L’essentiel
La fabrication des batteries est au centre du développement des véhicules électriques. S’il existe de nombreuses technologies différentes (voir Les différentes technologies de batteries pour voitures électriques), essayons de faire le point sur la fabrication de ces unités de stockage, les processus employés, les différents producteurs et les perspectives d’évolution en se concentrant sur la technologie lithium-ion qui semble s’imposer actuellement.
Principe de fabrication
La fabrication des batteries, de par les compétences mises en œuvre et ses techniques de fabrication, s’apparente beaucoup à l’industrie électronique, en ce qui concerne les batteries les plus avancées utilisant la technologie lithium-ion.
La batterie fonctionnant sur des principes chimiques, le but des producteurs est de maîtriser le plus précisément possible la composition chimique du contenu de leurs batteries afin qu’aucun élément extérieur (air, poussière, humidité…) ne vienne perturber leur fonctionnement. Ainsi, la majorité des étapes de production se passe dans des salles blanches où l’on contrôle en permanence la qualité de l’air, ce qui requiert des installations conséquentes.
Après, de façon générale, la production se passe en trois étapes.
- D’abord, les métaux utilisés pour former l’anode et la cathode de la batterie (voir Fonctionnement d’une batterie électrique) sont raffinés (débarrassés de toutes impuretés) et broyés en poudre.
- Ensuite ils sont mélangés à un solvant pour former une sorte d’encre qui va être imprimée sur une feuille de métal conducteur.
- Pour finir, le tout est placé dans un boîtier, où l’on ajoute l’électrolyte avant de le sceller hermétiquement.
Les producteurs de batteries
Le premier élément à retenir sur la filière des batteries électriques de voiture, c’est qu’il s’agit d’un secteur en plein développement. On y emploie des technologies de pointe qui évoluent constamment avec un impact fort sur les performances des batteries. Il serait donc difficile de donner aujourd’hui une liste exhaustive des grands constructeurs de batteries au lithium. Aujourd’hui, les petites structures innovantes jouent encore un rôle prépondérant et la production des premières batteries repose sur des alliances entre constructeurs automobiles, fabricants de batteries (de plus ou moins grandes tailles) et centres de recherches.
Toutefois, la maîtrise de la chimie des batteries, depuis la conception jusqu’à la production, requiert de lourdes technologies et des compétences adéquates. On retrouve alors la plupart des producteurs aux États-Unis, en Europe, au Japon, en Chine et Corée.
L’Asie semble pour l’instant tirer son épingle du jeu grâce à ses grandes entreprises de l’électronique, qui maîtrisent déjà la technologie lithium-ion, utilisée dans les téléphones et ordinateurs portables. Mais encore une fois les jeux ne sont pas faits. L’avenir du secteur dépend et dépendra des innovations et des investissements pour la production en volume.
