Voici à quel point les batteries sans cobalt polluent moins comme le montre ce graphique impressionnant

 

S'il est acté qu'une voiture électrique pollue beaucoup moins qu'un équivalent thermique sur son cycle de vie, de gros progrès restent tout de même à réaliser, notamment sur la fabrication de la batterie. Bonne nouvelle : une étude très complète prouve à quel point les batteries LFP (lithium-fer-phosphate) sans cobalt, en plein développement, sont bien moins polluantes que les chimies traditionnelles avec cobalt (NMC et NCA). Un constat qui devrait s'accélérer pour plusieurs raisons.

Citroën ë-C3 // Source : Citroën

C’est un sujet que l’on traite fréquemment sur Survoltés : s’il est indéniable qu’une voiture électrique pollue, elle est tout de même beaucoup plus « propre » qu’un équivalent thermique sur son cycle de vie.

Il y a cependant des choses à améliorer, et notamment le poste le plus polluant d’une voiture électrique : la fabrication de sa batterie. Une étude très complète, menée par le professeur Karim Zaghib et publiée sur le site ScienceDirect, nous informe tout de même que tout cela est en bonne voie. Et ce pour plusieurs raisons.

Des batteries moins polluantes à produire

Reprenons les bases. Les voitures électriques actuelles sont alimentées par des batteries lithium-ion, séparées en deux grandes familles : les NMC (nickel-manganèse-cobalt), qui équipent la quasi-totalité des voitures électriques européennes, et les LFP (lithium-fer-phosphate) sans cobalt, qu’on retrouve fréquemment sur les modèles chinois.

L’étude citée plus haut compare ces deux chimies en termes de pollution lors de leur fabrication, comprenant également l’énergie nécessaire à l’extraction de leurs matériaux. Le constat est sans appel : en 2020, une batterie LFP est entre 20 et 30 % moins polluante en gaz à effet de serre (CO2eq) qu’un équivalent NMC, grâce notamment à des matériaux moins compliqués à extraire et à raffiner.

La production d’un kWh de cellules LFP et NMC exprimées en kgCO2eq aujourd’hui et à l’avenir // Source : ScienceDirect

Des caractéristiques qui ont un autre avantage induit : un coût de fabrication moins élevé, permettant de faire baisser le prix d’achat d’une voiture électrique. C’est notamment pour cette raison que les prochaines voitures électriques européennes à 25 000 (et bientôt 20 000) euros, telles que la Citroën ë-C3 ou les prochaines Volkswagen ID.2 et Renault Twingo, passeront à cette chimie.

La part des cellules LFP dans le mix de batteries global devrait donc augmenter, de quoi faire progresser l’intérêt environnemental de la flotte totale de voitures électriques – d’autant plus que leurs durées de vie supérieures aux NMC leur permettent de prolonger la durée de vie des voitures électriques.

Une manière de présenter les caractéristiques des technologies LFP et NMC // Source : IFPA

Des batteries alléchantes, donc, mais pas parfaites. Leur plus gros point faible : une densité énergétique moindre – en d’autres termes, une LFP stockera moins d’énergie qu’une NMC dans un volume et un poids donné, occasionnant des compromis sur le poids et l’autonomie des voitures équipées.

Et ce n’est qu’un début !

Voilà pour l’état actuel des choses. L’étude va cependant plus loin, et avance des hypothèses sur l’évolution du coût environnemental des batteries à l’horizon 2030 et 2050.

Le moins que l’on puisse dire, c’est que le meilleur est à venir. D’ici 2050, les émissions liées à la production de batterie devraient être divisées par trois, notamment grâce à l’amélioration des processus industriels et du mix énergétique global. Rien qu’en 2030, l’étude estime que la production d’un kWh de batterie passerait de 97 kg de CO2eq actuellement à 12 à 24 kg de CO2eq.

La production moyenne d’un kWh de batterie lithium-ion (LIB) en 2023 et en 2030 exprimées en kgCO2eq // Source : ScienceDirect

L’autre énorme levier de dépollution de cette industrie, c’est la relocalisation des usines de production de batterie en Europe et aux États-Unis. Deux raisons à cela :

  • le mix énergétique y est bien meilleur qu’en Chine, et cela devrait continuer à être le cas dans le futur ;
  • cela permet d’éviter le transport des batteries, une source majeure de pollution.

Bonne nouvelle : ce dernier point est en cours d’être une réalité, avec de nombreux projets de gigafactories en cours de construction en Europe – aux États-Unis, l’Inflation Reduction Act du gouvernement Biden offre de larges subventions pour ce genre de projets.

La prochaine Volkswagen ID.2 à 25 000 euros sera dotée de batteries LFP // Source : Volkswagen

Vous l’aurez donc compris : les batteries LFP sont peut-être la meilleure carte à jouer pour décarboner le plus efficacement possible l’industrie automobile.

Avec un impact environnemental réduit (et qui devrait encore s’accentuer à l’avenir) et un coût moins élevé, rendant les voitures électriques plus abordables (et donc plus populaires, dans tous les sens du terme), les bénéfices semblent largement surpasser les points faibles de cette technologie par rapport aux batteries NMC. De quoi encore renforcer l’intérêt environnemental des voitures électriques par rapport aux thermiques.


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