Les batteries Li-ion pour l’automobile : un marché en pleine évolution

21/10/2017
Publication REE REE 2017-4
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2017-4:20598
DOI : You do not have permission to access embedded form.

Résumé

Les batteries Li-ion pour l’automobile :  un marché en pleine évolution

Média

0:00
available

Métriques

17
8
134.16 Ko
 application/pdf
bitcache://6bc358e4f93082808ea657ab266a0fb64037fe97

Licence

Creative Commons Aucune (Tous droits réservés)
<resource  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
                xmlns="http://datacite.org/schema/kernel-4"
                xsi:schemaLocation="http://datacite.org/schema/kernel-4 http://schema.datacite.org/meta/kernel-4/metadata.xsd">
        <identifier identifierType="DOI">10.23723/1301:2017-4/20598</identifier><creators><creator><creatorName>Jean-Pierre Hauet</creatorName></creator></creators><titles>
            <title>Les batteries Li-ion pour l’automobile :  un marché en pleine évolution</title></titles>
        <publisher>SEE</publisher>
        <publicationYear>2017</publicationYear>
        <resourceType resourceTypeGeneral="Text">Text</resourceType><dates>
	    <date dateType="Created">Sat 21 Oct 2017</date>
	    <date dateType="Updated">Sat 21 Oct 2017</date>
            <date dateType="Submitted">Sun 12 Nov 2017</date>
	</dates>
        <alternateIdentifiers>
	    <alternateIdentifier alternateIdentifierType="bitstream">6bc358e4f93082808ea657ab266a0fb64037fe97</alternateIdentifier>
	</alternateIdentifiers>
        <formats>
	    <format>application/pdf</format>
	</formats>
	<version>34774</version>
        <descriptions>
            <description descriptionType="Abstract"></description>
        </descriptions>
    </resource>
.

