Un bilan écologique meilleur pour les batteries

De nombreuses études scientifiques ont vu le jour sur ce sujet. Dans leur très grande majorité, elles démontrent un impact écologique significativement meilleur pour les batteries lithium-ions en comparaison des motorisations traditionnelles (diesel et essence). Commençons par une étude de l’Agence Internationale de l’Energie. Le bilan environnemental global y est mesuré par le calcul d’émissions de CO2 sur tout le cycle de vie du produit (construction, utilisation, fin de vie) et représente donc les émissions globales comparables pour tout type de véhicule. Vous noterez dans la figure ci-dessous que seulement en Chine le Diesel émet moins que le véhicule électrique aujourd’hui. Cependant, ce rapport s’inverse avec le temps. La Chine produit en effet son électricité très majoritairement à base de charbon aujourd’hui et est en train de passer à des méthodes de production plus propres.

IEA study on the global environmental impact of batteries for electric vehicles

L’étude complète de l’IEA est disponible ici : https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/GlobalEVOutlook2017.pdf

Plus la durée de vie de la batterie est élevée, meilleur est le bilan environnemental

Une autre étude a été réalisée par l’Université Norvégienne de Sciences et Technologies de Thondheim (la Norvège est le premier pays Européen producteur de pétrole). On y note que dès qu’une batterie permet de réaliser 100 000 km, les émissions équivalentes chutent à moins de 50 gC02/km. Cette valeur est déjà nettement meilleure que pour n’importe quel véhicule classique, sans prendre en compte les émissions liés à la production du moteur et au raffinage du carburant. Précisons ici que 100,000 km correspondent à 2000 heures d’utilisation, soit 1 à 2 an de travail pour un engin off-road.

Trondheim University study on the global warming potential of batterie versus their cycle life.

Analyse du GWP (Global Warning Potential) d’un véhicule électrique en fonction de sa durée de vie et pour différentes consommations d’électricité par kilomètre parcouru (Source : Université des Sciences et Technologies de Trondheim).

Le GWP n’est pas le seul critère permettant d’évaluer l’impact environnemental des batteries. Le laboratoire suisse EMPA a donc réalisé une étude qui porte aussi sur tout le cycle de vie du véhicule, en regardant l’impact sur :

  • l’effet de serre (GWP),
  • l’exploitation des ressources naturelles (ADP),
  • la consommation d’énergie non renouvelable (CED)
  • un indicateur global (EI 99 H/A).

EMPA study on the global environmental impact of batteries

Etude réalisée par Dominic A. Notter, du laboratoire suisse EMPA (Publié dans Environmental Science & Technology / vol. 44, num. 17, 2010 (pages 6550-6556)).

 

Les batteries pour limiter les risques sanitaires liés à la pollution de l’air

Par ailleurs, rappelons que les engins électriques ne produisent aucune émission polluante au niveau local (notamment NOx, particules fines, CO, CO2). Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la pollution de l’air est responsable de 7 millions de morts dans le monde (https://www.lemonde.fr/planete/article/2014/03/25/la-pollution-de-l-air-a-cause-7-millions-de-morts-en-2012-selon-l-oms_4389025_3244.html ). Une étude de Santé Publique France attribue 48 000 morts prématurés en France liés à la pollution de l’air (https://www.lemonde.fr/pollution/article/2016/06/21/la-pollution-de-l-air-est-responsable-de-9-de-la-mortalite-en-france_4954518_1652666.html ).

 

La réutilisation puis le recyclage des batteries, un enjeu important avec des solutions aujourd’hui

Enfin, et comme illustré par l’université de Trondheim, le bilan environnemental des batteries dépend fortement de leur durée de vie. Il convient donc d’utiliser la batterie de façon optimale dans sa première application. Il est important ensuite de la récupérer et de la reconfigurer pour l’utiliser de nouveau dans une application moins exigeante. Les batteries lithium-ions étant 2 à 4 fois plus performantes que les batteries au plomb, elles pourrons avantageusement remplacer ces dernières dans leur 2ème partie de vie.

Une fois ces vies successives réalisées et lorsque la batterie n’est plus capable de stocker d’énergie, elle doit alors être démantelée puis recyclée. Les filières de recyclage de batteries lithium-ions sont de plus en plus structurées. On peut citer par exemple en France la société SNAM (https://www.snam.com/ ) et en Belgique la société UMICORE (https://csm.umicore.com/en/recycling/battery-recycling/our-recycling-process). Cette dernière société présente la particularité d’être aussi fournisseur de matière première pour batteries lithium-ions et peut donc directement réutiliser les résidus du recyclage pour l’injecter dans son processus de production (cf illustration ci-dessous).

UMICORE lithium-ion battery recycling process

Source : UMICORE.

Globalement, le bilan écologique des batteries est donc meilleur que celui des motorisations classiques. Les batteries WATTALPS sont conçues dès l’origine pour maximiser leur durée de vie (plus de 3 000 cycles), pour être réutilisées en seconde vie et pour simplifier les étapes de démantèlement avant recyclage.