Utilisation de la voiture électrique
Voitures électriques: Recyclage des batteries pour plus de durabilité
20.07.2024
Lors de leur fabrication, les batteries des voitures électriques consomment beaucoup d’énergie et de ressources. C’est pourquoi leur recyclage est essentiel, une tâche qui gagnera particulièrement en importance à partir des années 2030. Les entreprises suisses veulent elles aussi être impliquées.
Pourquoi le recyclage des batteries des voitures électriques est-il important?
Si de plus en plus de personnes se déplacent avec des véhicules électriques, il y aura aussi à l’avenir de plus en plus de voitures électriques. À la fin de leur vie, elles doivent être mises au rebut. Mais que faire de leurs batteries lithium-ion? Comme l’électromobilité offre l’opportunité de rendre les transports plus durables, jeter n’est pas une solution. Car les Production des batteries de voitures électriques est particulièrement consomme beaucoup de matières premières et d’énergie. En outre, diverses matières premières, comme le cobalt, proviennent de pays aux normes sociales discutables. Enfin et surtout Europe pour de nombreuses matières premières de quelques pays. La solution à tous ces problèmes est le recyclage: Il préserve les ressources et réduit les dépendances.
Le recyclage des batteries de voitures électriques doit à grande échelle. Une Étude: mandaté par l’Office fédéral de l’énergie en 2023, indique que d’ici 2030, la production mondiale de batteries lithium-ion sera multipliée par six à dix. On parle alors d’un besoin de capacité de l’ordre de plusieurs térawattheures, soit plusieurs milliards de kilowattheures. Par an! Avec d’un térawattheure Capacité de production peuvent être 15 millions de voitures de tourisme électriques de batteries.
Quelle est la durée de vie d’une batterie de voiture électrique?
Une batterie de voiture électrique devrait durer au moins huit ans ou 160 000 kilomètres. La plupart Constructeurs de véhicules électriques garantissent que leurs batteries lithium-ion au moins 70 % de capacité pour toi. Chez certains prestataires, la garantie est même encore plus élevée. La durée de vie d’une batterie de voiture électrique dépend de nombreux facteurs, par exemple:
du style de conduite
des températures extérieures typiques
du type de recharge
L’expérience pratique montre que les batteries de traction durent longtemps et sont relativement fiables, Exemples: Tests à long terme de l’ADAC (Allgemeiner Deutscher Automobil-Club) avec le BMW i3, le Nissan Leaf et le Renault Zoe. Et en 2022, Renault a lancé ses propres Expériences avec les batteries lithium-ion de Zoe E-Tech 99% de toutes les batteries utilisées depuis leur lancement sur le marché en 2013 étaient encore pleinement fonctionnelles et présentaient au moins 70% de la capacité initiale.
Qu’est-ce que la seconde vie d’une batterie de voiture électrique?
Dans la seconde vie, les anciennes batteries de voitures électriques peuvent être remplacées Accumulateur tampon dans le réseau électrique d’entretien. Cela devient pertinent lorsqu’une batterie lithium-ion est suffisamment vieillissante pour réduire de manière inacceptable l’autonomie du véhicule.
Comme l’approvisionnement énergétique doit devenir plus durable pour protéger le climat, la part des énergies renouvelables augmente. Cette évolution est dans le monde entier de la maladie. Les énergies éolienne et solaire y jouent un rôle important. Mais le vent ne souffle pas toujours et le soleil ne brille pas tout le temps. C’est pourquoi les réseaux d’approvisionnement en énergie doivent pouvoir stocker temporairement l’électricité produite de manière durable et qui n’est pas utilisée pour le moment.
