Recyclage des batteries

Inscrire les batteries dans une chaîne de valeur circulaire

L’électrification des mobilités accroît les besoins en batteries et en matières premières nécessaires à leur fabrication. Le lithium, le nickel, le cobalt ou le manganèse entrent notamment dans la composition des matériaux actifs de nombreuses batteries lithium-ion.

Lorsqu’une batterie ne répond plus aux exigences de son premier usage, elle ne devient pas automatiquement un déchet. L’évaluation de son état peut conduire à prolonger son utilisation, à la reconditionner, à l’orienter vers une seconde vie ou, lorsqu’elle ne peut plus être réutilisée, à recycler ses matériaux.

En quelques chiffres :

• 25 % de la consommation européenne de matières premières stratégiques devra pouvoir provenir du recyclage européen en 2030 — Commission européenne, Critical Raw Materials Act
• 16 % de cobalt, 6 % de lithium et 6 % de nickel recyclés devront être incorporés dans les matières actives de certaines nouvelles batteries à partir d’août 2031 — règlement européen relatif aux batteries 
• 50 % du lithium devront être récupérés en 2027, puis 80 % en 2031. Pour le cobalt, le cuivre et le nickel, les objectifs atteignent respectivement 90 % et 95 % — règlement européen relatif aux batteries.

Répondre aux enjeux de ressources et de souveraineté

La chaîne de valeur des batteries dépend encore fortement d’acteurs extra-européens, notamment pour l’approvisionnement en métaux, la fabrication des cellules et la production des matériaux actifs.

Le recyclage peut contribuer à réduire cette dépendance, mais les volumes de batteries disponibles en fin de vie restent encore limités. La plupart des batteries récemment mises en circulation devraient rester utilisées jusqu’au milieu des années 2030. Les capacités mondiales de recyclage sont par ailleurs fortement concentrées en Chine. 

L’enjeu pour l’Europe est donc de structurer une chaîne industrielle complète, de la collecte des batteries usagées à la réintégration des matières recyclées dans de nouvelles productions.

Lire : des batteries pour la mobilité bas-carbone

Image

Défis :

• Orienter chaque batterie vers la voie de valorisation adaptée, selon son état et ses performances résiduelles
• Répondre à la diversité des compositions, appelée à s’accroître avec les nouvelles générations de batteries
• Récupérer des matières de qualité suffisante pour permettre leur réintroduction dans de nouveaux matériaux
• Réduire l’empreinte du recyclage, notamment ses consommations de réactifs, d’eau et d’énergie
• Passer du développement technologique à l’échelle industrielle
• Construire une chaîne de valeur européenne circulaire, reliant fin de vie, recyclage et production de batteries
   

IFPEN développe des connaissances et des technologies pour mieux orienter les batteries après leur premier usage et favoriser la récupération des matières nécessaires à leur fabrication.

Lire le Décryptage : Les métaux dans la transition énergétique

Lire aussi : Le cobalt dans la transition énergétique

Relier diagnostic, procédés et matériaux

Le recyclage des batteries mobilise des connaissances allant de l’analyse des matières usagées à la production de nouveaux matériaux actifs. IFPEN associe caractérisation, chimie des solutions, génie des procédés et science des matériaux pour étudier les différentes étapes de cette transformation.

Projets de recherche et d’innovation

Compétences scientifiques mobilisées

Image

Des infrastructures pour tester et valider les procédés

Manipulation et caractérisation des matériaux

• lignes de prototypage et salle sèche pour manipuler les composants sous atmosphère contrôlée
• moyens d’analyse physicochimique, électrochimique et post-mortem
• imagerie pour étudier la composition et l’évolution des matériaux

Développement et extrapolation des procédés

• moyens expérimentaux et pilotes pour étudier le recyclage des métaux
• équipements de séparation et de purification
• moyens de synthèse et d’évaluation des pCAM et CAM

Accéder aux infrastructures

Éclairer les politiques publiques et soutenir les régulations

IFPEN agit en tant qu’acteur public de recherche pour accompagner les politiques liées aux matières premières critiques et aux batteries.

• Participation au volet du programme de collaboration technologique sur les véhicules électriques (TCP EV) de l’AIE dédié aux technologies de batterie interchangeable et de recyclage de matériaux de véhicules électriques.

• Soutien aux régulations européennes, notamment le Critical Raw Materials Act (CRMA), relatif à l’approvisionnement en matières premières critiques pour favoriser une approche responsable et durable.

!! liens & forme à revoir

Accéder à toutes les études

Image