C’est l’une des nombreuses inquiétudes que vous entendez au sujet des véhicules électriques : qu’advient-il des blocs-batteries des véhicules électriques lorsqu’ils sont épuisés ? Nous ne sommes pas censés jeter certains types de petites piles à la poubelle, alors qu’arrive-t-il à celles qui pèsent des centaines de livres ? Finissent-ils simplement dans les décharges ?
Nous pouvons simplement nous tourner vers le précédent créé par l’élimination de batteries haute tension plus petites, telles que celles utilisées dans la Toyota Prius et la Honda Insight, pour répondre à cette question. En fin de vie, ces packs ne finissent pas dans les décharges.
Les batteries EV sont-elles recyclables ?
Au lieu de jeter les batteries, les recycleurs automobiles (les entreprises anciennement connues sous le nom de dépotoirs) les envoient à des entreprises spécialisées qui démontent les packs et les décomposent en leurs différents matériaux : fils, circuits, plastiques, les cellules elles-mêmes. Les cellules et les circuits sont broyés pour séparer et purifier les différents métaux qu’ils contiennent, dont le nickel et le lithium.
Les concessionnaires éliminent également les packs hybrides usagés de manière responsable, en s’appuyant sur des programmes de collecte mis en place par les constructeurs automobiles, qui envoient ces batteries à ces mêmes recycleurs pour subir les mêmes procédures de démantèlement. Le programme de Toyota est sans doute le plus remarquable, étant donné que le constructeur automobile a vendu la majeure partie des véhicules hybrides aux États-Unis.
Recyclage des batteries de voitures électriques
Alors que les batteries des véhicules électriques contiennent 20 à 100 fois plus d’énergie que celles utilisées par les hybrides, elles sont recyclées à peu près de la même manière que les plus petites. Les packs sont expédiés vers un centre spécialisé dans le démontage des batteries et le recyclage de leurs composants. Certaines pièces sont faciles : la ferraille d’acier, de cuivre et d’aluminium entre généralement dans le flux national de recyclage des métaux. Les plastiques ne sont peut-être pas recyclables, mais ils ne représentent qu’une petite proportion du contenu total d’une batterie de VE.
Flux de matériaux critiques
Ce sont les cellules elles-mêmes qui ont le plus d’allure. Ils sont la partie la plus chère de la batterie complète lorsqu’ils sont neufs, et le prix est leur lithium, cobalt, manganèse, nickel et, dans une moindre mesure, aluminium. Les cellules sont broyées, le flux résultant est purifié de diverses manières et la fin du processus est un apport pur des métaux souhaités.
Le recyclage des biens est une activité importante dans de nombreux secteurs, et le secteur automobile ne fait pas exception, les métaux tels que l’acier et l’aluminium, qui constituent une grande partie de la carrosserie d’une voiture, étant généralement recyclés à la fin de la durée de vie d’un véhicule. Les véhicules électriques se distinguent cependant grâce à leurs métaux de batterie.
En 2017, un entrepreneur technologique de la Silicon Valley possédant une vaste expérience dans les startups automobiles a lancé sa propre entreprise pour intensifier la collecte et le recyclage des batteries. JB Straubel, l’un des premiers employés de Tesla chez Tesla (et également son ancien directeur de la technologie), a levé des centaines de millions de dollars de capital-risque lorsqu’il a annoncé le lancement d’une startup de recyclage et d’approvisionnement de batteries. Redwood Materials a maintenant son siège social à Carson City, Nevada, non loin de l’usine de fabrication de batteries de Tesla dans la région de Reno. La décision de Straubel de se concentrer sur la fourniture de minéraux pour batteries a stimulé une course aux investissements, et plus d’une douzaine de startups ou d’entités commerciales financées par capital-risque ont vu le jour dans divers secteurs de l’industrie du recyclage des batteries.
Actuellement, le plus grand défi de Redwood consiste à se procurer un nombre suffisant de batteries EV à recycler. L’entreprise a mis en place des programmes avec des groupes commerciaux d’auto-recycleurs et des constructeurs automobiles, dont Ford et Volkswagen, pour augmenter son approvisionnement en cellules usagées pour alimenter ses broyeurs et purificateurs. Le département américain de l’énergie a même accordé à Redwood un prêt de 2 milliards de dollars pour construire son usine du Nevada.
Y a-t-il une seconde vie pour les batteries EV usagées ?
