Les batteries sont de moins en moins mystérieuses. Aujourd’hui déjà, les usagers et les régulateurs se familiarisent avec les grandes différences de chimie ou d'architecture qui existent dans cette large famille. Demain, ils devraient pouvoir aller plus loin et savoir quand, comment et avec quels matériaux le dispositif qui alimente leur bolide à électrons a été produit.
C’est la promesse des «passeports batterie» – des fichiers numériques semblables à des boîtes noires pour accumulateurs – dont les prototypes se multiplient et arrivent sur le marché. Mi-juin, le constructeur Volvo (propriété du chinois Geely) a jeté un pavé dans la mare en annonçant que son SUV électrique EX90, dont la production a débuté en Caroline du nord, sera doté d’un tel «passeport» dès cette année en Europe et aux Etats-Unis.
Obligatoires en Europe en 2027
A quoi ressemblera ce document d’identité ? A l’intérieur de la porte conducteur de chaque voiture EX90, un large code à réponse rapide (QR Code) est gravé et donne accès à une plateforme numérique recensant une multitude d’informations sur la batterie du véhicule. Parmi elles : des données techniques sur sa chimie, sa capacité ou son producteur, mais aussi son empreinte carbone, ainsi que «le pays d’origine et le parcours de production» du cobalt, du nickel, du graphite et du lithium qu’elle contient, et la part de métaux recyclés, liste Volvo dans une réponse écrite à L’Usine Nouvelle. «Avec le temps, des informations additionnelles seront ajoutées au passeport, de manière à ce que Volvo Cars soit totalement conforme au Règlement européen sur les batteries avant la date limite de février 2027», précise le constructeur suédois.
Ce texte, adapté en 2023, prévoit que dans trois ans, toutes les batteries industrielles de plus de 2 kilowattheures et tous les véhicules électriques mis sur le marché en Europe soient dotés d’un tel passeport. L’objectif : «fournir aux utilisateurs finaux une information transparente, fiable et claire à propos des batteries et des batteries usagées», détaille le législateur qui inclut aussi dans les données à fournir leur état de santé et des instructions relatives à leur démantèlement et recyclage. Toutes les informations ne seront pas publiques et seuls les régulateurs devraient avoir accès aux versions détaillées, précisant les mines, raffineries et usines précises impliquées dans la production de chaque batterie.
Du cobalt suivi d’une mine de Glencore aux voitures de Tesla
Cette nouvelle obligation ne sort pas de nulle part. Contenant de nombreux métaux critiques, les batteries doivent justifier qu’elles n’intègrent pas de matériaux extraits dans des zones de conflit et sont de plus en plus scrutées pour leur empreinte carbone. «Le passeport batterie est une manière d‘imposer que celles qu'on importe soient au même niveau de standards environnementaux et d'empreinte carbone que celles qu'on produira en Europe», anticipe ainsi Christophe Poinssot, directeur du Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM). Une démarche dans laquelle l’Europe n’est d’ailleurs pas seule. «La Chine et les Etats-Unis ont des régulations différentes, mais similaires», note Volvo Cars, convaincu que «davantage de transparence peut aider l’adoption mondiale de véhicules électriques».
Il n’est pas seul. L’industrie planche depuis des années sur le sujet, qu’un bon connaisseur du monde des métaux – dubitatif – n’hésite pas à présenter comme un «serpent de mer». Début 2023, la puissante Global Battery Alliance, un consortium de géants du secteur qui a contribué à populariser le concept de «passeports batterie», avait présenté divers pilotes (utilisant des données en partie fictives). Par exemple pour lier du cobalt utilisé dans une batterie LG de Tesla à la mine souterraine de Kamoto opérée par Glencore en République Démocratique du Congo, ou pour garantir l’origine industrielle du cobalt et du lithium utilisé dans des batteries d’Audi !
Comme Circulor, de nombreuses entreprises numériques telles que la hollandaise Circularize ou l’allemande Minespider mettent en place des technologies dédiées à cette surveillance globale des batteries. En France, Eviden, une filiale du groupe Atos, a annoncé jeudi 11 juillet le lancement de sa propre solution de passeport batterie, sans avoir encore de client à faire valoir. «C’est le bon moment pour la lancer : il y a un besoin chez les industriels, en vue de la réglementation mais aussi parce que l’analyse des données collectées peut les aider à améliorer la composition et le design des batteries», estime Matthias Boehmer, le responsable de la division Automobile pour l’Allemagne, au sein d’Eviden, qui insiste aussi sur l’intérêt de la solution pour faciliter la fin de vie : «En récoltant des informations sur la vie de la batterie, on pourra mieux savoir s’il est intéressant de la reconditionner pour en faire une batterie de seconde main ou de la faire directement partir au recyclage». Autre argument : «numériser sa chaîne d’approvisionnement permet aux marques de se différencier et se présenter comme plus durables que leurs concurrents», ajoute Douglas Johnson Poensgen, le PDG de la start-up britannique Circulor, qui a développé la solution de Volvo et assure avoir signé avec «trois gros constructeurs automobile américains dans les six derniers mois».
