Comment garantir une seconde vie aux batteries électriques ?
La seconde vie des batteries électriques : entre recyclage et réutilisation
Loin d’être une priorité à l’heure actuelle, la seconde vie des batteries va pourtant devenir un sujet crucial pour la filière avec l’explosion des ventes de voitures électriques. Pour le moment, le secteur semble miser sur deux solutions complémentaires : la réutilisation et le recyclage.
Un enjeu capital pour la filière
La durée de vie des batteries de voitures électriques est un sujet majeur pour les constructeurs : en règle générale, on considère que la batterie n’est plus adaptée à un usage automobile dès lors que sa capacité est inférieure à 70 ou 80 % de sa capacité initiale. Cela représente en moyenne 1 000 à 1 500 cycles, soit entre 5 et 10 ans selon les usages. Pourquoi ? Tout simplement car l’autonomie du véhicule n’est alors plus suffisante et devient une contrainte trop importante pour les automobilistes.
En plus de tenir compte des attentes de leurs clients, les constructeurs sont soumis au principe de « Responsabilité élargie du producteur » (REP) : il les rend responsables de l’ensemble du cycle de vie de leurs produits, dont les batteries, notamment pour ce qui est du traitement des déchets. Les fabricants ont d’ailleurs l’obligation de mettre en œuvre un système de collecte et de recyclage des batteries puisque la Directive 2006/66/CE stipule que « les producteurs de piles et d’accumulateurs (…) sont responsables de la gestion des déchets de piles et d’accumulateurs qu’ils mettent sur le marché ».
Une règlementation qui commence à faire bouger les lignes
Or, jusqu’à maintenant, la réglementation n’était pas à la hauteur des enjeux en présence. En effet, les fabricants doivent uniquement recycler 50 % du poids moyen « des autres déchets de piles et d’accumulateurs ». Une contrainte d’autant plus dérisoire que certains métaux sont extrêmement légers, comme le lithium par exemple. Dans ces conditions, l’intérêt de le recycler reste faible.
Dans l’optique de faire changer les choses, le Parlement européen a adopté en juin dernier une nouvelle obligation pour les constructeurs : doter les batteries d’un passeport numérique. En vigueur à partir du 1er janvier 2026, il aura notamment pour objectif de garantir un meilleur suivi du cycle de vie des batteries électriques, dont le recyclage, et de déterminer leur bilan carbone global. Puis, l’année suivante, les batteries dont le bilan dépasse certains seuils ne pourront plus être commercialisées. Un cadre qui devrait favoriser la seconde vie de cet équipement indispensable aux voitures électriques.
Un recyclage encore largement perfectible
Le recyclage impose principalement d’isoler les cellules des autres pièces qui composent la batterie, avant d’extraire les différents composants chimiques (lithium, cobalt, cérium, manganèse, etc.). Pour ce faire, on distingue actuellement deux procédés.
- Le recyclage thermique : consistant à porter les matières organiques à très haute température, cette technique permet de séparer les métaux en fonction de leur température de fusion.
- Le recyclage mécanique : après broyage des cellules, cette technique permet de récupérer l’électrolyte, avant d’en extraire les métaux. Ces derniers peuvent alors être triés selon leur densité (séparation gravimétrique) ou leur réaction à un champ magnétique (séparation magnétique).
C’est toutefois cette seconde solution qui semble la plus porteuse : elle consommerait 70 % d’énergie en moins et permettrait de valoriser 85 % du poids de la batterie (1). Pourtant, les résultats sont encore loin d’être probants. Les taux de recyclage varient énormément selon les industriels : par exemple, Volkswagen estime recycler actuellement 53 % du poids de la batterie (2), tandis que la SNAM communique sur 70 % (3). Se pose aussi l’intérêt économique de l’opération, l’extraction du lithium étant aujourd’hui beaucoup moins onéreuse que sa récupération dans les batteries usagées.
La réutilisation comme alternative ?
Bien que la filière du recyclage s’organise, une autre voie semble se dessiner : la réutilisation des batteries. Le principe ? Réorienter les batteries, dont la capacité n’est plus suffisante pour un véhicule, vers un autre usage. En la matière, on distingue plusieurs initiatives promettant une seconde vie à cet équipement.
- Le stockage stationnaire : de nombreux industriels réutilisent déjà les batteries en fin de vie afin de créer des solutions de recharge stationnaire, telles que des bornes publiques. C’est le cas par exemple de Renault et Mercedes-Benz.
- Le stockage particulier : ici aussi, l’idée est d’intégrer les batteries moins performantes dans des bornes de recharge. En revanche, celles-ci sont à destination des particuliers et permettent également de stocker de l’énergie si le logement produit sa propre énergie renouvelable, via des panneaux photovoltaïques par exemple. C’est le cas par exemple du projet xStorage Home, développé par Nissan.
- La recharge par induction : l’une des autres pistes investiguées consiste à utiliser les batteries en fin de vie pour construire des solutions de recharge par induction. On pense notamment à la charge statique (un véhicule se positionne sur une plaque de recharge) et à la charge dynamique (la route recharge directement le véhicule). Les initiatives en la matière restent cependant encore anecdotiques.
Si la réutilisation permet de prolonger le cycle de vie, elle ne masque toutefois pas une réalité bien présente : il faut quoi qu’il arrive recycler les batteries une fois que leur capacité ne leur permet plus d’assurer ce nouvel usage.
Le développement de ces différentes filières est d’autant plus vital que le volume de batteries à recycler pourrait être multiplié par 50 d’ici 2035, pour un total de 700 000 tonnes chaque année (3).
Sources :
(1) High Recycling Efficiency leads to outstanding Environmental Balance – Duesenfeld – 2020
(2) Volkswagen présente le programme de recyclage des batteries de ses voitures électriques – Caradisiac – 2019
(3) Véhicules électriques : 700 000 tonnes de batteries à recycler en 2035 – Le Parisien – 2019