Une batterie de VE est supposée être en fin de vie lorsqu’elle n’a pas plus de 70 à 75 % de sa capacité d’origine. Frapper cette marque peut prendre 10 ans ou plus. Même avec un quart ou plus de la capacité de pointe disparue, les batteries vieillissantes offrent encore beaucoup de stockage d’énergie – 20 à 90 kilowattheures, soit jusqu’à trois jours d’électricité pour un foyer américain moyen. On a longtemps pensé qu’une industrie robuste de « seconde utilisation » pourrait surgir pour acheter et réutiliser des packs usagés, prolongeant leur durée de vie de 10 ans ou plus.
Cela ne s’est pas produit à n’importe quelle échelle, cependant. Bien sûr, les constructeurs automobiles ont installé des projets de démonstration précoces et certaines installations de stockage d’énergie sont désormais opérationnelles dans divers pays, mais les clients potentiels pour le stockage d’énergie sur site continuent en grande partie de préférer de nouvelles cellules fraîches à une gamme hétéroclite de packs de véhicules électriques d’occasion avec une utilisation et un devoir inconnus. cycles (essentiellement, l’usure de la conduite).
Le défi de la réutilisation est particulièrement difficile car les nouvelles cellules sont désormais considérablement moins chères, au point qu’il n’est plus clair qu’il existe un modèle commercial dans l’achat, le transport, la réutilisation et la revente de cellules usagées à partir de batteries plus anciennes.
L’avenir du recyclage des batteries de véhicules électriques
Ce qui garantira probablement que les batteries usagées ne sont pas simplement jetées dans le sol, ce sont les métaux précieux à l’intérieur : lithium, nickel, cobalt, manganèse, aluminium. La demande de batteries va monter en flèche dans les années 2020 et 30 alors que les plus grands marchés automobiles du monde (Chine, Amérique du Nord, Europe) poursuivent leur transition vers les véhicules électriques. Et la nouvelle exploitation minière prend beaucoup de temps à se mettre en place, en particulier dans les pays dotés de garanties environnementales.
Contrairement aux hydrocarbures liquides, dont le contenu énergétique disparaît après avoir été brûlés sous forme d’essence, un atome de cobalt est un atome de cobalt, quel que soit le nombre de batteries dans lesquelles il se trouvait. Ainsi, les batteries EV en fin de vie offrent une future source de ces métaux précieux, déjà extraits du sol et soigneusement emballés dans une boîte.
Bien sûr, la batterie et ses cellules et modules doivent être séparés et broyés, sans parler de leurs métaux utiles séparés de leurs déchets plastiques, mais les métaux de batterie recyclés ici ont maintenant un avantage majeur que le cobalt ou le nickel nouvellement extrait ne peut pas : ils sont déjà situés en Amérique du Nord. La loi sur la réduction de l’inflation signée par le président Biden comprend d’énormes subventions pour la production américaine de batteries dans les années 2030.
Les incitations à l’achat de véhicules électriques de la loi sur la réduction de l’inflation s’appliquent uniquement aux véhicules dont les minéraux de batterie proviennent d’une liste de pays qui n’inclut notamment pas la Chine, qui est aujourd’hui la source de la plupart des métaux de batterie de véhicules électriques dans le monde. Mais alors que les métaux d’une batterie de VE peuvent provenir de Chine lorsqu’ils ont été extraits pour la première fois, une fois qu’un recycleur américain sépare les cellules en leurs composants métalliques, ce « nouveau » lithium ou nickel est désormais considéré comme provenant des États-Unis.
Alors, ne vous inquiétez pas de l’élimination de la batterie de votre VE à la fin de sa vie. Il y a de fortes chances qu’il soit soigneusement collecté et décomposé en ses composants, à quel point ses composants fondamentaux seront reconstitués en plus de batteries, peut-être pour votre prochain VE.
Éditeur collaborateur
John Voelcker édité Rapports sur les voitures vertes pendant neuf ans, publiant plus de 12 000 articles sur les hybrides, les voitures électriques et autres véhicules à émissions faibles ou nulles et l’écosystème énergétique qui les entoure. Il couvre maintenant les technologies automobiles avancées et la politique énergétique en tant que journaliste et analyste. Son travail a été publié dans des médias imprimés, en ligne et à la radio, notamment Câblé, Popular Science, Tech Review, IEEE Spectrum, et « All Things Considered » de NPR. Il partage son temps entre les montagnes Catskill et New York et espère toujours devenir un jour un homme mystérieux international.