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Donner une seconde vie aux batteries des véhicules électriques : un futur marché ?

Alors que le marché des véhicules électriques est appelé à croître, les acteurs envisagent un réemploi des batteries usagées pour stocker de l'énergie ou stabiliser le réseau électrique. Un projet européen a étudié la pertinence de cette seconde vie.

Energie  |    |  Sophie FabrégatActu-Environnement.com

"A 70% de sa capacité, soit en moyenne au-delà de dix ans d'utilisation, une batterie n'est plus propre à l'électromobilité. En revanche, elle peut être utilisée dans d'autres applications : stockage d'énergie, équilibrage réseau… L'un des objectifs du projet Abatt-relife était de trouver des usages de seconde vie pertinents, afin d'optimiser le coût et la durée de vie de ces batteries", explique Nathalie Rodet-Kroichvili, maître de conférences en sciences économiques à l'université de technologie de Belfort-Montbéliard (UTBM). La chercheuse a participé à ce projet de recherche européen qui a réuni, entre 2011 et 2015, différents partenaires allemands, néerlandais et français, dont les constructeurs automobiles PSA Peugeot Citroën et BMW. L'objectif était d'étudier la pertinence technologique, environnementale et économique des différentes solutions de réutilisation des batteries Li-ion usagées.

 
Le modèle "vehicule to grid" pas rentable Le projet Abatt-relife a écarté les applications "vehicule to grid" ou "vehicule to building" envisagées par certains acteurs. L'idée est d'utiliser les véhicules électriques pour soulager le réseau, en les chargeant lors de pics de production et en restituant l'électricité stockée lors de chutes de production. "La restitution d'électricité au réseau paraît peu probable, cela pose des problèmes techniques. De plus, la durée de vie des batteries dépend du nombre de cycles de charge/décharge, donc cet usage paraît difficile. Cela pourrait accélérer le vieillissement des batteries", explique Nathalie Rodet-Kroichvili.
 
"Aujourd'hui, le frein n'est pas forcément technologique mais plutôt macroéconomique. C'est un sujet qui émerge juste : il y a encore trop peu de batteries usagées. Mais à moyen-long terme, les véhicules électriques devraient atteindre des parts de marché significatives, cela pourrait devenir pertinent", analyse Maxime Pasquier, ingénieur au service Transports et mobilité à l'Ademe.

Un volume encore insuffisant : 1 GWh de stockage en 2025 en Europe

"La batterie représente environ 30% du prix d'un véhicule électrique. Prolonger leur durée de vie peut donc améliorer le modèle économique de ces véhicules et les rendre plus attractifs", souligne Nathalie Rodet-Kroichvili. Mais seul un décollage du marché de l'électromobilité déterminera la pertinence de cette seconde vie. Le marché européen représente moins de 200.000 unités aujourd'hui, seuil qui devrait être dépassé en 2016. "On reste sur des capacités de stockage relativement faibles. Avec les niveaux de vente actuels, encore faibles, les batteries usagées devraient représenter 1.000 MWh de capacité de stockage en 2025", analyse Katy Cabaret, ingénieur de recherche à l'UTBM.

"Cette question de volume constitue le verrou prioritaire. Tout les acteurs sont attentistes", renchérit Nathalie Rodet-Kroichvili, ajoutant : "On sent néanmoins que les recycleurs sont très intéressés, les fabricants de batteries aussi. Certains commencent à réfléchir à un nouveau modèle économique. Des essais sont en cours mais il y a beaucoup de confidentialité autour de ces recherches, ce segment de marché est très concurrentiel".

Les acteurs élargissent leurs champs d'activités. A l'instar de Bolloré qui fabriquait des systèmes de stockage avant de se lancer dans les véhicules électriques ou au contraire Tesla qui construisait des voitures avant de se lancer dans les batteries.

Jean-Philippe Hermine, directeur stratégie environnement de Renault, présente le projet Battery for buildingMarie Jo Sader
 
D'autres acteurs nouent des partenariats. Ainsi, dans le cadre du projet Battery for building (B4B), mené en partenariat avec Bouygues Energies & Services, Renault Nissan planche sur l'utilisation des batteries de véhicules électriques en seconde vie pour le stockage de l'énergie dans les bâtiments ou pour compenser les pertes de production à très court terme du photovoltaïque (lorsqu'un nuage passe par exemple).

