Batteries usagées: une rentabilité en montagnes chinoises

Récupérer les métaux précieux d’une batterie en fin de vie ou l’utiliser dans une installation stationnaire: l’idée a tout pour plaire. Or, l’équation économique se fissure, entre surproduction chinoise et essor des batteries au fer. Le point avec Corsin Battaglia, chercheur à l’Empa, professeur à l’EPFL et figure de proue de la recherche sur le stockage d’énergie.

Partager cet article

© Empa/Marion Nitsch
© Empa/Marion Nitsch

Pour bien comprendre l’enjeu économique et environnemental, de quoi parle-t-on exactement quand on évoque le gisement des batteries en fin de vie?

Qu’il s’agisse d’une carte d’anniversaire musicale, d’une trottinette ou d’une voiture électrique de deux tonnes, la technologie de base reste la même: les batteries lithium-ion contiennent différents métaux que l’on cherche à séparer. Le gisement à valoriser est donc gigantesque, mais extrêmement fragmenté.

Les circuits de récupération des voitures électriques semblent bien fonctionner. Mais pour le reste?

Les grandes batteries automobiles font l’objet d’un traçage rigoureux en raison de leur valeur intrinsèque: elles sont orientées d’office vers une seconde vie ou le recyclage. Le problème vient des petites batteries dites «légères» (vélos, jouets) qui échappent encore trop souvent au circuit de recyclage et finissent clandestinement à la poubelle.

Quels sont les risques si elles ne sont pas jetées au bon endroit?

Compactées ou maltraitées dans des centres de tri non adaptés, elles subissent des courts-circuits. L’énergie qu’elles stockent, libérée brutalement, déclenche de violents incendies (ndlr: Comme récemment à Lausanne, où un incendie chez Thévenaz Leduc a bloqué l’Ouest lausannois pendant tout un week-end fin août). D’où l’importance de les intégrer dans un circuit dédié.

Quelles sont aujourd’hui les options pour valoriser une batterie en fin de vie?

Il existe deux voies: le recyclage, pour récupérer les matériaux, ou la seconde vie, pour des batteries tombées à 70-
80% de leur puissance initiale, seuil où l’autonomie devient trop faible pour
un véhicule, sont reliées entre elles pour constituer des installations stationnaires.

Quand une batterie arrive complètement au bout, comment peut-on récupérer ses matériaux précieux?

En Suisse, la première méthode de recyclage des batteries avec nickel et cobalt (NMC), purement industrielle, consiste à extraire les composants pour récupérer l’aluminium et le cuivre, vendus au cours boursier. Le reste, la «masse noire», est exporté en Europe et en Asie, pour y être traitée thermiquement et chimiquement afin d’en extraire le nickel et le cobalt destinés à de nouvelles batteries.

La vie d’une batterie en chiffres

Une batterie ne s’effondre pas du jour au lendemain. Sa perte de capacité est très lente, de l’ordre de 2% par an en moyenne. Lorsqu’elle atteint le seuil des 70 à 80% de sa puissance initiale, elle ne tombe pas en panne: une voiture électrique, par exemple, perd simplement de son autonomie. Au total, une telle batterie affiche une longévité de 15 à 20 ans (soit 200000à 500000 km). Le plus souvent, elle survit à la mécanique de la voiture elle-même. Dans un cycle de vie idéal, lorsque le véhicule part à la casse, sa batterie est extraite pour entamer sa seconde vie stationnaire, prolongeant son utilité de dix à quinze ans avant l’étape finale du recyclage.

Il y a une autre manière d’extraire les matériaux précieux, mais il faut alors que les batteries aient été fabriquées différemment…

Oui, avec une approche encore rare, développée par le fabricant suisse Kyburz, connu pour ses tricycles de La Poste, en partenariat avec l’Empa. Cette entreprise utilise des batteries, dont les électrodes sont fabriquées avec une colle soluble à l’eau: pour les récupérer en fin de vie, il suffit de les ouvrir et de plonger les deux électrodes dans des bains d’eau tiède pour que les composants se détachent d’eux-mêmes, en conservant leur structure. Un peu comme un timbre-poste qui se décolle de son enveloppe. On évite ainsi la dissolution à l’acide et la refabrication à haute température des matériaux actifs des électrodes, qui stockent les ions lithium, ce qui réduit fortement la consommation d’énergie et l’empreinte CO2. Le procédé reste toutefois au stade pilote, testé sur des lots de quelques centaines de kilos.

