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Batteries pour véhicules électriques : une plate forme à Grenoble dans une compétition mondiale

A Grenoble la création par le CEA LITEN, l’ESRF, l’Institut Laue  Langevin, d’une plate forme destinée à accélérer la recherche sur les batteries de demain, s’inscrit dans une compétition mondiale.

Le développement de la mobilité électrique, entraine une compétition mondiale très forte au niveau des recherches sur toute la chaine de valeur des véhicules, mais aussi sur la chaine de valeur des batteries. Les batteries sont au cœur des systèmes comme l’étaient les moteurs. Les enjeux sont très forts pour les constricteurs automobiles. Partout, les centres de recherche publics et privés sont très actifs. Les recherches sont menées sur les différents maillons de la chaine de la valeur: les  matériaux, les éléments des batteries, les systèmes de gestion des batteries.

Pour les matériaux, il est important de mieux connait leur comportement pour parvenir à accroitre la densité d’énergie qu’ils sont susceptibles de stocker. Pour les batteries,  les travaux portent sur leur architecture, leurs composants, mais aussi sur l’électrolyte. Actuellement les électrolytes sont des électrolytes liquides, dans lesquels les sels de lithium sont en solution dans un solvant. L’avenir peut être aux électrolytes solides  d’une quatrième génération. Les Systèmes de Gestion des Batteries (Batterie Management System) doivent aussi être améliorés pour accroitre  la durée de vie de batteries, leur sécurité, leur fonctionnement.

Recherche fondamentale en France

En France la recherche comprend à Grenoble, des laboratoires du CEA,  de l’Université de Grenoble Alpes. La future plate forme pourra s’appuyer sur les moyens de l’ESRF, le Synchrotron européen qui permet d’explorer la matière grâce à des faisceaux de rayons X . Elle pourra s’appuyer sur les équipements de l’Institué Laue Langevin qui permettent d’explorer la matière grâce à des faisceaux de neutrons.

Recherche privée

Evidemment les filières asiatiques de la voiture électrique et des batteries sont très en avance. Ces filières moins historiques dans  la voiture thermiques, ont d’emblée accéléré sur le piste de la voiture électrique. C’est le cas pour les batteries, des Japonais  avec Panasonic, des Coréens (du Sud) avec LG et Samsung, et ces Chinois.

Les recherches ne sont pas l’apanage de centres de recherche publics. Des recherches sont menées  avec une méga-usine North Gold en Suède. A Hoboken en Belgique, Unicore a décidé de construire une installation industrielle de recyclage des batteries rechargeables usagées. L’investissement permettra de faire face à la croissance attendue de la disponibilité des batteries rechargeables usagées Lithium-Ion, Lithium-Polymère et Nickel Métal Hydrure.
L’utilisation de ce type de batteries devrait croître, en particulier avec l’augmentation du nombre de véhicules
électriques (hybrides)  ORANO, spécialiste du cycle du combustible nucléaire, veut  lui aussi créer une filière française de recyclage.

Un géant européen avec Stellantis et Total Energies

Les groupes automobiles ne sont pas en reste. Une alliance européenne a été crée par Stellantis, Peugeot, Citroen, DS, Opel, Vauxhall, avec le groupe SAFT. L’entreprise Automative Cells Company (ACC) a inauguré en septembre, son centre de R&D bordelais dans lequel travaillaient déjà 300 techniciens et cadres. Un an après la création de l’entreprise par Stellantis et Total Energies, avec sa filiale Saft, les premiers prototypes de cellules et de modèle sortent. ACC a l’ambition de devenir le champion européen des batteries pour l’automobile.

 

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