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CONTEMPORARY AMPEREX TECHNOLOGY CO., LIMITED

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Les fabricants de batteries pour véhicules électriques s'efforcent de développer des matériaux de cellules moins chers, en contournant la Chine.

15/11/2022 | 06:14
FILE PHOTO: A sign is pictured on an electric car charging station at the United Nations in Geneva

Des entreprises américaines et européennes se lancent dans une course au développement de nouvelles batteries utilisant deux matériaux abondants et bon marché - le sodium et le soufre - qui pourraient réduire la domination de la Chine en matière de batteries, atténuer les goulets d'étranglement imminents au niveau de l'approvisionnement et permettre la commercialisation en masse de véhicules électriques (VE).

Les VE d'aujourd'hui fonctionnent avec des batteries lithium-ion, fabriquées principalement à partir de lithium, de cobalt, de manganèse et de nickel de haute qualité, dont les prix se sont envolés. Les producteurs occidentaux ont du mal à rattraper leurs rivaux asiatiques, et les constructeurs automobiles s'attendent à ce que des goulots d'étranglement au niveau de l'approvisionnement affectent la production de voitures vers le milieu de la décennie.

Les VE du futur - ceux qui arriveront après 2025 - pourraient passer à des cellules de batterie sodium-ion ou lithium-soufre qui pourraient être jusqu'à deux tiers moins chères que les cellules lithium-ion actuelles.

Mais leur promesse dépend des percées potentielles en électrochimie réalisées par des start-ups telles que Theion, basée à Berlin, et Faradion, basée au Royaume-Uni, ainsi que Lyten, aux États-Unis.

Les nouvelles chimies de batterie ont des problèmes à surmonter. Les batteries à ions sodium ne stockent pas encore assez d'énergie, tandis que les cellules au soufre ont tendance à se corroder rapidement et ne durent pas longtemps.

Pourtant, plus d'une douzaine de start-ups ont attiré des millions de dollars d'investissements, ainsi que des subventions gouvernementales, pour développer de nouveaux types de batteries.

Pour l'instant, la Chine domine la production de batteries, y compris l'extraction et le raffinage des matières premières.

Benchmark Mineral Intelligence, un cabinet de conseil basé au Royaume-Uni, estime que la Chine possède actuellement 75 % de la capacité mondiale de raffinage du cobalt et 59 % de la capacité de traitement du lithium.

"Nous sommes toujours dépendants d'une chaîne d'approvisionnement en matériaux provenant de Chine", a déclaré James Quinn, directeur général de la start-up britannique Faradion, spécialisée dans les batteries sodium-ion, qui a reçu plus d'un million de dollars de subventions gouvernementales de la part d'Innovate UK avant d'être rachetée par le conglomérat indien Reliance l'année dernière pour 117 millions de dollars. "Si vous regardez les implications géopolitiques mondiales de cela, c'est un défi pour la sécurité énergétique, la sécurité économique et la sécurité nationale."

Les géants asiatiques de la batterie travaillent également sur de nouvelles chimies. La société chinoise CATL a déclaré qu'elle prévoyait de commencer à produire des cellules à ions sodium en 2023. La société coréenne LG Energy Solution a pour objectif de commencer à fabriquer des cellules au lithium-soufre d'ici 2025.

À L'INTÉRIEUR DE LA BATTERIE

L'élément le plus coûteux d'une batterie de VE est la cathode, qui représente jusqu'à un tiers du coût d'une cellule de batterie.

La plupart des batteries de VE utilisent aujourd'hui l'un des deux types de cathodes : Le nickel-cobalt-manganèse (NCM) ou le phosphate de fer-lithium (LFP). Les cathodes NCM sont capables de stocker plus d'énergie, mais utilisent des matériaux coûteux (nickel, cobalt). Les cathodes LFP ne retiennent généralement pas autant d'énergie, mais elles sont plus sûres et tendent à être moins chères car elles utilisent des matériaux plus abondants.

Le coût des matériaux clés des cathodes, comme le nickel et le cobalt, est monté en flèche au cours des deux dernières années.

C'est pourquoi de nombreuses entreprises espèrent substituer des matériaux moins chers et plus abondants comme le sodium et le soufre, si leurs limites techniques peuvent être surmontées.

