte demande, le Lithium ne va pas disparaître tout de suite, comme le montre le tableau ci-dessous :

Réserve estimée en années pour différents matériaux – Source Renault [2]

L’Argentine, la Bolivie et le Chili représentent 55% des réserves mondiales et près de 50% de la production.

En revanche, notre attention doit se porter sur le Nickel et le Cobalt. Deux matériaux qui composent les électrodes. Or ces matériaux sont souvent des sous-produits, donc leur production dépende grandement de l’extraction d’autres minerais. Ensuite concernant le cobalt, la majorité de sa production est localisée en République Démocratique du Congo à hauteur de 65%, pays dont la situation économique et politique est aujourd’hui fortement instable.

Néanmoins, le recyclage du cobalt des batteries pourrait répondre au besoin de l’Europe à hauteur de 10% dans les années à venir. De même pour le Lithium. Le taux serait de 7% pour le nickel [3].

Une envolée des prix potentielle ?

Le lithium ne représente que 3% en masse des composants [2]. Il est donc relativement peu sensible au prix de la tonne. Ainsi, d’après Bloomberg un triplement du prix de la tonne du lithium aurait pour conséquence une augmentation de seulement de 2% du prix des batteries, 3% pour le nickel et 13% pour le cobalt en 2017.

Références :

[1] « synthèse – projet ABattRelife automotive battery recycling and secnd life », ADEME, 2015.

[2] H. Emmanuel, S. Marine, et S. G. Sokhna, « Electrification du parc automobile mondial et criticite du lithium à l’horizon 2050 », ADEME 2018 p. 73.

[3] « Electric vehicles : the truth », Transport et environnement, 2018.

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