Le futur est dans la batterie tout solide
L'innovation est ancrée dans l'ADN de Saft. Chaque jour, nos équipes de R&D imaginent de nouveaux procédés et optimisent les applications technologiques actuelles, afin de concevoir des batteries plus performantes. Jean-Baptiste Pernot, Directeur Opérations et Transformation chez Saft, répond à nos questions sur l'alliance européenne de la batterie lancée par Saft en 2018 pour développer les futures générations de batteries lithium-ion (Li-ion) et « tout solide ».
Pourquoi créer une alliance pour développer une nouvelle technologie ?
A l’heure où le monde se tourne vers une énergie à faible teneur en carbone, la demande en batteries Li-ion explose. Cette tendance va se poursuivre : d'ici 2025, du fait des besoins des véhicules électriques et des systèmes de stockage d'énergie, le marché mondial devrait représenter environ 600 GWh par an, contre 200 GWh aujourd'hui. Il offre donc encore un fort potentiel de croissance. La concurrence sera pourtant rude, avec une pression constante sur les prix. Pour défendre au mieux nos chances, nous devrons composer avec plusieurs facteurs, notamment le développement de technologies de pointe et innovantes et des sites industriels modernes et efficaces. Notre réussite dépendra de nos efforts sur l'ensemble de la chaîne de valeur, au-delà du seul périmètre de Saft, et de notre capacité à établir des partenariats stratégiques. Tout ceci nécessitera bien sûr d'importants investissements. Tout partenariat est synonyme de partage, aussi bien des risques que des compétences.
Est-ce pour cette raison que votre alliance a été décrite comme un consortium semblable à celui formé par Airbus ?
Plusieurs consortiums ont vu le jour après la création par l’Union européenne de L’Alliance Européenne de la Batterie. En février 2018, Saft a lancé une alliance avec quatre poids lourds de l'industrie en Europe : deux entreprises belges, Solvay et Umicore, toutes deux spécialisées dans la chimie et les matériaux ; et deux entreprises allemandes, à savoir Manz, spécialiste des équipements pour cellules de batteries et assemblage de modules, et Siemens, leader des solutions pour les sites de production de l'industrie 4.0. Ensemble, nous formons une équipe très riche en expérience et technologie, largement à même de répondre à la demande de différents marchés, allant de l'e-mobilité aux systèmes de stockage d'énergie, en passant par les industries spécialisées. Parallèlement, plusieurs Etats membres ensemble avec l'UE, soutiennent activement le développement de champions industriels locaux, capables de rivaliser avec succès avec les acteurs asiatiques qui, aujourd'hui, dominent le marché (Chine, Corée du Sud et Japon). .
Sur quelle technologie travaillez-vous en priorité ?
Dans notre secteur, les technologies évoluent sans cesse. Le 19ème siècle a été dominé par les batteries au plomb, que l'on trouve encore aujourd'hui sous le capot des véhicules à moteur à combustion. Les batteries à base de nickel ont vu le jour au 20ème siècle. Elles sont par exemple présentes dans la plupart des avions. C’est en ce début de 21ème siècle que la technologie Li-ion s'est imposée comme une alternative innovante. Elle est utilisée dans tous nos appareils électroniques. Pourtant, même si son niveau de performance est déjà très satisfaisant, cette technologie est encore relativement récente. De ce fait, son potentiel d'amélioration est encore important.
Quelles seront les prochaines étapes ?
Nous avons une stratégie en deux temps. Tout d’abord, améliorer les technologies Li-ion existantes en augmentant la densité énergétique. Autrement dit, nos prochaines batteries seront plus compactes, plus légères, et moins onéreuses. Elles pourront également fournir davantage d'énergie et de puissance. Nous devons donc travailler sur l'électrochimie des cellules ainsi que sur leur conception mécanique et leurs procédés de fabrication. Nous pensons pouvoir atteindre ces objectifs d'ici trois à cinq ans. Une avancée majeure comme celle-ci nous ouvrirait davantage de marchés, bien au-delà des segments que nous couvrons déjà aujourd'hui. Ensuite, nous souhaitons produire des batteries « tout solide » qui, sur le plan technologique, constituent un véritable changement de paradigme. Dans les batteries Li-ion, les ions se déplacent d'une électrode à l'autre par le biais de l'électrolyte liquide. Dans une batterie « tout solide », l'électrolyte liquide est remplacé par un composé inorganique solide qui permet néanmoins la migration des ions lithium. Avantage de taille : la sécurité est intrinsèquement renforcée, que ce soit au niveau des éléments ou de la batterie. Les électrolytes solides inorganiques sont en effet ininflammables, contrairement à leurs équivalents liquides. L'efficacité des batteries Li-ion est encadrée par de nombreuses contraintes (coûteuses) mais nécessaires pour garantir leur stabilité et leur sécurité. Faire passer un courant à travers un solide permettrait de lever ces obstacles et d'aboutir à des batteries ininflammables, avec une densité augmentée, une durée de vie allongée et des coûts de production réduits. Ce serait une véritable rupture technologique ! Et comme vous pouvez l’imaginer, les cinq membres du consortium travaillent d’arrache-pied et avec passion sur le développement de ces nouvelles solutions d’avenir.