La demande en batterie devient de plus en plus importante. Pourtant les matières premières pour les batteries commencent à manquer, posant ainsi le défi de l’approvisionnement. Le recyclage pourrait être une solution, néanmoins cette solution pourrait ne pas suffire.
Le recyclage, une solution ?
Bien que le recyclage puisse soulager une partie de la pression du déficit d’approvisionnement en matières premières des batteries, il ne sera pas en mesure de répondre à la demande.
L’électrification du secteur des transports a provoqué un boom de la demande de batteries lithium-ion. La capacité mondiale des batteries au lithium-ion pourrait être multipliée par cinq et atteindre 5 500 GWh entre 2021 et 2030.
Prenant la parole à la Conférence sur les batteries automobiles de pointe à Mayence, l’analyste Max Reid, déclare :
« Avec l’expansion rapide de la chaîne d’approvisionnement en batteries, nous avons créé une situation de déchets élevés. Le recyclage peut réduire l’expansion rapide dans les mines à forte intensité de carbone ainsi que les déchets. Ensemble, le recyclage des déchets de production et des batteries en fin de vie pourrait devenir une source importante de matières premières pour répondre à la demande croissante. Le recyclage offre également la possibilité de s’approvisionner en matériaux dans les régions qui manquent de ressources naturelles. »
À l’heure actuelle, la demande de matières premières essentielles pour les batteries s’élève à 97 kilotonnes pour le lithium, 186 kt pour le cobalt et 3 014 kt pour le nickel. D’ici 2030, elles devraient atteindre 318 kt, 264 kt et 4273 kt, respectivement. En comparaison, l’approvisionnement en matériaux recyclés devrait atteindre 130 kt pour le lithium, 112 kt pour le cobalt et 377 kt pour le nickel, respectivement, d’ici la fin de la décennie.
Des défis insurmontables pour recycler les batteries
Un défi insurmontable à l’heure actuelle
À l’heure actuelle, les défis des matières premières de batteries recyclées semblent insurmontables. La plupart des discussions ont porté sur la collecte et le recyclage des véhicules électriques (VE) en fin de vie. Cependant le processus reste truffé de défis.
Tout d’abord, la cathode, qui contient des métaux critiques dans le pack VE, est suremballée. On la retrouve dans des matériaux d’emballage tels que les boîtiers, les interconnexions, les canaux de refroidissement et autres. Le résultat est un processus de recyclage fastidieux avec peu de valeur.
Par ailleurs, l’industrie montre une volonté d’utiliser des matériaux de moindre valeur ainsi que le passage à des emballages de VE à de plus grande taille. Cela décourage, de fait, le recyclage en raison de la réduction du débit tout en contenant des matériaux de moindre valeur.
Deuxièmement, les packs de VE ont des garanties et des durées de vie longues. Récupérer les métaux critiques sera une affaire à long terme. De plus, on constate une émergence d’applications de deuxième utilisation, comme le stockage d’énergie résidentiel ou industriel. Ce fait empêchera également l’entrée des VE en fin de vie dans le système de recyclage.
Les batteries recyclées proviendraient surtout des déchets de production
À ce titre, les déchets de production seront la principale source de matériaux recyclés au cours de cette décennie. La fabrication de batteries et de cathodes en Chine, en Europe et en Amérique du Nord augmentera considérablement pour répondre à la demande de batteries.
À l’échelle mondiale, des analystes prévoient que la capacité de fabrication de batteries augmentera de 3,5 fois pour atteindre plus de 4 621 GWh d’ici 2030. Par ailleurs, la Chine est en tête dans ce domaine.
Reid déclare aussi :
« Au bout du compte, la quantité de ferraille de production ou de VE en fin de vie ne sera jamais en mesure de répondre à la demande alors que la demande continue d’augmenter. Il faut stimuler l’expansion de l’approvisionnement en matières vierges tout en maximisant le secteur du recyclage pour réduire le déficit. »
En somme, la question du recyclage des batteries pose problème pour l’ensemble de la filière. L’absence de matières premières porterait un coup sévère à la production là où les besoins en batteries sont croissants. Le recyclage peut ainsi permettre de diminuer la pression sur les matières premières. Néanmoins, ce dernier ne peut pas résoudre l’ensemble de ces problèmes. Ainsi, il faudra explorer d’autres pistes pour pérenniser la production de batteries et remplir les besoins à venir.
