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Recyclage et réutilisation des batteries : un défi d’envergure pour vos véhicules électriques

Electrique et nouvelles énergies   >    Passer à l'électrique

En matière de batteries de voitures électriques, les technologies évoluent à grand pas. Mais une problématique fait l’objet de nombreux débats : le recyclage des batteries de traction. Quelle est la réglementation ? Peuvent-elles avoir une seconde vie ? Quels sont les procédés de recyclage, les enjeux écologiques et économiques, les initiatives innovantes ? On fait le point.

Par Anne - Publié le 20/08/2020

Lecture : 4 min


Mécaniciens qui contrôlent l’état d’une batterie de voiture électrique

Quels sont les enjeux du recyclage des batteries de voitures électriques ?

Pour mesurer l’impact environnemental du véhicule électrique (VE), on ne peut se limiter à son bilan carbone. Il faut mesurer son bilan environnemental, qui couvre son cycle de vie complet (fabrication, utilisation, recyclage). 

Or, selon l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), qui a analysé le cycle de vie du VE, son impact est inférieur de 9 à 14% (pour 100 000 km) à celui d’un véhicule thermique. La batterie a une incidence importante sur ces résultats, en raison de sa production, de son utilisation, mais aussi de son recyclage. Or, compte tenu de la courbe de déploiement du véhicule électrique, le recyclage des batteries est plus que jamais une priorité.  

La réutilisation des métaux récupérés est aussi un enjeu économique, pour une filière qui n’est pas encore rentable. Il est doublé d’un enjeu stratégique puisque leur récupération permettrait de sécuriser une partie de l’approvisionnement. L’enjeu est évidemment central pour nombre de constructeurs automobiles : la location de batterie étant la solution la plus fréquemment choisie, il est rare que son remplacement soit aux frais de l’automobiliste.
 

Quelle est la durée de vie d'une batterie de voiture électrique ?

Bien qu'il puisse exister des différences d'un constructeur à un autre, la durée de vie moyenne d'une batterie de voiture électrique est de 20 ans, grâce à des améliorations technologies régulières qui renforcent les capacités de ces matériels.

Recyclage des batteries de traction : quelle est la réglementation ?

Les piles et accumulateurs usagés s’inscrivent dans le cadre général des filières à « Responsabilité élargie des producteurs » (REP), au nombre d’une quinzaine en France. A ce titre, leurs producteurs, tout comme les producteurs d’autres produits dans lesquels sont incorporés une pile ou un accumulateur, ont la responsabilité de financer ou d’organiser la gestion des déchets issus de ces produits en fin de vie.

Aujourd’hui, ce sont les batteries lithium-ion (Li-ion) qui équipent la plupart des modèles de VE proposés dans les concessions automobiles. Bonne nouvelle : les métaux qu’elles contiennent sont des produits recyclables. Bon à savoir : la réglementation européenne n’exige à l’heure actuelle qu’un taux de recyclage minimum de 50%.

Comment recycler les batteries lithium (Li-ion) usagées des voitures électriques ?

L’opération débute par le déchargement de l’énergie résiduelle et le désassemblage des composants :  on isole les cellules lithium-ion et on trie les éléments (plastique, métal, structure) qui sont alors redirigés vers des filières de recyclage spécifiques.

La suite est plus complexe. Elle consiste à séparer les composants qui sont au cœur de la batterie (lithium, cobalt, cuivre, aluminium, fer, manganèse…). Deux méthodes principales : le recyclage thermique, fréquemment employé en Europe, et le recyclage mécanique, plus vertueux en termes de consommation d’énergie, d’impact carbone (émissions de CO2) et de valorisation des batteries et des matériaux composant les cellules. Le taux de recyclage des batteries Li-ion en France dépasse actuellement 65%. Tout ce qui n’est pas recyclé est détruit, brûlé et enfoui, ce qui représente 2% du tonnage d’origine.

Offrir une seconde vie aux batteries de voitures électriques : que deviennent ces équipements ?

La batterie usagée d’un VE possède une capacité énergétique résiduelle de 70% environ. Elle se révèle ainsi assez puissante pour d’autres usages, tels que le stockage stationnaire. Quelques constructeurs ont planché sur le sujet, à l’image de Nissan et Renault. Le premier a développé un équipement de stockage de l’électricité pour les particuliers, baptisé xStorage Home. Renault a développé un procédé similaire, mais transforme aussi les batteries usagées en bornes de recharge et en système de stockage d’urgence. L’utilisation de batteries regroupées pour du stockage stationnaire n’en est qu’à ses débuts, qui sont prometteurs.

Que faire des batteries de voitures électriques ? Les innovations de demain

Une filière française de collecte et de recyclage des batteries de voitures électriques est en train de naître. Les premiers acteurs sont les constructeurs automobiles, mais les industriels spécialisés se structurent aussi. Aujourd’hui, la France dispose du tiers des capacités européennes en la matière.

Comment déterminer les autres critères nécessaires que la puissance du moteur pour choisir un véhicule électrique ?

Si la puissance nominale (calculée à partir d'une vitesse de rotation donnée) ou la puissance maximale d'un véhicule électrique sont des critères importants, ce ne sont évidemment pas les seuls indicateurs à prendre en compte au moment de choisir des modèles pour votre flotte automobile. e, l'achat intégral d'une voiture électrique, batterie incluse, vous permet d'être pleinement propriétaire du véhicule, sans avoir l'obligation de planifier des versements réguliers complémentaires à la facture initiale. 

La taille du moteur, et donc la quantité maximale d'énergie que celui-ci peut transformer pour permettre au véhicule de fonctionner, l'autonomie de la batterie ou encore sa capacité de stockage d'énergie sont également des éléments essentiels à étudier. Gardez en outre bien à l'esprit que l'attitude de vos conducteurs au moment de prendre le volant a des conséquences sur les performances du véhicule. 

Pour ne parler que de l'autonomie et de la consommation d'énergie sur un modèle électrique, des accélérations brusques et répétées entraînent une surconsommation. A l’inverse, adopter des gestes d'éco-conduite va dans le sens d'une autonomie rallongée du véhicule en utilisant ses points forts tels que le frein moteur régénératif, qui récupère l'énergie cinétique produite par la vitesse pour la convertir en électricité et la renvoyer vers la batterie.

L'émergence d'une filière européenne de la batterie électrique est également attendue. Plusieurs pays, dont la France et l'Allemagne, se sont récemment associés pour qu’elle voit le jour. De la production des cellules jusqu'au recyclage, en passant par les réflexions essentielles liées aux coûts du recyclage, cet « Airbus de la batterie » compte fabriquer des batteries Made in Europe toujours plus propres, avec un impact carbone le plus possible revu à la baisse.

Par ailleurs, un programme baptisé ReLieVe, co-financé par l’Union européenne, est actuellement en cours, afin de développer le procédé technologique qui permettra de recycler les batteries Li-ion à 100% d’ici 2025, mais aussi de structurer une filière intégrée du recyclage. Les capacités européennes devraient suffire jusqu’en 2026, mais dès 2027, il faudra recycler d'importantes quantités de batteries par an : 50 000 tonnes chaque année pour commencer, pour atteindre progressivement le chiffre de 700 000 tonnes de batteries de voitures électriques en 2035.
 

 


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