L'Allemagne, berceau de l’automobile et bientôt des batteries ? Sur la trentaine d’usines de production qui devraient voir le jour en Europe, le pays truste à lui seul le tiers des sites annoncés. D’ici à 2030, les capacités totales devraient atteindre entre 250 et 350 gigawattheures (GWh) par an. Parmi les projets les plus emblématiques, Tesla a établi sa première gigafactory européenne à Grünheide, à côté de Berlin, pour une production de 40 à 100 GWh, voire 250 GWh à terme.
Automotive Cells Company (ACC), consortium composé de Stellantis, Saft et dernièrement Mercedes-Benz, implante sur le site de Kaiserslautern une capacité initiale de 24 GWh. De son côté, le chinois CATL, fournisseur de Daimler, espère inaugurer son usine d’Erfurt dès 2022, avec une production de 12, puis 24, puis 100 GWh/an. Autour de ces fabricants, c’est toute la chaîne de valeur, des fournisseurs de matières premières aux équipementiers en passant par les capacités de recyclage, qui tente aussi de se positionner.
Mais la structuration de cette jeune filière suscite de nombreuses questions. Comment les fabricants de batteries vont-ils planifier la taille de leurs lignes de production alors que la demande est encore incertaine ? Des surcapacités sont-elles à craindre ? Les nouveaux venus auront-ils la même assise financière et technologique que les acteurs établis de longue date ? Comment ne pas être touché par les pénuries de matières premières ?
« L’un des enjeux actuels est l’approvisionnement en matériaux actifs pour fabriquer les électrodes, qui entrent dans la composition des cellules d’une batterie », observe Ines Miller, la spécialiste de ce marché pour le cabinet de conseil P3 Group.
Sécuriser les approvisionnements
Pour l’heure, la technologie dominante est le type Lithium-ion NMC (nickel-manganèse-cobalt), qui nécessite du lithium, du cobalt et du nickel. « Une course a débuté entre les fabricants pour sécuriser les approvisionnements, en particulier en lithium, au moyen de contrats exclusifs sur le long terme », assure Ines Miller. C’est le cas, par exemple, de Stellantis à Kaiserslautern, qui a signé en novembre 2021 un contrat avec le producteur allemand Vulcan Energy Resources. Cette start-up développe le projet Zero Carbon Lithium, qui consiste à extraire l’hydroxyde de lithium de qualité batterie à partir de saumure de la vallée du Rhin supérieur.
Fin 2021, Volkswagen a noué un partenariat semblable avec Vulcan pour 34 000 à 42 000 tonnes par an. Un pari pour les deux constructeurs automobiles, car le procédé n’en est pas encore à l’échelle industrielle. Mais en prévision de l’application du passeport électronique, qui exigera à partir de 2027 une valeur maximale de contenu en CO2 pour les batteries, certains soutiennent d’ores et déjà la naissance d’une filière nationale de production. La neutralité carbone passera par la relocalisation en Europe d’un maximum d’étapes de production et par des procédés moins énergivores.
Les capacités d’extraction n’ont pas été assez développées en Europe. Comme les usines vont toutes monter en capacité en même temps, des pénuries temporaires sont à craindre.
— Lukas Mauler, expert en analyse des coûts de Porsche Consulting
« Les capacités d’extraction n’ont pas été assez développées en Europe, constate Lukas Mauler, l’expert en analyse des coûts de Porsche Consulting, cabinet qui conseille les marques de sa maison mère Volkswagen et d’autres industriels sur leur stratégie. Comme les usines vont toutes monter en capacité en même temps, des pénuries temporaires sont à craindre. » Une tension cependant difficile à quantifier car elle dépend d’un grand nombre de facteurs. « Il faudra observer l’impact de l’envolée des prix du lithium sur les nouvelles capacités d’extraction et la vitesse de croissance du marché des véhicules électriques, détaille le spécialiste. Entre un scénario conservateur qui table sur une demande en batteries de 300 GWh par an en Europe à la fin de la décennie et un scénario plus agressif de 600, voire 900 GWh par an, il y a une marge énorme. » C’est avec cette incertitude que les projets de gigafactories doivent concevoir leur modèle économique.
