La réutilisation des batteries des véhicules électriques pour le stockage de l'énergie sur le réseau est-elle un plan durable ?

L'année 2021 a connu une hausse impressionnante des voitures électriques possédées dans le monde. La propriété des VE a augmenté de 64 % par rapport à 2018. Environ 5,6 millions de VE étaient en service dans le monde à la fin de 2021. Cette croissance peut être attribuée à l'adoption massive d'un objectif de planète durable, parmi beaucoup d'autres choses. Contrairement aux véhicules à moteur essence/diesel, les VE utilisent des batteries lithium-ion pour stocker l'énergie nécessaire au mouvement. Selon un rapport de Global newswire, ces batteries représentaient un marché de 27,30 milliards de dollars en 2021. Leurs capacités vont de 17,6 kWh pour la SmartEQ à 107,8 kWh pour la Mercedes EQS.

Les batteries lithium-ion peuvent avoir jusqu'à 12 ans de vie utile, mais conservent la possibilité d'une seconde vie, dont les performances sont moindres, mais qui pourrait fournir une alimentation de secours commerciale et industrielle pour les consommateurs et le réseau. À leur deuxième vie, ces batteries ne répondent plus aux normes de performance des VE et ne doivent pas être réutilisées pour les voitures électriques. Il ne nous reste donc que quelques options pour continuer à utiliser les batteries de seconde vie des VE.

Quelles sont les options pour les batteries de VE usagées ?

Les politiques interdisent l'élimination massive des batteries de véhicules électriques, car cette tendance entraîne d'importants désastres environnementaux. Les principales alternatives qui restent sont la réutilisation et le recyclage des batteries de véhicules électriques.

Réutilisation des batteries de véhicules électriques

Une analyse réalisée en 2017 par Melin mentionne que 75 % des batteries usagées des VE seront réutilisées en seconde vie d'ici 2025, ce qui laisse entrevoir la possibilité que les batteries des VE fournissent plus de 100 gigawattheures par an d'ici 2030.Les batteries des VE peuvent conserver jusqu'à deux tiers de leurs capacités initiales de stockage d'énergie dans leur seconde vie. Toutefois, le processus de réutilisation est plus complexe que le simple fait de retirer un bloc de batteries d'un VE et de le placer dans son garage pour l'alimenter en énergie. Les batteries doivent être soumises à des tests pour déterminer leur capacité restante. Les cellules peuvent également être triées en fonction de leur capacité restante et bien d'autres choses encore. Ce processus demande beaucoup de travail, mais peut présenter de nombreux avantages.

La réutilisation des batteries de VE dans les foyers et les entreprises a un impact indirect sur le niveau d'émission de CO2 Avec ces faits, il n'est pas surprenant que les constructeurs automobiles cherchent à révolutionner la réutilisation des batteries de VE. En 2015, des entreprises comme General Motors (GM) et Nissan ont ouvert la voie à la transformation des batteries de VE de seconde vie en entreprises de stockage sur réseau. Ces constructeurs ne sont pas les seules entreprises à s'intéresser à la réutilisation des batteries de VE, BMW ayant également quelques projets dans ses manches.

Recyclage des batteries de véhicules électriques

SelonGlgs insights, 460 000 tonnes de batteries lithium-ion devaient être recyclées en 2020. Pour mettre cela en perspective, nous avons récupéré les batteries de moins de 5,6 millions de VE et obtenu ce poids. Or, les VE ne représentaient qu'environ 6 % des ventes mondiales de voitures en 2021. L'unité de recyclage de 2020 est évidemment faible par rapport à la quantité qui pourrait être obtenue à partir de 20 % des VE vendus dans le monde d'ici 2025. Les chiffres ne cessent d'augmenter et l'on estime que 1,2 million de tonnes métriques de batteries de VE pourraient être disponibles pour le recyclage en 2030. Ces chiffres montrent pourquoi l'élimination massive est nuisible et démontrent la viabilité commerciale possible du recyclage des batteries lithium-ion. Des entreprises comme Redwood Materials sont en passe de recycler plus de 1 GWh de déchets de batteries. Et Li- Cycle a déclaré qu'un total de 1,7 million de tonnes de batteries lithium-ion devaient atteindre leur durée de vie en 2020. Il faut donc prendre des mesures supplémentaires pour recycler ces batteries.La section suivante explique comment la réutilisation et le recyclage de ces batteries de VE peuvent être bénéfiques pour nos réseaux.

