La filière des batteries au lithium continue de se structurer. Mardi 24 octobre, le constructeur automobile franco-italo-américain Stellantis et le spécialiste du cycle de l’uranium français Orano ont annoncé avoir signé un protocole d’accord en vue de créer une coentreprise dans le recyclage des batteries. Stellantis y sera majoritaire. Une fois les négociations terminées, la coentreprise dont le nom n'est pas connu se concentrera sur le traitement mécanique des batteries de véhicules en fin de vie et des rebuts de production en provenance des usines de batteries, en Europe et en Amérique du nord.
Elle produira ainsi de la “black mass”. Un agrégat qui concentre les métaux critiques contenus dans une batterie, dans lequel on retrouve les ingrédients les plus rares et les plus chers, comme le lithium, le cobalt et le nickel, mais une importante quantités de graphite, qui lui donne sa couleur. La production devrait commencer dès le premier semestre de 2026 au sein d’installations existantes de Stellantis en partie converties à cet effet.
Récupérer les métaux les plus chers
Pourquoi s’intéresser au recyclage des batteries ? Il s’agit tout d’abord d’une ambition stratégique pour Stellantis, qui a fait de l’économie circulaire une priorité et prévoit de multiplier par 10 son chiffre d’affaires lié au recyclage sur la décennie. Mais la black mass, qui peut être produite à partir des batteries électriques en fin de vie ou de chutes de production des usines de batteries, est aussi une mine à part entière. S’y approvisionner pourra faciliter la vie de Stellantis, qui ne cesse d'annoncer des partenariats pour sécuriser les métaux dont il aura besoin. D'autant plus que l’Union européenne impose aux constructeurs de recycler les batteries et prévoit un taux de métaux recyclés dans les batteries neuves à partir de 2031.
Du côté d’Orano aussi, ce partenariat lui permet d’assurer son approvisionnement en matière première. Le groupe prévoit d’investir 300 millions d’euros dans une usine d’hydrométallurgie à Dunkerque, afin de pouvoir transformer la black mass en métaux séparés utilisables dans les batteries. Mais «notre schéma industriel prévoit que toute la partie amont peut être décentralisée, et prendre la forme de petits ateliers de production de black mass au plus près des sites de collecte de batteries en fin de vie ou des gigafactories», rappelle Didier David, le directeur du projet batteries chez Orano.
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Une “black mass” un peu moins noire
Stellantis, qui a récemment dévoilé une alliance avec le belge Galloo autour de la gestion et du recyclage des véhicules en fin de vie, ne devrait pas avoir de mal à s’approvisionner en modules de batteries démantelés. C’est à partir de là, et potentiellement des flux d’autres clients, que la nouvelle entreprise interviendra, via l'industrialisation d'une technologie de production de black mass "disruptive” d'Orano.
Pour l’instant Didier David reste discret sur les procédés qu’Orano a développé avec le CEA-Liten pour séparer les métaux critiques du reste de la cellule. D’habitude, les batteries usagées sont déchargées électriquement puis broyées sous l’eau ou sous atmosphère inerte pour éviter les risques d’incendies, alors que l’énergie qu’elles emmagasinent (même déchargées) en font des “bombes en puissance” décrit Didier David. Orano a développé des méthodes de déchargement chimique, puis de séparation sans broyage, qui permettent d’obtenir une black mass plus propre et dont le graphite a été en grande partie séparé. Ainsi, «les matériaux sont moins mélangés et comportent moins d’impuretés donc ils sont plus faciles à traiter. Même si notre usine de Dunkerque pourra aussi accepter de la black mass classique issue d’autres procédés», vante Didier David qui note qu’avec moins de graphite, la black mass n’est «pas si noire».
Au total, 90% du lithium, du cobalt et du nickel contenu pourront être réutilisés dans de nouvelles batteries, prévoient Stellantis et Orano. Concernant le graphite, un matériau peu cher mais dont la Chine possède un tel monopole qu'il peut mettre en péril la filière européenne des batteries, des études sont en cours pour voir comment il pourrait être récupéré avec une qualité suffisante pour le monde des batteries, ou utilisé dans d’autres industries. Le reste des métaux devrait pouvoir servir de matière première dans les usines de matériaux de cathode qu'Orano va installer à Dunkerque avec XTC. Avant d'être dirigés vers les gigafactories voisines.
