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comment les batteries des véhicules électriques usagées peuvent devenir sources d’énergie verte ?

Les batteries, le maillon écologique faible des véhicules électriques ? Pas si vite. Les solutions existent pour étendre leur durée de vie mais aussi contribuer à la transition
énergétique. Mieux, les batteries pourraient être, en fait, l’un des éléments clés de
l’écologie urbaine des prochaines décennies. Le sujet est complexe et passionnant.
Explications dans ce tuto tous publics.

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Niveau débutant

Aujourd’hui, une batterie lithium-ion a la même durée de vie que le véhicule dans lequel elle est installée. Le conducteur ne se soucie pas de sa capacité de recharge. Mais que se passe-t-il après ?

La première option est de recycler les batteries en fin de vie. Une solution qui paraît évidente ! Et Renault Group a établi pour cela un partenariat avec Solvay et Veolia .

Mais avant le recyclage, on peut offrir une « seconde vie » à ces batteries, en les utilisant pour autre chose que pour propulser une voiture. Après tout, même après sa « vie automobile », on estime que la batterie conservera de l’ordre de 70% de sa capacité, soit plusieurs dizaines de kWh, et pourra donc servir encore pour de multiples usages.

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Niveau intermédiaire

Compte tenu des volumes de voitures électriques attendus sur le marché dans les prochaines années, l’enjeu de prolonger leur durée de vie est majeur. Sur l’année 2020, en Europe, les ventes de voitures électriques ont augmenté de près de 60 % par rapport à 2019, selon un rapport de l’Association européenne des constructeurs automobiles (ACEA). Au fur et à mesure de la démocratisation des voitures propres et des flottes de véhicules électriques en autopartage, le nombre de batteries en fin de cycle se comptera donc vite en centaines de milliers.

Les équipes de Mobilize ont déjà une solide expérience dans la gestion de l’ensemble du cycle de vie des batteries. Elles travaillent avec des partenaires pour concevoir des applications qui offrent des solutions énergétiques pour différents besoins, tout en prolongeant ‘’la durée de vie des batteries’’.

Une première solution est le reconditionnement sous d’autres formes, avec des puissances et tensions différentes. Ainsi, des batteries anciennement dévolues aux véhicules électriques peuvent servir de source d’énergie auxiliaire. Par exemple, un food truck à l’arrêt nécessite toujours de l’électricité pour ses frigos et sa cuisine. Pourquoi ne pas utiliser une batterie séparée du reste du véhicule ? Même au domicile, une batterie
d’appoint peut s’avérer utile pour bénéficier d’une réserve d’énergie bon marché, utilisable durant les heures de pointe ou dans un endroit sans prise électrique. Bien avant d’être recyclées, des batteries qui ne sont plus utilisables pour propulser une voiture avec suffisamment d’autonomie demeurent donc utiles dans de nombreux domaines.

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Niveau expert

Selon McKinsey*, au cours des prochaines décennies, « la forte adoption des véhicules électriques se traduira par la disponibilité de térawattheures de batteries qui ne répondent plus aux spécifications requises pour une utilisation dans un véhicule ». Loin de représenter une contrainte, la fin de vie automobile de toutes ces batteries est une grande opportunité. Le cabinet estime ainsi que « d’ici 2030 les batteries usagées provenant des véhicules électriques offriront une capacité de plus de 200 GWh au réseau électrique ».

Une des solutions pour saisir cette opportunité à l’échelle industrielle est le stockage stationnaire : réutiliser les batteries des voitures électriques en les regroupant dans des systèmes structurés sur des sites dédiés pour offrir un stockage d’énergie massif.
L’installation est raccordée au réseau national électricité et sert à réguler en temps réel l’écart entre la production et la consommation d’énergie dans le réseau électrique. Ainsi après de bons et loyaux services pendant environ une dizaine d’années dans un véhicule, la batterie va donc poursuivre sa vie, pour une durée comparable mais en un endroit fixe, souvent au sein d’un container spécialement équipé et adapté pour cela.

Avec le projet Advanced Battery Storage (ABS), lancé dès 2018, Renault Group a été l’un des tout premiers constructeurs automobiles à saisir l’intérêt de cette solution d’avenir.

Après des expérimentations à petite échelle à Porto Santo, au Portugal, Renault Group a installé des batteries de seconde vie et de première vie (pour utilisation en après-vente) offrant une capacité de 4,9 MWh, dans l’enceinte de l’usine Renault Group George Besse de Douai. Plus tard, en 2020, un deuxième lieu de stockage stationnaire était créé en Allemagne, à Elverlingsen, accueillant 72 batteries de Renault ZOE pour
une capacité de 2,9 MWh. Déployé en France et Allemagne, Advanced Battery Storage est le plus grand dispositif de stockage stationnaire fondé sur les batteries des véhicules électriques. À terme, le projet – qui fait aujourd’hui partie de l’écosystème Mobilize – vise à atteindre une capacité totale de 70 MWh.

Autre exemple, Smart Hubs, au Royaume-Uni, est un projet de grande ampleur qui démontre l’intérêt du principe, et pour lequel Renault Group fournit 1 000 batteries de deuxième vie. Dans cette installation, chaque container abrite 24 batteries de Renault Kangoo Z.E. et peut servir, en fonction de la demande et de l’emplacement, à alimenter des sites industriels et commerciaux, des logements sociaux ou même… des bornes de recharge de véhicules électriques. Dans ce cas, le container peut être couplé à des panneaux solaires — et la boucle est bouclée : d’anciennes batteries de voitures servent à en recharger de nouvelles, grâce à un cycle énergétique durable et économique.

Tout cela démontre la pertinence du modèle : la voiture électrique ne se contente pas de réduire la pollution atmosphérique mais elle permet aussi, indirectement, de fournir des moyens pour stocker l’énergie renouvelable à petite et grande échelle, participant ainsi à la transition écologique. C’est d’ailleurs bien cette évolution qu’entérine la création de Mobilize par Renault Group. Pour un constructeur automobile, il ne s’agit plus seulement de concevoir et fabriquer des véhicules, mais bien de participer à l’optimisation de l’écosystème énergétique dans son ensemble. Dans ce cadre, que ce soit en situation de mobilité ou en utilisation stationnaire, les batteries des véhicules électriques joueront un rôle central dans les décennies qui viennent.

*Second-life EV batteries: The newest value pool in energy storage