Après quelques années d’utilisation, les batteries des voitures électriques n’atteignent plus la capacité nécessaire à l’alimentation efficace en énergie des véhicules. Il existe néanmoins une option permettant de donner une seconde vie à ces batteries. Malgré la possibilité technique, cette solution n’est que rarement mise en œuvre dans la pratique. D’une part, les batteries électriques actuelles sont encore utilisées, d’autre part, de nombreuses personnes manquent de connaissances sur les options disponibles. Outre les avantages évidents en termes de préservation des ressources et de minimisation des émissions de CO2, la réutilisation en dehors de la voiture électrique présente également des avantages financiers.
Texte : Linda Wachtarczyk
Une alternative aux nouvelles batteries, économique et respectueuse des ressources, existe déjà aujourd’hui : la start-up upVolt se consacre à l’utilisation de batteries lithium-ion de seconde vie. L’objectif principal est de parvenir à une utilisation maximale et à une prolongation de la durée de vie des batteries. Ceci non seulement pour utiliser efficacement les ressources et les processus de travail mis en œuvre, mais aussi pour repousser le plus loin possible le recyclage et faire un pas vers l’économie circulaire. En d’autres termes, la vie d’une batterie au lithium ne s’arrête pas après son premier cycle d’utilisation. « Nous accélérons l’intégration des sources d’énergie renouvelables en proposant des solutions rentables pour une deuxième utilisation des accumulateurs d’énergie », explique Lukas Oppler d’upVolt pour décrire l’objectif de l’entreprise. Ainsi, upVolt propose des solutions techniques concrètes sur la voie de la neutralité en matière de CO2.
Par curiosité, les fondateurs ont testé il y a trois ans des batteries de vélos électriques mises au recyclage et ont eu la surprise de constater que plus de la moitié d’entre elles étaient encore parfaitement fonctionnelles. Bien qu’elles fussent trop faibles pour alimenter des vélos électriques et des ordinateurs portables, elles pouvaient être réparées dans la plupart des cas en remplaçant leurs composants. Ce qui a commencé chez upVolt avec la réparation et l’upcycling de batteries pour vélos électriques s’étend désormais aux batteries pour voitures électriques. L’entreprise montre que la capacité de stockage résiduelle qui n’est plus adaptée à la mobilité peut toujours être parfaitement utilisée pour des solutions de stockage stationnaire. « Si une batterie de voiture électrique avec une capacité résiduelle d’environ 80 % n’est plus adaptée aux longues distances, nous pouvons toujours l’utiliser pour fabriquer des systèmes de stockage domestiques fonctionnels, et cela est modulable à volonté », explique Lukas Oppler à propos de la réutilisation.
Comme ces batteries ont une densité énergétique plus faible que les nouvelles, elles conviennent particulièrement bien à l’utilisation stationnaire. Les accumulateurs grands et lourds peuvent être facilement installés et, grâce à une utilisation domestique moins intensive, les accumulateurs peuvent atteindre une durée de vie similaire à celle des batteries utilisées auparavant dans les voitures.
PRÉCURSEUR DE LA RÉDUCTION DU CO2 ET DE SOLUTIONS DE STOCKAGE RENTABLES
Face aux efforts internationaux visant à atteindre la neutralité carbone, il est essentiel de réfléchir à de multiples niveaux afin d’optimiser nos concepts de mobilité et notre utilisation de l’énergie. Compte tenu de la production actuelle de dispositifs de stockage de l’énergie, qui consomme beaucoup d’énergie et de ressources, les solutions innovantes de réutilisation revêtent une grande importance. L’impact considérable devient évident si l’on considère que chaque batterie de seconde vie réduit les émissions de CO2 de 70 % par rapport à une batterie neuve.
Les batteries électriques mises au recyclage peuvent non seulement servir de stockage domestique, de quartier ou industriel, mais permettent également de réaliser des économies sur les coûts de raccordement et d’augmenter l’autoconsommation. En outre, ces accumulateurs contribuent à la stabilité du réseau, ce qui est particulièrement intéressant pour les entreprises énergétiques. Les propriétaires d’installations ont la possibilité de découpler leur consommation du réseau et de couper les pics de charge grâce au peakshaving. Ces accumulateurs sont également intéressants pour les propriétaires ne disposant pas d’une capacité de réseau suffisante, car ils permettent de produire soi-même de l’électricité sans qu’il soit nécessaire d’étendre le réseau.
Lukas Oppler d’upVolt explique : « Un accumulateur domestique n’est pour l’instant jamais rentable économiquement. Les principales motivations d’un achat sont souvent la recherche de l’autosuffisance énergétique et la sécurité de planification financière pour les propriétaires d’installations. » Cela pourrait toutefois changer, non seulement en attendant des productions de batteries plus avantageuses, mais aussi grâce à l’utilisation de batteries de seconde vie. Alors que l’on paie actuellement pour un système complet environ CHF 1000.– par kWh stocké chez un fabricant européen et environ CHF 800.– pour les produits asiatiques, les batteries d’upVolt sont environ 20 à 30 % moins chères que si elles étaient achetées neuves. Comme il n’y a actuellement pas encore beaucoup de batteries de voitures électriques mises au recyclage et que les travaux sont effectués manuellement, les coûts ne peuvent toutefois pas encore être chiffrés avec précision, car les processus ne peuvent pas non plus être mis à l’échelle. Selon une étude de Bloomberg NEF, les chercheurs estiment également que le prix des batteries de véhicules électriques usagées pourrait représenter jusqu’à 70 % du coût des batteries neuves.
L’UPCYCLING PRIME SUR LE RECYCLAGE
Les estimations initiales de la durée de vie des batteries des véhicules électriques étaient d’environ dix ans. Toutefois, les connaissances actuelles montrent que ces estimations étaient inférieures à la durée d’utilisation réelle, ce qui est encourageant. Cette durée de vie plus longue profite également à la deuxième utilisation, dont la durée exacte sera révélée dans les années à venir.
Le processus de réutilisation des batteries semble en principe simple. Tout d’abord, les batteries sont collectées. Chez upVolt, les batteries proviennent de différentes sources, dont des particuliers, des centres de recyclage, des compagnies d’assurance et désormais aussi directement des fabricants. En raison des structures différentes des batteries de divers fabricants et modèles, upVolt se concentre sur un type particulier, notamment les batteries de la Renault Zoe, qui peuvent être facilement retirées des véhicules et réutilisées.
Afin de déterminer la capacité résiduelle et la fonctionnalité, les batteries sont testées et triées. La capacité varie d’une batterie à l’autre, et celles dont la capacité résiduelle est d’environ 80 % peuvent être prises en considération pour une réutilisation. Pour une Renault Zoe, cela correspond actuellement à une capacité de stockage de 17-32 kWh par voiture électrique. Les batteries sont ensuite installées sur mesure dans le projet en question et peuvent ainsi être utilisées pendant 10 à 15 ans supplémentaires.
Des approches créatives comme celle-ci ouvrent d’énormes possibilités pour l’avenir, en intégrant des méthodes de stockage d’énergie dans un circuit fermé. Dans toute l’Europe, plusieurs start-up se consacrent à l’upcycling de batteries. Un groupe de projet de CircuBAT mène actuellement des recherches sur la manière d’automatiser le processus d’upcycling. De nombreuses innovations sont donc encore à attendre.
