Mission Conseil National de l'Industrie Batterie et recyclage - Propriété PFA-reproduction interdite
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Mission Conseil National de l’Industrie Batterie et recyclage Propriété PFA- reproduction interdite
Contexte
• Objectifs climatiques dans les transports :
Europe : - 60% d’émissions de CO2 en 2050 https://ec.europa.eu/clima/policies/transport/vehicles/proposal_fr
Nouvelle norme CAFE 2030 -37,5% en 2030 vs 2021
France : Le contrat de filière automobile vise à multiplier par 5 le nombre de VE en 2022
• Montée en puissance des industriels asiatiques dans le secteur de l’automobile via l’électrification
Concurrence croissante
Batterie = 30 à 50% de la valeur du VE
• Dépendance, compétitivité des OEMs européens dans le domaine du véhicule électrique (et des batteries)
Le Premier ministre Edouard Philippe, Conseil
National de l’Industrie, le 28 mai 2018 :
« on ne peut pas se contenter d’un
recours à une offre asiatique, alors que la
batterie représentera à l’avenir une partie
importante de la valeur d’un véhicule.».
Octobre 2017 :
Alliance européenne de la batterie …Et Mission batteries CNI au niveau national
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Périmètre de la discussion
Chaînes de valeur
Primary Modules-&- Vehicle
Design electrochemistry
Cell design
pack-design integration
Minerals
Manufacturing Active-materials
extraction-/- Electrodes Cells Modules Packs
production
reffinery
maintenance- 2nd life-
Uses 1st-life-use Remanufacturing
transformation 2nd life-use Recycling
/-repair
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Industrie Batteries EU
Rappel des actions nationales sous pilotage du CNI (Co-présidence
Philippe Varin) :
Mission Batterie GT CNI avec recommandations pour ’industrialisation
de batteries en France et en Europe incluant les cellules. Coordination
PFA, UIC, CEA :
- pré rapport en juin 2018 présenté au VP de la CE Maros Sefkovic le 7 juin
2018
- mission close au Comex CNI de novembre 2018
Premières actions :
! Financement des actions de R&D batteries de génération
3B et 4B (solid state) au travers du projet Ademe IDOLES
(Innovation et Développement d’éléments lithium-ion
Optimisés à électrolytes Liquide et Electrolyte Solide)
! Fiches actions inclues dans les 4 Contrats stratégiques de
filière : Automobile et Mobilités, Chimie et Matériaux,
Mines et Métallurgie, Industrie des Nouveaux Systèmes
Energétiques
! Rapport sur recyclage batterie et seconde vie piloté par
Eramet , A3M et CEA pour juin 2019
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Besoins en batteries pour la mobilité électrique
– scénario green constraints (GWh / an)
Véhicules*légers Véhicules industriels
GWh*par*zone GWh*par*zone
1*200 1136,3 200
184,0
Monde
1*100 Monde
175
1*000 916,1 Europe
900 Europe 150
Chine
800
586,2 125 117,6
700 NAFTA
Chine
600 100 Asie*OCDE
500 476,4
France 75
400 Asie*du*SudHEst*(hors
212,2 243,4 Chine*et*Asie*OCDE) 48,8
300 50 63,8 62,1
178,5 105,7
200 36,0 23,4
46,2 25 10,0
100 46,3
1,0 4,7
0 0
2017 2020 2025 2030 2035 2017 2020 2025 2030 2035
hypothèses
Véhicule électrifié KWh hypothèses
Mild hybrid (12&48V) 0,8 Un besoin en 2030 estimé en Europe de 275 GWh
Full hybrid (HEV) 2 Véhicule électrifié KWh
PHEV + EREV 10 Soit 7 « Giga factories » de ~40 GWh/an Full Hybrid 10
EV 60 PHEV 40
EV 270
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Evolution des chimies : électrode positive / électrode négative
2010 2015 2020 2025 2030
500Wh/kg,6
LFP/Li)metal
8006Wh/l 1000Wh/l
LMO/Graphite NMC/Graphite Hi)Nickel)NMC)/)Si&Graphite)Blend Li&ion)Electrolyte)
NCA/Graphite Hi)Nickel)NMC)/)Hi)Si)content solide)
EV#et#PHEV 150Wh/kg 230Wh/kg 260Wh/kg 300Wh/kg
Li&ion)
300Wh/l 480Wh/l 600Wh/l 700Wh/l
electrolyte
liquide
Autonomie6type 200km 400km 600km 700km
Vitesse6de6recharge 1C6 2C 4C6?