À moins que la loi n’oblige les constructeurs du monde en entier à adopter l’écoconception, cette récupération ultrasimple sera impossible à appliquer, non?

Absolument. Sans contrainte réglementaire, le grand «hachoir mécanique» industriel reste la seule solution pour traiter les milliers de tonnes de batteries hétérogènes qui arrivent chaque jour. C’est là que le Passeport Batterie, bientôt obligatoire dans l’UE, va changer la donne: aujourd’hui, ouvrir une batterie dont on ignore le procédé de fabrication est un travail manuel titanesque. Ce passeport documentera les caractéristiques de chaque batterie, sa composition exacte, et fournira un manuel de démontage aux recycleurs.

Entre le recyclage des métaux et la seconde vie, quel est le meilleur choix économique?

Il n’y a pas de réponse universelle: cela dépend de l’état de la batterie, de sa chimie et de la valeur des matériaux qu’elle contient. La seconde vie peut être économiquement intéressante si la batterie conserve suffisamment de capacité et peut être réutilisée avec peu de transformations. À l’inverse, pour les batteries à base de fer, qui ne contiennent ni nickel ni cobalt et dont les matériaux ont donc une valeur intrinsèque plus faible, le recyclage est plus difficile à rentabiliser, ce qui peut renforcer l’intérêt d’une seconde vie.

Le problème vient des batteries dites «légères», qui échappent encore trop souvent au circuit de recyclage

En quoi ces batteries au fer posent-elles problème aux recycleurs?

Le fer ne coûte presque rien: la masse noire issue d’une batterie à fer (LFP) n’a donc aucune valeur marchande. Aujourd’hui, les recycleurs gagnent de l’argent grâce au nickel et au cobalt qu’ils récupèrent. Mais d’ici quelques années, une grande partie des batteries seront au fer, personne ne voudra acheter leur masse noire, et ce sera au client de payer le recycleur pour couvrir les frais de traitement! Pour les batteries au fer, la seconde vie devient donc la seule option économiquement viable (ndlr: en 2025, les batteries LFP représentaient 55% des batteries pour voitures électriques dans le monde).

Et sur ce marché des batteries au fer, la Chine semble inarrêtable…

Elle est en surproduction colossale: elle produit bien plus que ce que le marché asiatique et européen peut absorber, ce qui fait chuter les prix. Là-bas, une petite citadine électrique avec une batterie au fer se vend l’équivalent de 6000 francs suisses, le prix d’un vélo électrique chez nous! Et même si à l’export les taxes et le transport s’y rajoutent, ces produits restent à des prix sans concurrence.

Mais l’Europe a eu de grands projets. Cela ne suffit pas?

Sur le papier, oui. Mais la réalité est cruelle: la gigafactory suédoise Northvolt, malgré 15 milliards d’euros investis par des géants comme Volkswagen ou BMW, a fait faillite faute d’avoir été assez rapide et restant dépendante de certains équipements chinois. Résultat, des constructeurs européens font marche arrière et achètent directement en Chine.

Le salut pourrait venir des batteries solides, présentées comme une technologie révolutionnaire, sans risque et bien plus puissante…

La promesse fait rêver: 40% de poids en moins, 1000 km d’autonomie, une sécurité absolue puisqu’on remplace l’électrolyte liquide inflammable, qui brûle comme de l’alcool à fondue, par un composant solide. Mais l’industrialisation bloque: elle exige des investissements pharaoniques, car il faut redessiner entièrement les usines.

L’argument de l’autonomie ne compte donc plus?

Le marché de masse a évolué à l’inverse: il favorise des batteries au fer, qui stocke moins d’énergie à poids ou volume égal mais qui est bon marché. La recharge rapide permet désormais 400 km d’autonomie en cinq minutes à peine. Pourquoi payer un fort supplément pour une batterie solide de 1000 km, utile une fois par an pour les vacances, quand deux pauses de cinq minutes suffisent? Le marché a choisi la vitesse de charge plutôt que l’autonomie maximale.

La batterie solide a-t-elle déjà perdu la partie?

Elle reste cantonnée à un marché premium prêt à payer le prix fort pour réduire le poids: robotique de pointe, drones, aviation légère. Elle sera aussi plus difficile à recycler, avec ses trois composants solides complexes à séparer. Pour la voiture de Monsieur et Madame Tout-le-Monde, la batterie au fer et la dépendance chinoise sont là pour un bon moment.

+ d’infos: iea.org/reports/global-ev-outlook-2026/electric-vehicle-batteriesgroupe-corbat.ch

Icône Boutique Icône Connexion