Pour les entreprises américaines, la course à la nouvelle batterie EV est lancée

Apr 29, 2024

Une camionnette électrique Rivian R1T dans l’usine de l’entreprise à Normal, dans l’Illinois. Jamie Kelter Davis / Bloomberg via Getty Images

Encouragés par les mandats et incitations fédéraux, les constructeurs américains poursuivent le développement de nouvelles technologies de batteries pour les véhicules électriques. Le Saint Graal est une batterie plus sûre, moins coûteuse, offrant une autonomie plus longue et n'utilisant pas de minéraux « de conflit » importés.

Par Judith Lewis Mernit • 20 décembre 2022

Seize ans se sont écoulés depuis que l'ingénieur Martin Eberhard a dévoilé sa voiture de sport futuriste conçue sur mesure devant une foule d'investisseurs, de journalistes et d'acheteurs potentiels dans un hangar de l'aéroport de Santa Monica. Le Roadster, comme on l'appelait, contenait de nombreuses innovations techniques, mais rien n'avait plus d'importance que les 6 831 cellules de batterie lithium-ion rangées dans son compartiment arrière, qui donnaient au véhicule son autonomie et sa vitesse. "Le système de batterie est le secret", expliquait alors Eberhard, "derrière notre accélération de 0 à 60 mph en quatre secondes."

Eberhard et son collaborateur, Marc Tarpenning, ont donné à leur nouvelle entreprise de véhicules électriques le nom de Nikola Tesla, et deux ans plus tard, en 2008, la Tesla est devenue le premier véhicule commercial alimenté au lithium-ion à arriver sur le marché automobile. Le lithium-ion, ou li-ion, représentait une avancée majeure par rapport aux batteries nickel-hydrure métallique (Ni-MH) qui alimentaient la plupart des véhicules hybrides et électriques, y compris la très populaire Prius. La meilleure densité énergétique du lithium signifie qu'une batterie Li-ion peut stocker un tiers de wattheures de plus par kilogramme que les batteries Ni-MH, ce qui signifie qu'elles durent plus longtemps et pèsent moins.

Mais la batterie au lithium présente encore de sérieux inconvénients. Il repose sur des minéraux critiques importés – pas seulement du lithium, mais aussi du cobalt, du cuivre, du graphite et du nickel – qui sont acquis en piratant les montagnes ou en pompant les rares eaux souterraines du désert dans des étangs, puis en attendant que l’eau s’évapore et laisse le minéral derrière elle. La République démocratique du Congo produit plus de 70 pour cent du cobalt mondial, souvent en exploitant le travail des enfants dans des conditions de travail dangereuses. D'autres minéraux proviennent de pays avec lesquels les États-Unis préféreraient relâcher leurs liens économiques, notamment la Russie, qui fournit 20 % des réserves mondiales de nickel en diminution, et la Chine, qui fournit pratiquement tout le graphite utilisé dans les batteries de véhicules électriques au niveau international.

"Nous n'avons pas nécessairement la capacité d'obtenir certains minéraux à moins d'aller dans des endroits définis comme inacceptables", explique Ben Prochazka, directeur exécutif de l'Electrification Coalition, une organisation à but non lucratif qui s'efforce d'éloigner les transports des combustibles fossiles. Bientôt, nous ne pourrons peut-être plus nous procurer certains minéraux : la Chine, par exemple, a menacé de conserver son graphite pour sa propre prodigieuse industrie de batteries ; les analystes du marché prévoient que la demande mondiale de lithium dépassera l'offre d'ici 2030. « Nous devons trouver une autre manière de fabriquer des batteries », explique Prochazka.

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Alors que les mandats et incitations des États et du gouvernement fédéral poussent les constructeurs automobiles à donner la priorité aux véhicules alimentés par batterie dans leurs flottes, et que les prix volatils de l'essence incitent davantage de consommateurs à adopter un transport à zéro émission, les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries se précipitent pour faire exactement cela. Ils s’efforcent de développer différentes façons de fabriquer des batteries tout en réduisant les coûts, en augmentant la densité énergétique – ce qui se traduit par une autonomie plus longue – et en sevrant l’industrie de ce que le gouvernement américain appelle « les entités étrangères préoccupantes ».

Les batteries qui remplacent les minéraux dits de conflit par des minéraux nationaux ont dépassé la phase de recherche et de développement pour atteindre leurs phases de test ; une batterie qui réduit le cobalt au profit du nickel, du manganèse et de l’aluminium est déjà en production commerciale ; plusieurs entreprises travaillent sur des batteries à semi-conducteurs, qui n’utilisent aucun liquide potentiellement inflammable, et les projets de giga-usines dédiées à la fabrication de batteries aux États-Unis abondent.