La batterie lithium-ion qui équipe la voiture, la moto et autres deux roues électriques a remplacé la batterie au plomb. 

En roulant, les véhicules ainsi équipés sont « Zéro émission ». Mais qu’en est-il de l’impact sur l’environnement induit par les batteries électriques lithium-ion seules, lorsqu’on les prend en compte séparément des véhicules qu’elles équipent ? 

Le cycle de vie des batteries lithium-ion est-il écologique ?

Actuellement, les spécificités qui illustrent le cycle de vie d’une batterie lithium-ion ne sont pas réellement en faveur d’une étiquette « écolo ». Mais parce qu’elles sont plus simples en terme de maitrise de la charge, elles sont les plus utilisées.

Alors que fin 2019, la production des batteries électriques en France et dans l’UE ne représente que 3 % environ, elle est de 85 % en Asie. Pourtant, avec le charbon comme mix énergétique et la valeur élevée de l’empreinte carbone due au transport des batteries lithium-ion lors de leur importation, cette production asiatique montre un impact (hyper) négatif pour l’environnement. 

Ajouter à cela l’usage de métaux rares, toxiques et difficilement recyclables (lithium, nickel, manganèse, cobalt, etc.) et les batteries électriques lithium-ions s’éloigne d’un possible aspect écologique.

Rappel : générateur de pollution dès son extraction, le charbon est une énergie fossile qui ne se renouvelle pas, d’où l’opposition de dénomination avec les énergies renouvelables, essentiellement issues du soleil (énergie solaire), de l’eau (énergie hydraulique) et du vent (énergie éolienne), voire de l’hydrogène.

En Europe, quel est le principal vecteur technologique en faveur d’une batterie électrique écologique ?

Le principal vecteur en faveur de la production d’une batterie électrique lithium-ion écologique capable d’équiper les véhicules électriques (voiture, moto, scooter, vélo, etc.) est la transition énergétique. 

Pour cela et pour la protection de l’environnement, les énergies renouvelables (eau, air, soleil) doivent remplacer les énergies fossiles (charbon, pétrole) et le développement de nouvelles technologies telles que le stockage de l’énergie soient largement favorisées.

La France et l’Europe sont sur la bonne voie et pour la première fois en 2020, la production d’électricité issue des énergies renouvelables dans l’Union Européenne représente 38 %, alors que celle produite par les énergies fossiles est légèrement inférieure à 37 % (étude Agora Energiewende/think-thank britannique Ember).

Pour améliorer ces résultats, deux projets ont vu le jour :

• fin 2019, »Airbus des batteries électriques » : 3,2 milliards d’euros d’argent public, et
• début 2021, « Innovation Européenne dans la Batterie » : 2,9 milliards d’euros d’argent public.

Que faut-il améliorer pour que la question ne se pose plus ?

Afin que les batteries électriques lithium-ion soient écologiques, il faut maîtriser le cycle de vie complet de la batterie électrique, par exemple :

• contrôler la qualité et le type des matériaux, 
• supprimer l’utilisation des énergies fossiles au profit des énergies renouvelables,
• assurer son recyclage en maîtrisant l’impact sur l’environnement.

La France doit donc se donner les moyens de produire des batteries électriques en nombre. Dans ce domaine, la société TYVA Moduloo (France) semble, au moins en partie, avoir atteint cet objectif avec les batteries lithium-ion 3D. Modulaires et écologiques, leur conception et leur production s’appuient sur des technologies de pointe afin de proposer une solution de batterie lithium-ion avec système de gestion pour le stockage de l’énergie.

Aux Etats-Unis, Tesla réalise sa propre production de batteries électriques lithium-ion afin d’équiper ses voitures, en partenariat avec le japonais Panasonic pour la production des cellules.

Quelques mots sur le recyclage des batteries électriques lithium-ion

Il ne faut pas oublier que le cycle de vie de la batterie électrique lithium-ion inclut les méthodes de recyclage. 

• En France, la SNAM (Société Nouvelle d’Affinage des Métaux) recycle environ 600 tonnes de batteries par an. Mais l’utilisation d’un four à pyrolyse chauffé à environ 500 °C pour neutraliser l’électrolyte liquide des batteries électriques représente une dépense énergétique considérable et une importante émission de C02. C’est une technologie qui doit être abandonnée.

• En Allemagne, les composants des batteries sont désassemblés et les cellules sont désagrégées sous une atmosphère d’azote. L’électrolyte s’évapore et les constituants nocifs sont débarrassés de la substance chimique et transformés en poudres pour être réutilisées telles quelles dans la fabrication de nouvelles cellules.