C’est pour cette raison que Microvast, fabricant américain de batteries lithium-ion pour le marché des véhicules commerciaux (bus, camions, AGV…), a choisi de grossir prudemment. Faisant partie des premières gigafactories opérationnelles outre-Rhin, son site de Ludwigsfelde, au sud de Berlin, a débuté avec une ligne d’assemblage de modules de 1,5 GWh. Progressivement, jusqu’à quatre autres lignes seront ajoutées pour passer à 6 GWh. « Ce n’est pas tout d’annoncer des gigawattheures, il faut surtout s’assurer que le marché est solide pour garantir le taux d’utilisation des machines avant de planifier les suivantes », pointe Sascha Kelterborn, chief revenue officer de Microvast et directeur général de la filiale allemande.
S’assurer un marché solide
Conformément à sa stratégie d’intégration verticale, Microvast maîtrise toutes les étapes, depuis la fabrication de la cathode, du séparateur et de l’anode jusqu’à l’assemblage des packs finaux prêts à être posés dans les véhicules. « Pour l’heure, les cellules nous sont livrées depuis notre société sœur de Huzhou, en Chine, décrit Sascha Kelterborn. Dans un deuxième temps, elles proviendront de notre site du Tennessee, aux États-Unis, qui sera opérationnel en 2023. Enfin, pour satisfaire les exigences de sourcing local et de neutralité carbone de nos clients européens, nous planifions une troisième implantation en Europe. » Sa localisation n’a pas été précisée.
Pour satisfaire les exigences de sourcing local et de neutralité carbone de nos clients européens, nous planifions une troisième implantation en Europe.
— Sascha Kelterborn, chief revenue officer de Microvast et directeur général de la filiale allemande
Profiter des contraintes sur l’empreinte carbone pour accélérer le développement d’une filière entièrement intégrée en Europe, c’est aussi l’espoir de Rock Tech Lithium. L’entreprise germano-canadienne a investi 470 millions d’euros dans un convertisseur à Guben, à la frontière germano-polonaise. À partir de 2024, elle espère produire 24 000 tonnes par an d’hydroxyde de lithium, extrait à partir de la roche. L’emplacement a été choisi en raison de sa proximité avec ses futurs clients, l’objectif étant de faire du Brandebourg l’une des premières régions en Europe où toute la chaîne de valeur de production des véhicules électriques est présente.
La gigafactory de Tesla se trouve à une centaine de kilomètres tandis que plus au sud, à Schwarzheide, BASF a investi 500 millions d’euros dans son usine de matériaux actifs pour cathodes qui ouvrira en 2022 et dans une unité de recyclage des batteries, prévue pour 2023. « La structuration de la filière n’est pas totalement dessinée, donc nous ciblons tous les types de clients : les fabricants de cathodes, mais aussi les producteurs de cellules car il est probable que certains intégreront au fur et à mesure les étapes amont », affirme Dirk Harbecke, le PDG de Rock Tech Lithium. Pour l’heure, la société opère deux installations pilotes, en Allemagne et au Canada, pour prouver la fiabilité de son process. « La sécurité d’approvisionnement sera un critère essentiel. Nous voulons prouver que nous nous appuyons sur une technologie éprouvée », justifie le PDG.
De possibles consolidations
Mais est-il possible que tous les projets de méga-usines de batteries ne se concrétisent pas ? « Du strict point de vue du marché, il y aura de la place pour tout le monde, reconnaît Ines Miller. Cela ne veut pas dire que toutes les capacités seront achevées à temps selon les plans initiaux. Des retards dans la mise en service des gigafactories sont aussi probables, en raison des délais de livraison des machines de production ou encore de manque de main-d’œuvre qualifiée. » Par ailleurs, comme le confie un acteur du secteur, « la barre technologique dans la fabrication des batteries est très élevée et les spécifications des constructeurs automobiles allemands très pointues ».
Déjà, des rumeurs – non confirmées – de problèmes de qualité dans les premiers lots produits par Farasis à Bitterfeld-Wolfen pour Daimler ont fuité dans la presse allemande. Et certains experts n’excluent pas des mouvements de rachats et de consolidations dans les prochaines années. L’écosystème des batteries est déjà en ébullition avec beaucoup d’appelés, mais sans doute moins d’élus.
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