20 ZREE N°4/2017 Les batteries li-ion constituent le composant stratégique dont dépend le développement du véhicule électrique. On attend des batteries davantage de capacité pour plus d’auto- nomie, une durée de vie toujours plus longue et un prix de revient beaucoup plus compétitif qu’il ne l’est actuellement. Il semble bien que ceux qui ont misé sur le développement du véhicule électrique soient en passe de gagner leur pari. Tous les constructeurs intègrent à présent dans leur gamme des vé- hicules électriques ou hybrides rechargeables avec des batte- ries dont la capacité est en train de passer de 30/40 kWh à 60 voire 80 kWh. On annonce ainsi, pour les véhicules mis en service dans les toutes prochaines années, une autonomie de 400 voire 500 km, même si ces chiffres doivent être pris avec prudence, compte tenu de leur sensibilité aux conditions de conduite. Libéré de son étiquette de véhicule de proximité, la voiture électrique pourrait ainsi devenir le véhicule de Monsieur tout-le-monde et plusieurs responsables gouvernementaux, en Norvège, en Ecosse, en Chine et tout récemment en France, ont annoncé la fin du véhicule thermique à l’horizon 2030/2040. Cette transition historique majeure est plausible mais, après que le problème de la capacité des batteries et de celui de leur fiabilité ont été réglés (la durée de vie des batteries est souvent garantie pour huit ans à présent), il reste deux problèmes essentiels à résoudre : s CELUI DES INFRASTRUCTURES DE RECHARGE AlN DE PERMETTRE lorsque cela est nécessaire, une recharge rapide des batte- RIESSANSMETTREÌMALLERÏSEAUÏLECTRIQUE s CELUIDUPRIXDEREVIENT LECOßTDESBATTERIESOBÏRANTENCORE de façon excessive le prix des véhicules et nécessitant une aide substantielle des pouvoirs publics dans tous les pays (jusqu’à 10 000 F d’aides de l’Etat en France, auxquelles peuvent s’ajouter des aides régionales) La question des infrastructures de recharge est discutée dans l’un des dossiers de la présente REE. Quant au prix des BATTERIES "LOOMBERG.EW%NERGY&INANCE".%& APUBLIÏ en juillet 2017 les résultats d’une étude qui semble montrer que la trajectoire du prix des batteries Li-ion est fortement orientée à la baisse et que l’on assiste à un phénomène d’évolution similaire à celui que l’on a connu avec les écrans plats et les panneaux photovoltaïques. On constate tout d’abord que le prix des batteries Li-ion a fortement décru au cours des dernières années, passant, pour les packs, de 1 000 $/kWh en 2010 à 273 $/kWh en 2016 (figure 1). Cette évolution est due aux améliorations technologiques et aux économies d’échelle. Aujourd’hui, les capacités de production installées dans le monde sont excédentaires. Elles atteignent 103 GWh pour une demande évaluée aux environs de 25 GWh (figure 2). La pression sur les prix va donc demeurer intense alors que de nouveaux progrès technologiques sont attendus. Figure 1 : Evolution du prix moyen des batteries Li-ion depuis 2010 (cellules et packaging) – Source : BNEF (2017). Figure 2 : Capacités de production installées dans le monde en Q1 2017. Source : BNEF (2017). ACTUALITÉS Les batteries Li-ion pour l’automobile : un marché en pleine évolution REE N°4/2017 Z 21 ".%&ESTIMEQUEDICI LEPRIXDUPACKDEBATTERIE,I
ION de première monte pourrait tomber aussi bas que 74 $/kWh pour des batteries fabriquées en Corée (figure 3). Cette évolution très marquée permettra au marché du vé- hicule électrique de se développer. La part des batteries dans le prix des véhicules pourrait ainsi passer de 45 % environ en 2017 à 18 % en 2030, ce qui permettrait aux véhicules électriques d’être compétitifs sans subvention par rapport aux véhicules thermiques dès 2025 (figure 4). L’évolution du prix des batteries, si elle se confirme aura un effet très important sur la demande. Pour les seuls véhicules électriques, celle-ci pourrait atteindre 408 GWh/an en 2025 et 1 293 GWh/an en 2030. Mais la baisse du prix des batteries ouvrira la voie à de nouvelles applications, en particulier pour les dispositifs de stockage et de stabilisation sur les réseaux électriques, ce qui facilitera l’insertion des énergies renouve- lables intermittentes et permettra le développement de l’auto- CONSOMMATION0OURLESAPPLICATIONSENAVAL
COMPTEUR ".%& prévoit un marché de 200 GWh en 2030. "IEN ENTENDU UNE TELLE ÏVOLUTION POSE DES PROBLÒMES industriels. Un point clé est la maîtrise de la fabrication des séparateurs dont dépend la performance de la batterie et aussi sa sécurité. Des technologies de séparateurs étouffant les échauffements sont en développement. Par ailleurs, se pose la question de la disponibilité en matières premières nécessaires à la fabrication des bat- teries. On pense en premier lieu au lithium mais celui-ci semble assez largement répandu dans le monde, au Chili, EN"OLIVIEETEN!USTRALIENOTAMMENT,EPROBLÒMEDUCO- balt semble devoir être regardé avec plus d’attention car il s’agit d’un marché très étroit. D’ores et déjà, des fonds spéculatifs ont pris pied sur une partie des ressources. Il faut par ailleurs veiller à l’approvisionnement en terres rares (néodyme et dysprosium notamment) nécessaires à la fabrication des aimants permanents des moteurs. Le lecteur pourra se reporter sur ce point au dossier paru dans la REE 2014-5. Q JPH Figure 3 : Evolution prévisionnelle du coût des batteries fabriquées en Corée – Source : BNEF (2017) Figure 4 : Evolution de la part des batteries dans la structure du prix de revient d’un véhicule électrique de milieu de gamme aux Etats-Unis – En violet : courbe d’évolution du prix des véhicules thermiques – En milliers d’USD 2016 – Source : BNEF (2017). ACTUALITÉS