Le constructeur automobile Nissan a également lancé, en juin, avec sa joint venture 4 R Energy Corporation, un partenariat avec Green Charge Networks. "Avec plus de 178.000 unités vendues depuis son lancement fin 2010, la Nissan LEAF est le véhicule 100% électrique le plus vendu au monde. Nissan a mené plusieurs projets de recherche au Japon, aux Etats-Unis et en Europe et de nouvelles applications pour les batteries de la LEAF ont ainsi pu être développées", indique le communiqué de presse.

BMW a lancé de son côté le projet pilote iChargeForward, avec la société Pacific gas & electric company, qui prévoit de réutiliser les batterie usagées des Mini électriques, pour stocker l'électricité non autoconsommée des panneaux photovoltaïques installés sur le bureau californien de BMW.

De nombreux verrous à lever pour créer un marché

Selon les pays, cette solution s'avère plus ou moins intéressante. "Dans les endroits où la fourniture d'énergie n'est pas fiable du fait du sous-développement du réseau électrique ou de la forte proportion d'énergie renouvelable utilisée, les systèmes de stockage d'énergie peuvent être très utiles", souligne l'Ademe. Aux Etats-Unis, les besoins seraient plus importants qu'en Europe, mais là aussi, les situations sont variables : "Les états du Nord de l'Europe ou le sud de l'Italie sont plus intéressés par cette voie que la France".

Le développement d'une seconde application pour les batteries usagées est aussi "une question de volonté politique et de normalisation des acteurs", analyse Nathalie Rodet-Kroichvili. En effet, cette solution ne paraît pas encore pertinente économiquement, pour plusieurs raisons. "Le prix réglementé de l'énergie n'incite pas les producteurs d'énergies renouvelables à développer leurs propres moyens de stockage. Et quand bien même ils le feraient, d'autres solutions apparaissent plus avantageuses aujourd'hui, comme les STEP, le stockage chimique…".

La réutilisation entraîne également des coûts, qui peuvent surenchérir le recours à une batterie de seconde main, par rapport à une batterie neuve : les batteries usagées doivent être récupérées, démantelées, testées, reconditionnées. "Il n'y a pas de standardisation au niveau de la fabrication des batteries, cela pose des difficultés. Aujourd'hui, les cahiers des charges de fabrication n'intègrent pas la seconde vie", explique Katy Cabaret, de l'UTBM. Pour le spécialiste de l'Ademe, Maxime Pasquier, "l'une des clés pour que ce marché voit le jour est que les fabricants intègrent dès le départ une application de seconde vie, cela réduirait les coûts de reconditionnement qui compromettent aujourd'hui la viabilité de cette filière. Les batteries doivent être conçues pour des utilisations multiples".

Après analyse de différents business model, le projet Abatt-relife estime que les usages les plus susceptibles de se développer à moyen terme sont le stockage stationnaire d'énergie dans le résidentiel ou les petits commerces (stockage aux heures creuses puis restitution aux heures pleines) et les services permettant aux opérateurs de stabiliser le réseau (gestion des tensions et des pics de production, alimentation de sites isolés ou mal desservis…). "Cela intéresse les agrégateurs qui proposent de l'effacement", souligne Nathalie Rodet-Kroichvili.

Mais d'autres verrous doivent être levés : "Certains usages peuvent nécessiter une exigence de sécurité incendie par exemple, et la réglementation n'est pas encore adaptée. La responsabilité repose aujourd'hui sur le constructeur automobile, quid de la seconde vie ? Certains recycleurs ou fabricants proposent de reprendre cette responsabilité", explique la chercheuse.

Réactions1 réaction à cet article

 

Bonjour, Expérience terrain d'une perte de 8 % de la capacité de batterie actuellement pour 100 000 km effectué en 3 ans. La batterie à une capacité de stockage dans sa première vie. (embarqué sur le VE stationné à 90% de son temps) grâce aux smarts Grid. Le développement de Smart Grid, des supercondensateurs et autres batteries, permettrons de revendre pour le réseau, l'électricité renouvelable acheté à moindre coût. Ce stockage donc cet achat se fera lors des creux de demande énergétique. Le retour dans le réseau donc la vente se fera lors des pics de consommation pour lisser la tension du réseau. Faut' il encore convaincre nos fournisseurs d'énergies et nos citoyens à changer de comportements.

ActiVE branché vert !

ActiVE | 26 novembre 2015 à 10h56
 
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