Le progrès technologique n’est pas censé faire marche arrière. Mais c’est ce qui semble se produire dans le monde des batteries pour voitures électriques après la flambée des prix des matières premières.
Tesla, qui a ouvert la voie dans le développement des véhicules électriques, remplace le type de cellules de batterie utilisé pour toutes ses voitures de gamme standard dans le monde par un type qui, selon les analystes, deviendrait bientôt obsolète.
La société contrôlée par Elon Musk utilisera des batteries à base de fer dans ces voitures, également appelées batteries lithium fer phosphate.
Cette technologie est largement utilisée dans les appareils simples et moins sophistiqués tels que les voiturettes de golf et les systèmes d’alimentation de secours résidentiels. Mais dans les voitures électriques, ils ont longtemps été considérés comme une option moins efficace. À l’échelle mondiale, environ 10 % de toutes les cellules de batteries de voitures électriques produites sont désormais à base de fer.
Leur plus gros inconvénient est la gamme inférieure. Le matériau utilisé dans les batteries à base de fer a une densité d’énergie plus faible, offrant moins de distance de conduite sur une seule charge pour le même poids par rapport aux batteries lithium-ion à base de nickel largement utilisées. Pour cette raison, presque tous les constructeurs automobiles hors de Chine ont opté pour ce dernier type, qui utilise du nickel, du cobalt et du manganèse comme matériaux de base.
Mais le passage aux batteries à base de fer aurait un avantage critique : le prix. Les batteries sont la partie la plus chère d’une voiture électrique. Les batteries plus anciennes sont nettement moins chères – coûtant environ 30% par cellule de batterie de moins que leurs homologues riches en nickel, principalement en raison du prix inférieur des matières premières qui les composent.
Compte tenu de la flambée des prix des matières premières et de la compression des marges, les fabricants de batteries ont augmenté le prix des batteries lithium-ion. LG Energy Solution, par exemple, qui fournit Tesla, Porsche et BMW, aurait augmenté d’un dixième le prix des batteries cette année, le prix du nickel ayant quadruplé l’année dernière.
Il y a aussi des économies potentielles à faire sur les coûts de rappel. Les batteries à base de fer sont plus stables thermiquement, ce qui réduit le risque d’incendie. Les rappels de 140 000 véhicules Chevrolet Bolt produits par General Motors en raison d’incendies de batteries ont coûté 2 milliards de dollars – et le fournisseur LG Energy Solution estime que sa part des dépenses sera de 1,2 milliard de dollars. Lorsqu’ils sont répartis sur chaque voiture vendue, les coûts de rappel pourraient commencer à éroder les avantages des batteries par rapport aux technologies plus anciennes.
Malgré ces coûts, les constructeurs automobiles mondiaux ont largement choisi de rester avec des batteries lithium-ion à base de nickel coûteuses fabriquées par des fabricants sud-coréens et japonais, qui représentent 88 % du marché des batteries de voitures électriques en dehors de la Chine. Presque toutes les cellules de batterie haut de gamme du monde sont fabriquées par trois sociétés : Panasonic au Japon et LG Energy Solution en Corée du Sud et Samsung SDI.
Le changement de Tesla pourrait être un point de basculement pour le changement. Cela pourrait convaincre les constructeurs automobiles rivaux réticents à utiliser des batteries à base de fer qu’elles constituent une option fiable et viable. Volkswagen prévoit également de les utiliser dans certains modèles. Plus de constructeurs automobiles utilisant la batterie signifient qu’ils pourraient un jour devenir la nouvelle norme mondiale dans les voitures électriques d’entrée de gamme, surtout si l’infrastructure de charge se développe à un point où une autonomie plus longue est moins préoccupante.
Le moment est opportun. Les principales restrictions en matière de brevets qui empêchaient les fabricants chinois de batteries d’exporter des batteries à base de fer à l’étranger expirent cette année. Les frais de licence pour les producteurs en dehors de la Chine pour utiliser la technologie clé pour les batteries à base de fer prendront également fin.
Cependant, un passage aux batteries à base de fer signifierait un transfert de pouvoir vers la Chine. Plus de 95 % des cellules de batterie à base de fer sont fabriquées en Chine. Sur les quatre fabricants de batteries asiatiques qui fabriquent la plupart des batteries de voitures électriques dans le monde, seuls les deux fabricants chinois – BYD et CATL – fabriquent ces types de cellules de batterie et uniquement pour le marché intérieur jusqu’à présent. La Chine contrôle également plus de 80 % du raffinage et de l’extraction mondiale des matières premières des batteries de voitures électriques.
Pour les consommateurs de voitures électriques, un retour à une technologie plus ancienne pourrait permettre aux fabricants d’éviter des hausses de prix. Mais à plus long terme, le potentiel de perturbation de l’offre et des prix est élevé. Il est difficile et coûteux pour les constructeurs automobiles de changer de fabricant de batteries à court terme en raison de la nature hautement personnalisée des conceptions de batteries.
La pénurie mondiale actuelle de puces a mis en évidence les conséquences d’une trop forte dépendance à une poignée de pays et d’entreprises pour les composants cruciaux. Pour éviter un sort similaire, les constructeurs automobiles ne doivent pas sous-estimer le coût réel du changement aujourd’hui.
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