Le 30 mai dernier, le gouvernement inaugurait, en grande pompe, une première méga-usine de fabrication de batteries électriques pour véhicules, entre Douvrin et Billy-Berclau, dans le Pas-de-Calais. Opérée par Automotive Cells Company (ACC), une coentreprise entre Stellantis,TotalEnergies et Mercedes-Benz, cette usine marquait une étape décisive dans la volonté de plusieurs pays européens d’unir leurs forces pour soutenir la création d’une filière européenne de batteries électriques, capable de rivaliser avec les filières chinoise et nord-américaine. Mais installer des gigafactories, cela suffit-il à asseoir une souveraineté, si en amont, les composants restent produits en dehors de nos frontières ?
De tous les éléments constitutifs des batteries, il se trouve que l’on ne maîtrise justement pas suffisamment la production de matériaux actifs de cathode (CAM) et de leurs précurseurs (pCAM), en France et en Europe. La cathode est pourtant un maillon stratégique de la chaîne de valeur qui peut représenter jusqu’à 50 % à 60 % du coût des cellules de batteries, alors que l’anode représente à peine 10 % à 15 % de sa valeur. Les matériaux actifs de la cathode sont typiquement composés d’oxydes métalliques – LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4 (LFP) ou LiNiMnCoO2 (NMC) pour les amateurs de chimie. Chacun de ces matériaux offrant des niveaux de densité d’énergie, de stabilité thermique et de rentabilité différents.
Le chimiste allemand BASF prépare pourtant le terrain, depuis plusieurs années, multipliant les investissements et les partenariats. Jusqu’à présent, ce sont l’Amérique du Nord et la Chine qui en ont bénéficié, jusqu’à ce que l’Europe ait enfin sa première usine de CAM, inaugurée en juin à Schwarzheide, en Allemagne. Elle sera même associée, dès 2024, à une usine de recyclage produisant de la black mass (mélange de métaux composants les cathodes). Sur l’amont, les précurseurs pCAM viennent d’une usine installée à Harjavalta, en Finlande. Par la suite, l’Allemagne pourra peut-être compter sur la start-up d’origine australienne, PBT. Elle s’est positionnée pour industrialiser une technologie de production de CAM plus respectueuse de l’environnement, sur une friche industrielle appartenant à Königswarter & Ebell, à Hagen. À cet effet, elle a reçu une aide financière de la Banque européenne d’investissement (BEI), avec le soutien du programme InvestEU.
La Pologne abrite, elle aussi, une unité du belge Umicore, depuis la fin 2022. Choisi par Ionway, une j-v entre Umicore et PowerCo, le pays devrait surtout bénéficier d’un projet de très grande envergure, représentant 1,7 Mrd € d’investissement, d’ici à la fin de la décennie, avec la création de 900 emplois.
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De son côté, la France devra encore patienter quelques mois pour voir éclore sa première usine de CAM. Mais Axens s’y emploie grâce à la toute récente signature d’un partenariat avec le chinois Hunan Changyuan Lico. Rien d’étonnant à ce que le Français se lance sur le sujet car il s’y connaît en chimie minérale et possède une solide expérience industrielle dans la production de catalyseurs à base de métaux. Mais pour un déploiement plus rapide, une association avec ce producteur majeur de matériaux actifs de cathodes en Chine lui a semblé plus raisonnable. Les contours exacts du projet, qui démarre à peine, restent encore à définir. Tous ces exemples démontrent bien que, comme il se doit, la production de CAM commence à se développer en Europe. Mais avec une demande de batteries qui pourrait être multipliée par 14, d’ici à 2030, il n’y aura pas de répit possible pour les acteurs des CAM, s’ils veulent suivre le mouvement.
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SMM investit dans la start-up Nano One
Le groupe japonais Sumitomo Metal Mining (SMM) vient de réaliser un « investissement stratégique » de 16,9 M$ canadiens (13 M€) dans la société innovante canadienne Nano One Materials Corporation, qui développe un procédé de production durable de Cathodes Active Material (CAM) pour batteries lithium-ion. À cet effet, Nano One émettra un total de 5 498 355 actions ordinaires représentant environ 5 % des actions actuellement en circulation de Nano One. Nano One possède une technologie de production de CAM, appelée One-Pot Process. Comprenant moins d'étapes de fabrication, elle est censée diminuer des Capex et Opex par rapport à la technologie actuelle, tout en ayant un impact environnemental réduit. SMM étant aussi un producteur de CAM, il ambitionne avec Nano One de développer un procédé de production à faible coût et impact environnemental pour les CAM au lithium fer phosphate (LFP) et des CAM riches en nickel, tels que l’oxyde de lithium nickel manganèse cobalt (NMC). SMM cherchera également à mener d'autres collaborations avec Nano One, y compris la création d'une coentreprise et des accords de licence. Cette collaboration devrait permettre à SMM de répondre à la demande croissante du marché des CAM. Le groupe qui produit annuellement environ 60 000 t de CAM vise les 84 000 t pour l'exercice 2025, 120 000 t pour l'exercice 2027 et 180 000 t pour l'exercice 2030.
Axens s’associe à Lico pour construire une usine de CAM en France
Comme annoncé au début de l’année, le spécialiste du génie des procédés Axens, filiale de l’IFPEN, va se lancer dans la production de Cathodes Active Material (CAM) et de leurs précurseurs (pCAM). Il s'agit d'une brique essentielle de la chaîne de valeur des batteries, qui représente 50 % de leur coût, basée sur l’usage de métaux critiques. Axens dispose déjà des compétences nécessaires en chimie minérale et d’une expérience industrielle unique dans la production de catalyseurs à base de métaux. Néanmoins, pour assurer le déploiement rapide d’une usine de production de CAM sur le territoire français, Axens a choisi de s’associer au chinois Hunan Changyuan Lico (Lico), producteur majeur de matériaux actifs de cathodes en Chine. Un Memorandum of Understanding (MOU), signé le 18 septembre 2023 par les dirigeants des deux sociétés, va permettre aux équipes de continuer à travailler de manière exclusive sur le transfert de technologie, le déploiement du projet et la qualification des produits. À date, la production européenne et française de CAM est largement sous-capacitaire et ne répond pas à la demande générée par l’implantation de nouvelles gigafactories de batteries, notamment sur le territoire français. La mise en commun des expertises des deux partenaires et de leurs capacités d’innovation permettra l’implantation d’une usine sur un marché fortement compétitif, tout en contribuant à l’essor de la filière batteries en France et en Europe.