"L'ion sodium a définitivement sa place, en particulier pour le stockage stationnaire et les véhicules bas de gamme sur les marchés sensibles aux coûts comme la Chine, l'Inde, l'Afrique et l'Amérique du Sud", déclare le consultant Prabhakar Patil, ancien cadre de LG Chem.

"Le coût d'introduction du sulfure de lithium sera probablement plus élevé - même s'il a le potentiel d'être le moins cher - ce qui fait de l'électronique grand public l'application initiale", a déclaré Patil.

La société Amandarry, basée dans le Michigan, et la startup britannique AMTE Power développent des batteries à ions sodium utilisant du chlorure de sodium -- essentiellement du sel de table -- comme principal ingrédient de la cathode. Elles n'ont pas besoin de lithium, de cobalt ou de nickel - les trois ingrédients les plus chers des batteries.

Jeff Pratt, directeur général du Battery Industrialisation Centre britannique - une usine financée par l'État d'un montant de 130 millions de livres (153 millions de dollars) qui loue ses lignes de production à des start-ups pour tester la chimie des batteries - a déclaré qu'il essayait d'intégrer les cellules d'une startup sodium-ion dans un calendrier de production chargé parce qu'il s'agit d'une "importance stratégique" pour les espoirs de la Grande-Bretagne d'être à l'avant-garde du développement de nouvelles et meilleures batteries.

Les entreprises américaines Lyten et Conamix, l'allemande Theion et la norvégienne Morrow développent des cathodes de sulfure de lithium qui nécessitent toujours du lithium en plus petite quantité, mais pas de nickel ni de cobalt.

En utilisant des matériaux de cathode omniprésents - le soufre est largement utilisé dans les engrais, il est donc bon marché comme le sel - ces jeunes entreprises affirment que le coût des batteries pourrait être réduit de deux tiers, ce qui pourrait rendre les VE abordables au-delà de la classe moyenne.

Les packs de batteries des VE actuels coûtent généralement entre 10 000 et 12 000 dollars.

"Si nous pouvons atteindre les objectifs que nous avons identifiés avec certains des plus grands constructeurs automobiles du monde, alors nous sommes en route pour la course", a déclaré Charlotte Hamilton, PDG de Conamix.

SUR LA ROUTE

Les jeunes entreprises de batteries affirment qu'elles discutent avec les principaux constructeurs automobiles, dont certains testent activement de nouvelles batteries qui pourraient être sur la route dans les VE de masse avant la fin de la décennie. Les constructeurs automobiles sont désireux de garder leurs options ouvertes.

"Au fil du temps, d'autres chimies (de batteries) verront le jour", a déclaré Linda Zhang, ingénieur en chef du pick-up électrique F150 Lightning de Ford. "Il serait stupide de ne pas profiter de ces chimies".

Lors de la Journée de la batterie 2020 de Tesla, le PDG Elon Musk a déclaré qu'une "approche à trois niveaux" des batteries lithium-ion utilisant différents matériaux serait nécessaire pour construire des VE "vraiment abordables" -- principalement avec des cellules de batterie LFP à base de fer -- ainsi que des VE plus grands, plus puissants et plus chers utilisant des cellules NCM ou NCA à base de nickel avec un matériau de cathode en cobalt ou en aluminium.

Les développeurs de batteries espèrent pouvoir ajouter les batteries sodium-ion et lithium-soufre à la gamme ouverte à l'industrie automobile.

Duncan Williams, directeur général de la société de conseil Nomura Greentech, a déclaré que les découvertes récentes comblent l'écart sur des questions telles que la densité énergétique et la durée de vie, "nous nous attendons donc à voir ces deux alternatives prendre des parts de marché à l'avenir."

La société Amandarry, basée dans le Michigan, produit déjà des cellules sodium-ion dans son usine de Haining, en Chine. Ces cellules ne pourront donc pas bénéficier des incitations prévues par la loi américaine sur la réduction de l'inflation.

L'entreprise dit qu'elle va également construire une usine en Amérique du Nord.

Selon Amy Chen, associée, la première application d'Amandarry dans le domaine des transports sera probablement les deux-roues électriques.

Outre un avantage en termes de coût, Chen affirme que les batteries d'Amandarry peuvent se charger très rapidement - 80 % en 15 minutes.