NMC/Graphite Li&ion
Full#hybrid
NiMH
Mild hybrid NMC/)LTO
NMC/Graphite Li&ion
(48V)
LMO,)NMC/LTO
Batteries#12V LFP/)Graphite Li&ion
et#micro9hybrid Règlementaire)Europe
Lead&Acid
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Propriété PFA- reproduction interditeLife Cycle Analysis: an holistic approach,
with battery manufacturing and use phase
LCA by country : a large spread depending on electricity mix Ongoing study ADEME/DGE to confirm CO2-eq
(Same vehicle manufacturing, chinese battery) battery production by sourcing
! 24%
! 35%
0 2000 4000 6000
Source':'Renault'Internal'calculation
NMC,'Cells'&'modules'manufacturing'&'assembly''
sourcing'variation
Mix$elec pays(2017(:(kg(CO22eq/kWh:(PL:(0,996Mise en place d’une filière française / européenne
de recyclage des batteries lithium
! Enjeux environnementaux : développement d’une économie
circulaire de la batterie.
! Enjeux règlementaires : directive batterie
! Enjeux de souveraineté : prédominance de l’Asie.
En Europe, le recyclage permet une intégration des chaînes de
valeur industrielles et complète les sources d’approvisionnement
primaires.
10% des besoins en cobalt pour la mobilité électrique pourraient
être remplis par le recyclage en 2030.
! Des bénéfices industriels et multisectoriels : le recyclage des
cellules dans l’UE pourrait générer une valeur de 500 millions
d’euros d’ici à 2030 et jusqu’à 2,6 Mds € d’ici 2040.
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Propriété PFA- reproduction interditeRecyclage batterie Lithium
❑ Hypothèses retenues pour l’estimation des volumes de recyclage:
- Besoin en batteries de 275 GWh en Europe en 2030 (scénario non maxi)
- Durée d’utilisation des batteries 10-15ans
- Taux de sinistre 1%
- Taux de fuite 0% BEV et 25% PHEV
❑ Besoins de traitement jusqu’à 50 000 tonnes de batteries par an dès 2027
❑ Procédés existants (batteries portables)
❑ Capacité Européenne actuelle : 15 000 t/an. France 5 000t
Capacité recyclage en Europe
15 000 à 20 000 tonnes/an Les Technos de recyclage existent (pyro et hydro-métallurgie),
pour un capacitaire adapté au consummer electronics
Capacitaire Europe à multiplier par 2 à 3 entre 2019 et 2030
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Propriété PFA- reproduction interditeInformations récentes, prochaines échéances
Démarche liée à l’IPCEI Batterie
Rencontre avec Mme la Ministre Geny-Stephann et Mr le Vice Président de la commission Maros Stefcovic en juin 2018
Signature Accord Franco Allemand sur les batteries le 18 décembre 2018
! Projet important d’intérêt européen commun (PIIEC) proposé sur les batteries (l'industrialisation batterie a été retenue prioritaire
dans les chaines de valeurs stratégiques)
! Appel à manifestation d’intérêt nationaux (>35 marques d’intérêts)
Communication le 13 février 2019 par le PR à l’occasion du 100ème anniversaire de l’OICA suite aux préconisations dans le rapport
de mission Patrick Pelata/Xavier Mosquet : 700 M€ pour la France et 1 Md€ pour l’Allemagne
Annonce le 2 mai des Ministres Bruno Le Maire et Peter Altmaier sur la volonté de présenter un dossier Franco Allemand autour du
consortium SAFT pour un montant d’aide maximum de 1,2 Md€ (5 à 6 Md€ avec fonds privés)
! Chantier CE le 10 mai avec 10 entreprises représentées
Prochaine étapes:
• Dossier de pré-notification complet avant fin Juin pour IPCEI d’été (tous les acteurs n’auront pas la capacité à s’inscrire dans ce
calendrier et le sujet restera dons ouvert pour ceux qui souhaiteraient encore répondre à l’IPCEI d’automne)
• Cible d’approbation de l’IPCEI en Octobre 2019
« Nous espérons un feu vert avant la fin du mandat de la commission actuelle, fin octobre » Maros Sefcovic
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Propriété PFA- reproduction interditeInitiatives européennes pour des Gigafactories
!CATL : Erfurt (Allemagne), pour fourniture BMW dès 2022
!LG-Chem : production de cellules en Pologne pour Daimler, Volvo, Audi et
Renault
!Samsung-SDI : Hongrie
!SK-Innovation : 2 sites en construction
In#progress#…
European players Asian#players !SAFT : Alliance Européenne Manz, Siemens, Umicore
32#GWh
32#GWh#2023
!Northvolt / Volkswagen : Allemagne
!Northvolt : Suède, usine en construction (1,6 milliard d'euros, SOP 2020)
15#GWh#2022
!Lithium Werks : en pourparlers avec la Pologne pour 32 GWh
3*5#GWh#2018
!Freyr : Norvège, 32 GWh annoncés
200#MWh 7,5#GWh#2020 150 à 200 GWh annoncés installés en Europe en 2025
? 2*3#GWh#2018
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