Tout savoir sur la production des batteries de voitures électriques

Bien qu’il existe de nombreux types de batteries, les batteries lithium-ion sont les plus utilisées pour les voitures électriques. C’est en effet la technologie dominante du marché, pour ses performances et sa durée de vie notamment.

La fabrication des batteries est indépendante de l’assemblage du véhicule. Certains véhicules sont assemblés en France, mais leurs batteries sont produites bien plus loin, comme c’est le cas pour la Renault Zoé.

Dans cet article, MOBA vous donne les clés pour comprendre comment fabrique t-on les batteries des voitures électriques, et par qui.

Les producteurs de batteries de voitures électriques

Les constructeurs automobiles ne produisent pas eux-mêmes les batteries de leurs voitures électriques. Ils collaborent en effet avec de grandes entreprises partenaires qui se situent majoritairement en Asie.

Selon les constructeurs, il existe différents modèles de production :

• Un partenariat avec un industriel spécialisé

Les constructeurs tels que Renault, BMW, PSA ou encore Kia font appel à des entreprises externes qui produisent les cellules voire les modules de leurs batteries. Néanmoins, ces constructeurs automobiles préfèrent assembler eux-mêmes leurs batteries dans leurs propres usines : ils importent uniquement les cellules.

Les principaux fabricants partenaires sont LG Chem, Panasonic et Samsung SDI. Il s’agit d’entreprises asiatiques, mais qui ont récemment mis en place des usines en Europe afin de réduire l’écart géographique : LG Chem en Pologne et Samsung SDI et SK Innovation en Hongrie. Cela permet de rapprocher les lieux de production des cellules aux lieux d’assemblage et de production des batteries.

L’usine de LG Chem en Pologne, produit les cellules de la batterie électriques de la Renault Zoé.. La production et l’assemblage de la batterie ont lieu en France dans l’usine Renault de Flins.

C’est également le cas pour la Volkswagen ID.3 et l’e-Golf. Les cellules proviennent de l’entreprise LG Chem mais les batteries, elles, sont produites en Allemagne.

• Une production 100% en interne

Certains constructeurs choisissent de produire leurs batteries eux-mêmes de A à Z. De la fabrication des cellules jusqu’à l’assemblage du pack batterie. C’est le cas de Nissan, dont les cellules de la Leaf sont produites par Nissan AESC (AESC : Automotive Energy Supply Corporation, coentreprise de Nissan et NEC). La production des cellules et des modules ainsi que l’assemblage des batteries sont réalisés au sein de l’usine britannique de Sunderland.

• Une fabrication interne mais sur plusieurs sites

Parmi les constructeurs qui choisissent de produire leurs batteries en interne, certains optent pour un processus divisé sur différents sites. Tesla par exemple a sa propre usine de production de batteries : la Gigafactory, située au Nevada aux États-Unis. Panasonic et Tesla conçoivent les cellules et les modules des batteries au sein de cette usine. Les packs batteries de la Tesla Model 3 sont également produits et assemblés, afin d’obtenir un processus unique et simplifié.

Les constructeurs assemblent ensuite les voitures électriques Tesla, dans l’usine de Fremont en Californie.

Comment produit-on les batteries de voitures électriques ?

La production des batteries des voitures électriques se déroule en plusieurs étapes. La première est l’extraction des matières premières nécessaires à la fabrication des cellules : lithium, nickel, cobalt, aluminium ou encore manganèse. Par la suite, des industriels se chargent de produire les cellules des batteries et leurs composants : l’anode, la cathode et l’électrolyte.

Après cette étape, On produit et assemble le pack batterie. La dernière étape consiste à assembler la voiture électrique avec la batterie intégrée.

Ci-dessous, vous retrouverez une infographie réalisée par Energy Stream qui détaille toutes les étapes de la production d’une batterie de voiture électrique, en mentionnant également les principaux fabricants et industriels pour chacune des étapes.

Cette infographie relate également les enjeux sociaux et environnementaux engendrés par la production des batteries, et notamment par la première étape qui est l’extraction des matières premières.

En effet, dans le cycle de vie d’une voiture électrique, c’est la phase de production qui a le plus d’impact sur l’environnement. Certains d’entre vous se posent peut-être la question : La voiture électrique est-elle plus polluante que son homologue thermique ? N’hésitez pas à consulter notre article, vous y trouverez des éléments de réponse.

Les innovations de batteries de voitures électriques

Les constructeurs automobiles ont aujourd’hui une meilleure connaissance des voitures électriques et de leurs batteries. Ceci leur a permis de développer de nombreuses technologies. Les batteries sont donc plus performantes, et permettent d’augmenter radicalement l’autonomie des véhicules électriques.

Les progrès ont été énormes depuis une dizaine d’années. Les entreprises continuent leurs recherches pour améliorer davantage ces technologies de batteries.

Lorsque l’on parle d’innovations batterie, on pense forcément à l’entreprise Tesla, pionnière dans les voitures électriques.

L’entreprise a en effet développé une toute nouvelle génération de cellules dites « 4680 ». Elles sont plus grandes et plus performantes que celles des Tesla Model 3/X. Elon Musk ne souhaite pas s’arrêter là. Tesla a pour projet de développer des batteries moins polluantes pour l’environnement, notamment en utilisant du nickel et du silicium à la place du cobalt et du lithium.

Diverses entreprises dans le monde développent actuellement de nouvelles batteries pour les voitures électriques, que ce soit en améliorant la technologie au lithium-ion ou en proposant d’autres substituts qui ne nécessiteraient pas de métaux lourds. Les chercheurs pensent notamment à des batteries au lithium-air, au lithium-soufre, ou encore au graphène.