Le PDG d'AMTE Power, Kevin Brundish, a déclaré que la société se lance initialement avec des batteries pour les systèmes de stockage d'énergie stationnaires, tels que ceux utilisés par les opérateurs de réseau, où la densité d'énergie est moins importante.

M. Quinn, de Faradion, a déclaré que les batteries de la société sont également déjà compétitives par rapport aux cellules LFP et qu'elle a formé une coentreprise pour le stockage de l'énergie avec le géant de l'agroalimentaire ICM Australia.

Quinn a déclaré qu'à une échelle relativement faible, les batteries de Faradion devraient être un tiers moins chères que les batteries LFP à base de fer.

Il a déclaré que Faradion a eu des discussions avec "presque toutes les grandes entreprises automobiles".

"D'ici trois à cinq ans, vous verrez (nos batteries) sur la route".

NON-BRAINER

Le soufre est une "chimie méchamment difficile" à faire fonctionner dans les batteries, déclare Celina Mikolajczak, responsable technique des batteries de la startup californienne Lyten, qui a attiré 47,5 millions de dollars d'investisseurs, selon le site Web d'investissement PitchBook.

Mais, dit-elle, c'est "la chimie de l'avenir, celle qui permet de commercialiser les batteries en masse."

Ulrich Ehmes, PDG de Theion - qui signifie soufre en grec ancien - explique que le problème du soufre est qu'il est si corrosif qu'il tue une batterie après 30 charges.

Mais il a déclaré que la société basée à Berlin, qui est soutenue par une poignée d'investisseurs providentiels et privés, a mis au point un moyen de traiter et d'enrober une électrode au lithium-soufre qui devrait lui permettre de durer toute la vie d'un VE.

Theion prévoit de commencer à fournir des batteries plus tard cette année pour alimenter les pompes des fusées commerciales pendant le lancement. M. Ehmes a déclaré que la société prévoit de commencer à envoyer des cellules de test aux constructeurs automobiles en 2024, les premières applications de production de VE étant attendues vers 2027.

Theion pense que ses cathodes de sulfure de lithium pourraient stocker trois fois plus d'énergie que les cellules NCM standard, se charger ultra rapidement et réduire de deux tiers le coût des cellules de batterie, pour atteindre environ 34 dollars par kilowattheure.

"C'est bon marché, c'est une densité énergétique élevée, donc cela semble être une évidence", a déclaré M. Ehmes.

Tony Harper, directeur du Faraday Battery Challenge, le programme du gouvernement britannique qui investit dans la promotion de nouvelles technologies de batteries, a déclaré que l'industrie automobile s'inquiète de plus en plus de l'approvisionnement en lithium, cobalt, manganèse et nickel, de sorte que les nouvelles chimies sont vitales.

"Cela permettra d'atténuer la pression de ce que nous pensions être une situation très, très difficile", a déclaré M. Harper.

(1 $ = 0,8508 livre)


© Zonebourse avec Reuters 2022
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Varia.DernierVar. 1janv
AMTE POWER PLC 0.78%64.5 Cours en différé.22.86%
CONTEMPORARY AMPEREX TECHNOLOGY CO., LIMITED 1.17%452 Cours en clôture.14.89%
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LG CHEM, LTD. 0.00%685000 Cours en clôture.14.17%
LG CORP. 0.60%83900 Cours en clôture.7.43%
LG ENERGY SOLUTION, LTD. -2.13%506000 Cours en clôture.16.19%
NOMURA CO., LTD. -0.43%917 Cours en différé.-4.16%
NOMURA CORPORATION 0.10%1046 Cours en différé.2.65%
RELIANCE INDUSTRIES LTD 0.39%2346.2 Cours en différé.-8.24%
S&P AFRICA 40 INDEX -0.44%164.5 Cours en temps réel.8.36%
S&P GSCI ALUMINUM INDEX -0.77%164.6108 Cours en temps réel.11.16%
TESLA, INC. 11.00%177.9 Cours en différé.44.42%
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Tréso. nette 2022 110 Mrd 16 189 M 14 913 M
PER 2022 38,6x
Rendement 2022 0,23%
Capitalisation 1 104 Mrd 163 Mrd 150 Mrd
VE / CA 2022 3,16x
VE / CA 2023 2,39x
Nbr Employés 83 601
Flottant 48,2%
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