Pour de tels accumulateur d’énergie stationnaire sont batteries de voitures électriques usagées prédestinée. Les batteries y sont traitées avec beaucoup plus de ménagement qu’en voiture. Il n’y a par exemple pas de pointes de charge comme lors de l’accélération. Aujourd’hui, il en existe plusieurs Mémoire de seconde vie, y compris dans la Suisse. Si de nombreux projets manquent encore d’expérience à long terme, Mais il s’avèreque la seconde vie d’une batterie pourrait prendre une décennie entière. De tels accumulateurs tampons constitués de Batteries de seconde vie peuvent bien sûr être utilisés non seulement directement dans les réseaux d’approvisionnement en énergie, mais aussi localement: pour les usines, les maisons individuelles équipées d’installations photovoltaïques ou les bornes de recharge.
Quel est le cycle d’une batterie de voiture électrique?
Après leur First Life dans la voiture électrique et son Seconde vie dans les accumulateurs d’énergie il n’existe actuellement aucun scénario d’utilisation judicieux pour les batteries lithium-ion. Ce qui reste, c’est la Récupération de matières premières. Ces batteries contiennent en effet de nombreuses matières premières précieuses. Elles peuvent alors servir de base à la fabrication de nouvelles batteries lithium-ion. L’objectif est d’atteindre des taux de recyclage aussi élevés que possible, ce qui est pertinent d’un point de vue écologique et économique.
Quelles sont les matières premières d’une batterie de voiture électrique?
Chaque batterie de traction lithium-ion renferme des dizaines de kilogrammes de métaux. Les proportions exactes dépendent de la chimie cellulaire utilisée. Elles ont évolué au fil des ans et continueront de se transformer, car le développement des cellules de batterie progresse rapidement. SuisseEnergie nomme pour 2020 lors d’une Batterie d’une capacité de 60 kWh les valeurs suivantes:
Lithium: cinq à sept kilogrammes
Cobalt: cinq à onze kilogrammes
Nickel: 28 à 39 kilogrammes de nickel
Manganèse: cinq à 16 kilogrammes
Graphite: 45 à 53 kg de graphite
Aluminium: 30 à 35 kilogrammes
Cuivre: 19 à 20 kilogrammes
Acier: 19 à 20 kilogrammes
Et le matériau du boîtier de la batterie n’est pas pris en compte dans ces calculs. Dans d’autres chimies cellulaires, par exemple dans les batteries lithium-fer-phosphate (accumulateurs LFP) qui gagnent en importance, certaines des matières premières citées ne sont pas présentes alors que d’autres viennent s’y ajouter, comme le fer.
Comment extrait-on les matières premières des batteries lithium-ion?
Il faut d’abord démonter les composants des batteries. Il existe différentes approches pour le recyclage des matières premières. Les entreprises et les instituts de recherche travaillent en outre à l’amélioration des procédures. En principe, Recyclage d’une batterie de voiture électrique ci-après Étapes à partir de:
Les Déchargement de la batterie, pour des raisons de sécurité.
Les Démontage de la batterie. Elle se compose d’un boîtier, d’un système électronique, d’un circuit de refroidissement et des cellules de batterie proprement dites, qui peuvent être regroupées en catégories et placées dans des boîtiers.
Processus mécaniques comme le broyage, le tamisage ou le tri.
Dans la dernière étape, les Matières premières extraites chimiquement ou thermiquement. Dans l’approche chimique, on utilise par exemple des acides. L’approche thermique consiste à brûler la masse résiduelle à des températures élevées et à exploiter les différents points de fusion des composants pour la séparation.
Le recyclage thermique est particulièrement énergivore, raison pour laquelle les alternatives suscitent un vif intérêt dans l’industrie. En fonction de la procédure concrète, les Taux de recyclage de 30 à 90 %.
Les batteries de voiture lithium-ion sont-elles recyclées en Suisse?