Blockchain et jumeaux numériques
Mais dans le monde opaque des matières premières, promettre de la transparence n’est pas une mince affaire. Sans même parler de la tendance au secret du secteur ou des fraudes fréquentes, les chaînes industrielles sont longues et complexes. «Il y a pas moins de 12 métaux dans une batterie NMC [Nickel Manganèse Cobalt], qui viennent chacun de plusieurs mines, et il faut parfois 8 étapes industrielles pour passer d’une pile de cailloux à un produit fini», souligne Douglas Johnson Poensgen pour qui «les constructeurs connaissent leurs fournisseurs directs, mais rarement ceux de deuxième ou troisième rang, des chaînes d’approvisionnement qui en plus changent souvent». Durant cinq ans, Volvo et Circulor ont donc dû cartographier la chaîne d’approvisionnement du constructeur en remontant progressivement d’un maillon à l’autre.
Comme la plupart de ses concurrents, la start-up – qui crée un jumeau numérique du matériel qu’elle suit pour tracer ses différentes transformations – utilise une technologie blockchain. Ce protocole décentralisé permet de garantir l’immutabilité des données inscrites et partagées le long de la chaîne. En clair : «quand quelqu’un dit que son matériel vient d’une mine, je veux pouvoir le vérifier. Horodater et notarier les transactions au moment où elles ont lieu permet d’assurer qu’elles n’ont pas été réécrites, et de voir si un fournisseur inconnu introduit du matériel», explique Douglas Johnson Poensgen.
Une stratégie que suit aussi Eviden, qui s’est alliée à la fondation IOTA, une organisation allemande à but non lucratif dédiée à l’industrie de la blockchain, pour garantir la traçabilité et l’authenticité des informations partagées. «Les données sont entrées au fur et à mesure des étapes du cycle de vie de la batterie par les différents acteurs», détaille Matthias Boehmer, d’Eviden. Autre avantage : «selon leur criticité et leur confidentialité, les données seront publiques ou chiffrées et accessibles uniquement à ceux ayant le niveau d’autorisation pour y accéder», précise-t-il pour rassurer les constructeurs sur le respect de leurs secrets de fabrication.
Essayer de détecter des anomalies
Suffisant ? Des risques de fraude existent (il est toujours possible de mélanger discrètement deux minerais en bord de ligne) et il reste difficile d’embarquer toute la chaîne de valeur. «La plupart des projets sont encore à la phase pilote», souligne un acteur du secteur sous couvert d’anonymat. «Il y a encore beaucoup de poudre aux yeux, car les fournisseurs sont souvent réticents à partager leur empreinte carbone et leurs propres fournisseurs… Les passeports batterie sur le marché aujourd’hui sont simplifiés», pointe-t-il, en notant qu’ils «s’amélioreront avec le temps».
«Nous avons passé les vérifications des constructeurs automobiles, qui ont testé notre solution», argumente de son côté Douglas Johnson Poensgen de Circulor. Pour ne pas dépendre des déclarations des acteurs, sa start-up se branche sur les données de pilotage de la production et sur les factures existantes des usines. «Chaque lot de quelque chose a déjà une identité numérique, qui est utilisée pour recevoir un paiement», souligne l’entrepreneur. «Bien sûr, il est possible de mal étiqueter mais nous avons construit tout un ensemble de systèmes logiques pour essayer de détecter les anomalies», précise-t-il, «l’objectif est d’augmenter fortement le niveau de confiance du système». Par ailleurs, cette solution ne viendra pas remplacer les classiques audits des fournisseurs.
Vers une surveillance généralisée des produits ?
Ce travail, qui s’apparente à celui de Sisyphe, nécessite d’intégrer continuellement des participants (en définissant avec eux les données nécessaires pour tracer leur activité) pour suivre les mouvements de la chaîne d’approvisionnement. «Près de 200 acteurs sont connectés à notre plateforme aujourd’hui», parmi lesquels de grands producteurs de batteries comme le chinois CATL ou le sud-coréen LG, explique le fondateur de Circulor. Il anticipe que cette obligation de mesure et de traçabilité devrait à terme «apporter un certain degré de simplification des chaînes d’approvisionnement», via des partenariats directs et la diminution du nombre de fournisseurs pour favoriser le suivi des produits.
Encore balbutiant, ce système de «passeport numérique» pourrait faire école, espèrent les acteurs du secteur. «Un passeport coûte environ 10 dollars par voiture, cela ne sape pas la rentabilité économique d’un véhicule électrique donc nous avons commencé par là. Mais la numérisation des chaînes industrielles, qui sont souvent opaques et peu claires quant à la provenance de leurs matériaux, va continuer», prévoit le PDG de Circulor. Les prochains candidats ? Ce sera l’acier et l’aluminium dit-il, deux métaux pressés de gagner en transparence sur leur empreinte carbone avec l’arrivée du mécanisme européen d’ajustement carbone aux frontières.
Nathan Mann, avec Marion Garreau
