La croissance est vertigineuse. En 2005, le marché mondial des batteries rechargeables a atteint 210 gigawattheures (GWh), selon le cabinet Avicenne Energy. En 2020, 630 GWh d’accumulateurs ont été vendus sur la planète. Les solutions au plomb dominent encore le marché en volume, très loin devant le nickel. Un équilibre bousculé par l’inexorable essor des batteries lithium-ion (Li-ion).
Déjà largement utilisé dans l’électronique grand public, le Li-ion gagne les marchés traditionnels de la batterie, remplaçant le plomb dans les chariots élévateurs et le nickel pour les alimentations de secours. Surtout, la technologie est indispensable pour assurer l’électrification des transports. L’automobile mène la danse, sous l’effet de normes d’émissions de plus en plus strictes en Europe et en Chine.
Prédominance de la technologie Li-ion
« Le lithium est l’un des éléments les plus légers sur le plan chimique. En termes de densité d’énergie volumique et massique, ces batteries sont très concurrentielles », met en avant Séverine Jouanneau, la directrice du département de l’électricité et l’hydrogène pour les transports au CEA-Liten. En 2030, Avicenne estime que le marché des batteries devrait encore doubler, à 1 300 GWh, pour une valeur totale de 150 milliards de dollars (124 milliards d’euros). À cette date, au moins 1 000 GWh des batteries vendues reposeront sur le Li-ion, plus de la moitié d’entre elles étant destinées au seul secteur auto.
Problème : les capacités de production de ces composants se concentrent en Asie. Mais la filière européenne accélère. Impliquée dans le premier des deux projets importants d’intérêt commun (PIIEC), Automotive Cells Company (ACC), la coentreprise créée en 2020 par Stellantis (ex-PSA) et Saft, se positionne sur le cœur du système : la cellule. Sur une parcelle du site Française de mécanique de Douvrin (Pas-de-Calais), ACC doit mettre en service à la fin 2023 le premier bloc de 8 GWh de sa première gigafactory. Celle-ci assurera la fabrication des électrodes, l’assemblage et le test des cellules, ainsi que la constitution en modules prêts à être montés sur les véhicules.
L’industrie européenne confiante face à l’Asie
Il en sera de même courant 2025 chez Opel à Kaiserslautern, en Allemagne. « Nous visons une capacité d’au moins trois blocs par site, soit 48 GWh en 2030. Les sites restent dimensionnés pour accueillir quatre blocs, soit un total de 64 GWh », précise Matthieu Hubert, le secrétaire général d’ACC. Dans le sillage de Northvolt en Suède, Verkor veut lancer sa première usine vers 2024. « Nous débuterons avec 16 GWh de capacité, pour arriver jusqu’à 48 GWh », prévoit Christophe Mille, son directeur technique (CTO).
Nous donnons la priorité à l’automobile en raison des volumes requis. Nous ciblons aussi d’autres marchés, comme le stockage stationnaire.
— Christophe Mille, directeur technique de Vektor
Soutenue par l’institut européen d’innovation et de technologie InnoEnergy, Schneider Electric, le groupe Idec et Capgemini, la start-up française voit grand. « Nous donnons la priorité à l’automobile en raison des volumes requis. Nous ciblons aussi d’autres marchés, comme le stockage stationnaire », précise le CTO. Dans l’énergie, les batteries Li-ion sont utilisées comme réserve primaire pour les réseaux ou pour faire face à l’intermittence des renouvelables.
Exemple : dans le cadre d’un appel d’offres de RTE, Total installe un système de stockage de 25 mégawattheures à Dunkerque (Nord). Appuyée sur des batteries de sa filiale Saft, la solution servira de réserve primaire. Avant d’attaquer ce marché, Verkor doit toutefois décider du lieu d’implantation de son usine. Sept sites ont été retenus en France, pour un choix final prévu à l’été.
Ces projets 100% européens ont-ils une chance face au savoir-faire des leaders japonais, coréens et chinois ? Depuis 2018, LG Chem et Samsung SDI disposent d’usines de batteries pour l’industrie auto en Europe de l’Est, tandis que CATL se déploie en Allemagne. « Même en incluant les projets annoncés, les capacités sont insuffisantes pour répondre à la demande. Il y a de la place pour tout le monde », croit-on chez Verkor.
« Les Européens ne sont pas aussi en retard qu’on le pense. Il n’est pas si facile de dupliquer la production de batteries. Certains sites des groupes asiatiques affichent des taux de rebut de 20 à 25% en Europe », considère Christophe Pillot, directeur chez Avicenne Energy.
La batterie intelligente, un marché en expansion
À Paris, Forsee Power suit de près la structuration de la filière, dans l’espoir de se fournir en cellules made in Europe dès 2024. Créée en 2011, l’entreprise est positionnée sur le dernier maillon de la chaîne de valeur, les systèmes de batteries intelligents. Une offre destinée à des marchés de pointe : véhicules lourds, comme les bus, les trains et les bateaux, véhicules de chantier, agricoles, industriels, mais aussi deux à quatre roues.
« Tous nos marchés sont en forte croissance, se félicite Christophe Gurtner, son PDG. Au-delà de l’aspect normatif, le gain économique de l’électrique et son confort d’utilisation sont évidents pour nos clients, surtout pour des usages intensifs comme dans les bus et les camions. » Un succès tel que l’entreprise va ouvrir un site en Inde, en plus de ceux dont elle dispose déjà en Pologne et en Chine.
Début 2021, Forsee Power a aussi reçu un prêt de 50 millions d’euros de la Banque européenne d’investissement pour développer sa R&D et étendre ses lignes de production automatisées à Poitiers (Vienne). De quoi répondre aux besoins croissants en batteries Li-ion dans l’ensemble de l’industrie.
À fond les bornes
En France, les particuliers et les sociétés ont déjà installé 400 000 points de charge. © Schneider Electric
Qui dit parc de véhicules électriques, dit besoins en recharge. La France veut atteindre 100 000 bornes en accès public à la fin de l’année, trois fois plus qu’en 2020. Le programme Advenir doit accompagner cette croissance. Des aides sont aussi prévues pour la recharge privée. En 2020, plus de 400 000 points de charge existaient chez les particuliers et les sociétés, selon Enedis, un niveau en progression.
De quoi créer des opportunités pour les industriels producteurs de bornes. Parmi eux, Schneider Electric couvre « le marché résidentiel, le tertiaire, les parkings et la voirie », liste Caroline Gattino, la directrice mobilité électrique du groupe. Il assemble ses bornes à Angoulême (Charente).
DBT-CEV, le groupe Cahors et Legrand font aussi partie de la vingtaine de fabricants listés par l’Association pour le développement de la mobilité électrique (Avere-France). La société tricolore IES Synergy dit de son côté avoir passé le cap des 10 000 bornes rapides livrées dans le monde à la fin 2020, avec une production installée en France, via ses deux sites à Valence (Drôme) et Saint-Aunès (Hérault), mais aussi en Asie.
Pour tous, les perspectives sont alléchantes au-delà du marché français. En Europe, une alliance inattendue entre représentants de l’automobile, ONG et associations de consommateurs plaide pour l’objectif de 1 million de bornes publiques d’ici à 2024.