Applications potentielles des batteries de VE réutilisées et recyclées.

L'utilisation de batteries de véhicules électriques récupérées pour stocker l'énergie gagne en popularité en tant qu'alternative verte aux technologies de batteries traditionnelles. Un rapport de l'EPA a révélé que les batteries lithium-ion étaient à l'origine d'au moins 65 incendies dans des sites de déchets communautaires. Un rapport de l'EPA a révélé que les batteries lithium-ion étaient à l'origine d'au moins 65 incendies dans les décharges publiques. Par conséquent, la nécessité de recycler ces batteries devient évidente et peut offrir un large éventail d'options et d'avantages pour les réseaux électriques et les consommateurs. En outre, les batteries usagées des VE créent des opportunités pour d'autres acteurs du secteur de l'énergie. B2U est un exemple typique d'une entreprise qui stocke de l'énergie solaire dans des batteries de VE usagées et qui en tire des bénéfices.

1. Pour les fournisseurs d'énergie et les gestionnaires de réseau

Le stockage d'énergie par batterie est un excellent moyen de résoudre les problèmes de stabilité du réseau liés aux énergies renouvelables. Les GRD et les fournisseurs d'énergie peuvent utiliser la batterie comme source d'énergie de secours pour le réseau. Lorsqu'il y a un excédent d'approvisionnement, l'énergie est stockée dans la batterie et fournie ensuite aux consommateurs en cas de forte demande. L'introduction de l'alimentation de secours du réseau peut réduire les coupures de courant pour les consommateurs en cas de défaillance critique du réseau jusqu'à ce que la stabilité soit rétablie. Avec la capacité prévue des batteries de VE usagées qui seront disponibles, le volume de stockage de secours pourrait être infini.

2. Pour les foyers et les particuliers avec des ressources énergétiques distribuées

Les consommateurs d'énergie et les prosommateurs peuvent utiliser au maximum les batteries de VE usagées et recyclées pour stocker l'énergie provenant du réseau et de leurs toits solaires. D'un point de vue économique, c'est une option viable pour ceux qui n'ont pas les moyens d'acheter de nouveaux systèmes de stockage d'énergie pour leur maison d'adopter des batteries de VE usagées/recyclées puisque nous avons établi que certaines de ces batteries peuvent maintenir jusqu'à 60 % de leur capacité après leur premier cycle.  

3. Pour les communautés énergétiques

Une autre option consiste à utiliser la batterie comme système de stockage pour les communautés énergétiques. Ces communautés se développent de manière exponentielle en Europe et peuvent maximiser l'utilisation des batteries des VE pour stocker l'énergie générée par leur source locale.

Des options de recyclage existent autour de différents types de batteries, du plomb-acide au lithium-ion. Bien que les batteries au plomb soient recyclables à 99 %, les batteries au lithium-ion sont, de loin, les plus utilisées dans les projets de stockage d'énergie par batterie. Cependant, les batteries au lithium-ion ne peuvent pas durer trop longtemps, ce qui pose un problème au niveau de leurs capacités fonctionnelles.

Conclusion : Le recyclage des batteries des VE pour le stockage sur le réseau est-il durable ?

Lerecyclage des batteries des véhicules électriques pour le stockage de l'énergie sur le réseau est un projet durable, mais il pose des problèmes particuliers: le démontage et l'extraction des composants précieux d'une batterie lithium-ion sont difficiles. Le démontage et l'extraction des composants précieux d'une batterie lithium-ion sont difficiles, et le transport de ces batteries mortes vers les sites de recyclage l'est encore plus, ce qui représente environ 40 % du coût du recyclage. Cette situation est attribuée à la taille d'un pack de batteries de VE. Ces packs pèsent entre 100 kg et 544 kg pour les VE passagers et entre 1300 kg et 18000 kg pour les VE commerciaux.Le transport de ces batteries devient encombrant. Et il n'est pas facile de trouver un marché pour les batteries de VE recyclées qui puisse fournir une incitation économique aux recycleurs de batteries puisque le cobalt est le seul composant rentable.En conséquence, le voyage et la main-d'œuvre pour le recyclage des batteries lithium-ion deviennent si chers qu'ils dépassent le coût de la construction de nouvelles batteries.Ainsi, bien que le recyclage soit viable pour le stockage de l'énergie sur le réseau, nous sommes confrontés à des contraintes réglementaires, économiques, techniques et logistiques. Par conséquent, l'augmentation du nombre de batteries de VE entraînera une baisse de leur prix.