Non. Car le Recyclage est pas rentable actuellement, selon l’Office fédéral de l’énergie. Toutefois, plus la quantité augmente, plus les coûts de recyclage baisseraient en raison d’économies d’échelle. Une publication récente Enquête de la société de conseil Strategy& conclut par exemple que le recyclage des batteries devrait être une activité rentable dans l’UE avant 2035. Il ne s’agit donc pas d’être les premiers mais d’être prêts à temps.
auto-suisse, l’association des importateurs officiels d’automobiles en Suisse, s’y prépare. Une première étape a été la création de Société coopérative Sestorec. Elle regroupe des membres d’auto-suisse, mais aussi des importateurs et d’autres constructeurs automobiles Ainsi, une Solution de branche pour la Suisse en cas d’accident. Dans le monde entier, l’industrie automobile et l’industrie du recyclage collaborent à l’élaboration de concepts pour des circuits aussi fermés que possible pour les batteries de voitures électriques.
De nombreuses start-up ont également vu le jour. Indications Projets sont souvent encore à un stade précoce. Actuellement, les entreprises de recyclage transforment principalement des cellules à partir de déchets issus de la production de batteries. Il y a beaucoup moins de batteries à recycler provenant de véhicules accidentés ou dans le cadre de cas de garantie.
Voici les entreprises suisses qui recyclent (ou veulent recycler) les batteries
Batrec, spécialiste des déchets industriels dangereux, recycle depuis longtemps tous les types de batteries. Jusqu’à présent, les batteries ne proviennent guère du jeune marché des voitures électriques.
Kyburz est surtout connu pour ses scooters électriques à trois roues postaux. Pour leurs batteries, l’entreprise dispose d’un système Processus de recyclage établie. Des taux de récupération supérieurs à 90% sont possibles. Toutefois, le procédé ne convient jusqu’à présent qu’aux batteries lithium-fer-phosphate de Kyburz. En collaboration avec l’Empa et d’autres partenaires du projet, l’entreprise veut désormais être Transférer le processus aux batteries lithium-ion.
Librec Librec est une start-up qui souhaite se lancer en 2024 dans le recyclage de batteries lithium-ion pour la Suisse et les pays voisins. Avant qu’une batterie ne soit recyclée, l’entreprise vérifie systématiquement son aptitude à une seconde vie.
Quelles sont les évolutions prévisibles en matière de recyclage?
Outre le changement d’échelle de l’activité comme étape décisive, il existe d’autres points de départ pour un recyclage économique. Par exemple, une plus légères – et surtout automatisables – Démontage des batteries un avantage concurrentiel de taille.
Modification de la chimie cellulaire auraient également un impact positif, car il y aurait moins de matériaux impliqués. À titre d’exemple, citons les Batteries lithium-fer-phosphate, qui se passent de cobalt, de nickel et de manganèse.
Avec Batteries à ions de sodium, dont l’aptitude pratique à l’électromobilité est actuellement testée dans la pratique, la situation du recyclage pourrait encore s’améliorer considérablement. Reste à savoir si cela sera possible. À l’heure actuelle, les batteries sodium-ion ne sont pas aussi performantes que les batteries lithium-ion.
Quelle est la situation juridique en matière de recyclage des batteries?
Les UE a récemment Ordonnance sur les batteries remanié. Ainsi, le taux de recyclage prescrit n’est plus de 50%, mais de 90%, puis de 95%. Chaque nouvelle batterie produite doit contenir une part de matières premières recyclées. C’est notamment le cas du cobalt, du nickel et du lithium. La proportion prescrite augmente avec le temps. Par exemple, la part de cobalt recyclé doit être de 6% à partir de 2031 et de 26% à partir de 2036.
En outre, à partir de 2027, il s’agira d’un Carte de batterie contenant également des informations sur la composition et le démontage de la batterie. L’Association transports et environnement ATE a organisé l’automne dernier une Réponse à la consultation exige que la Suisse adapte son recyclage au règlement de l’UE. La Suisse a besoin de conditions-cadres légales pour qu’une économie circulaire puisse s’établir dans le domaine des batteries.
Dans toutes les activités de recyclage, il est important longues distances de transport à éviter. En effet, les batteries sont lourdes et pollueraient ainsi inutilement l’environnement à la fin de leur vie. On s’attend donc à ce que chaque région du monde mette en place ses propres circuits de recyclage.