Construire une chaîne de production de batteries de véhicules électriques en France n’est pas de tout repos. Au-delà de l’installation à marche forcée de giga-usines et de la recherche de sources sûres de métaux critiques, toute une chaîne de valeur entre en jeu dans la fabrication de ces bijoux technologiques. Au milieu, se trouvent les matériaux de cathode (CAM) et leurs précurseurs (p-CAM), une poudre de métaux, composée de nickel, de cobalt et de manganèse, à laquelle est ajouté du lithium. C’est cette mixture, indispensable en amont des usines de batteries mais quasi intégralement produite en Asie, que le groupe Axens souhaite fabriquer en France.
Cette ETI méconnue, filiale industrielle de l’IFP énergies nouvelles (Ifpen) qui a réalisé un milliard d’euros de chiffre d’affaires en 2022 et emploie 2 300 personnes, s’est alliée avec le champion chinois Hunan Changyuan Lico. Les deux industriels ont signé un partenariat exclusif pour l’Europe, avec pour objectif de mettre en place une usine de fabrication de matériaux de cathode dans les Hauts-de-France en 2027, dévoile le PDG d’Axens, Jean Sentenac, à L'Usine Nouvelle.
Axens prévoit de produire 20 000 tonnes de matériaux de cathode à haute teneur en nickel au premier semestre 2027. Le coût du projet, qui représente assez de matériaux pour les batteries de 200 000 voitures électriques de taille moyenne chaque année, serait situé aux alentours d’un demi-milliard d’euros. Il entrainerait la création de 400 emplois directs. Changyan Lico devrait prendre une part minoritaire au projet, et Axens n'exclut pas un partenariat avec un troisième acteur industriel.
Le pilote semi-industriel attendu dès 2024
«Nous sommes en discussions autour du terrain, mais Dunkerque nous intéresse beaucoup», souligne Jean Sentenac. S’installer dans cette ville portuaire rapprocherait l’usine des gigafactories utilisatrices de CAM, tout comme des futures usines de recyclage de batteries, qui pourraient servir de sources de métaux. Axens, qui termine son étude de faisabilité, espère avoir trouvé son terrain d’ici début 2024 afin poursuivre le déploiement de son projet industriel.
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L'ETI prévoit d’installer un pilote de taille semi-industrielle sur son site de Salindres (Gard) dès l’année prochaine. Pour se sourcer en métaux critiques recyclés, Axens a déjà signé un partenariat avec sa filiale Eurecat (coentreprise avec Albemarle), qui a un projet d'usine de recyclage de batteries en France, et mène des discussions avec Eramet. Elle compte par ailleurs profiter des divers dispositifs de subventions des projets liés aux métaux critiques pour se financer.
Un procédé de fabrication connu de l'ETI
Pour simplifier, produire des CAM (qui représentent 30 à 40% de la valeur finale de la batterie) se fait en deux grandes étapes : d'abord par la fabrication de précurseurs, qui implique de mélanger précisément des poudres métalliques. Puis par l’ajout de lithium au cours d’un long processus de calcination. «Les opérations sont complexes, mais très similaires à celles que nous connaissons déjà : la manipulation de solides métalliques, la mise en forme, la calcination…Nous pratiquons ces métiers depuis plus de 50 ans. Nous sommes aussi habitués à acheter des métaux sur le marché et à gérer les effluents générés par la chimie minérale de manière sûre», défend Jean Sentenac.
Spécialiste des technologies de raffinage et le traitement des gaz, Axens a entamé un travail de diversification vers les technologies bas-carbone en 2018. C’est dans ce cadre que les matériaux de cathode sont apparus comme une piste prometteuse, entre les carburants aériens durableset le captage de CO2. «Nous montons ce projet depuis deux ans : Axens est un champion de la catalyse industrielle, qui relève de la chimie minérale et travaille différents métaux, parfois les mêmes que ceux que l’on retrouve dans les CAM, narre Jean Sentenac. Nous avons réalisé que pour aller vite sur le marché – ce qui est nécessaire pour internaliser la chaîne de valeur des batteries en Europe et limiter les importations des gigafactories qui se construisent – il était préférable de s’allier à un producteur déjà établi.»
Sortir de la dépendance à l'Asie
D’où le partenariat avec le chinois Changyuan Lico, qui a été signé début 2023 avant d’être renforcé d’une clause d’exclusivité à l’échelle de l’Europe en septembre. Selon Axens, cette filiale du béhémoth des métaux China Minmetals, «livre 7 des 10 majors des batteries pour véhicules dans le monde» et est un «leader mondial du NMC haut nickel», les chimies utilisées dans les batteries qui offrent le plus d’autonomie, vante Jean Sentenac. Changyuan Lico possède trois usines à Changsha, dans le Hunan, et produit 120 000 tonnes de matériaux pour cathodes nickel-manganèse-cobalt (NMC) par an, ainsi que 60 000 tonnes de matériaux moins performants mais moins chers (de type LFP).
Selon un récent rapport du cabinet EY, la production de matériaux de cathodes est concentrée à 95% en Asie (dont 69% en Chine). Un argument dont compte bien jouer Axens, alors que les projets d’usines restent peu nombreux. En Europe, le géant belge Umicore a inauguré une usine en Pologne mi-2022, tandis que l’allemand BASF s’est allié au chinois Shanshan pour construire deux usines complémentaires, en Finlande et en Allemagne. En France, Orano travaille avec le chinois XTC pour s’établir à Dunkerque avec un projet similaire. Une concurrence qui n’inquiète pas Axens, confiant dans la taille du marché à venir, comme dans sa capacité à adapter sa production de CAM aux futures chimies de batteries à la mode.
