O baterie litiu-ion , sau acumulator litiu-ion , este un tip de acumulator litiu .
Principalele sale avantaje sunt o energie specifică ridicată (de două până la cinci ori mai mare decât hidrura de nichel-metal, de exemplu), precum și absența efectului de memorie . În cele din urmă, auto-descărcarea este relativ scăzută comparativ cu alte acumulatoare. Cu toate acestea, costul rămâne ridicat și pentru o lungă perioadă de timp litiul a fost limitat la sisteme mici.
Comercializată pentru prima dată de Sony Energitech în 1991 , bateria litiu-ion ocupă acum un loc predominant pe piața electronică portabilă.
Premiul Nobel pentru chimie din 2019 a fost acordat inovatorilor bateriei litiu-ion: englezul Stanley Whittingham , americanul John B. Goodenough și japonezul Akira Yoshino . Stanley Whittingham este la originea primei baterii li-ion, proiectată în anii 1970 cu sprijinul financiar al grupului petrolier Exxon, îngrijorat de criza petrolului, care ajunge să întrerupă subvențiile sale la sfârșitul acestei crize. John Goodenough modifică prototipul lui Stanley Whittingham prin înlocuirea electrozilor cu sulfură de tantal cu oxid de cobalt, făcând bateria cu litiu mai eficientă și făcând posibilă luarea în considerare a comercializării. În 1986, japonezul Akira Yoshino l-a perfecționat abandonând litiu pur în anod, amestecându-l cu cocs de petrol, ceea ce a permis în același timp să ușureze bateria, să câștige stabilitate și longevitate.
Bateria litiu-ion se bazează pe schimbul reversibil de ion litiu între un electrod pozitiv, cel mai adesea un oxid de metal de tranziție litiat ( dioxid de cobalt sau mangan ) și un electrod negativ de grafit (sferă MCMB). Utilizarea unui electrolit aprotic (o sare LiPF 6 dizolvată într-un amestec de etilen carbonat la propilen carbonat sau tetrahidrofuran ) este obligatorie pentru a evita degradarea electrozilor foarte reactivi.
Tensiunea nominală a unei celule Li-ion este de 3,6 sau 3,7 V, în funcție de tehnologie.
Această echivalență: 1 element Li-ion = 3 elemente Ni-MH este interesantă deoarece permite uneori o substituție (numai Li-ion cu Ni-MH, reversul putându-se dovedi a fi catastrofal ). Ni-MH este mai sigur de utilizat, mai ales la încărcare.
Problemele de siguranță necesită integrarea unui sistem electronic de protecție (BMS) la bord, care previne încărcarea sau descărcarea prea profundă și permite echilibrarea tensiunilor dintre celule în baterii formate din mai multe celule în serie; în caz contrar, pericolul poate merge până la explozia bateriei. Curenții de încărcare și descărcare admisibili sunt, de asemenea, mai mici decât în cazul altor tehnologii.
Cu toate acestea, unele baterii Li-ion industriale de mare putere (câteva sute de wați pe celulă) durează până la cincisprezece ani, datorită chimiei îmbunătățite și gestionării electronice optimizate. Sunt utilizate în aeronautică , în vehicule hibride și electrice , sisteme de rezervă, nave etc. EDF Énergies nouvelles a comandat un set de baterii Li-Ion de 20 MWh în McHenry (Illinois) , destinate reglării rețelei de înaltă tensiune. tensiune în numele operatorului PJM Interconnection (ro) . Sonda spatiala Galileo , de exemplu, sunt echipate cu baterii Li-ion planificate pentru doisprezece ani. Utilizarea tehnicii Li-ion la aceste scale de putere a fost abia la început în anii 2000 .
Reacțiile electrochimice care permit funcționarea unui acumulator forțează deplasarea ionilor de litiu de la un electrod la altul. În faza de descărcare, ionul Li + este eliberat de o matrice de grafit pentru care are o afinitate mică și se deplasează spre un oxid de cobalt cu care are o afinitate mare. În timpul încărcării, ionul Li + este eliberat de oxidul de cobalt și va fi introdus în faza grafitică.
La descărcarea acumulatorului, rezultă următoarele ecuații chimice:
La electrod (+):
La electrod (-):
La încărcare, ecuațiile trebuie luate în considerare în cealaltă direcție. Procesul de descărcare este limitat de suprasaturarea oxidului de cobalt și de producerea oxidului de litiu Li 2 Ocare nu mai este capabil să restabilească ionul Li + .
O supraîncărcare de 5,2 V duce la sinteza oxidului de cobalt ( IV ) CoO 2.
În interiorul acumulatorului litiu-ion, ionii Li + se deplasează, prin urmare, între cei doi electrozi la fiecare ciclu de încărcare / descărcare, dar reversibilitatea este posibilă numai pentru <0,5.
Capacitatea energetică a unui astfel de acumulator este egală cu sarcina totală a ionilor transportați înmulțită cu tensiunea de funcționare. Fiecare gram de ioni de litiu mutat de la un electrod la altul poartă o sarcină egală cu Faraday constantă / 6.941 sau 13 901 C . Pentru o tensiune de 3 V , aceasta corespunde cu 41,7 kJ / g litiu, sau 11,6 kWh / kg . Aceasta este puțin mai mult decât arderea a 1 kg de benzină, dar trebuie să luăm în considerare și masa celorlalte materiale necesare funcționării acumulatorului.
Mai mulți producători precum Nokia și Fujitsu-Siemens au lansat un program de schimb de baterii în urma unor probleme de supraîncălzire pe unele baterii pe care le vânduseră.
În 2016, producătorul de produse mobile Samsung a trebuit chiar să își retragă Galaxy Note 7 în urma mai multor cazuri de incendii și explozii.
Încărcarea are loc în general în două faze, o primă fază cu curent limitat de ordinul C / 2 la 1 C (C fiind capacitatea acumulatorului). Această fază permite o încărcare rapidă de până la aproximativ 80%, apoi o a doua fază la tensiune constantă și curent descrescător pentru a se apropia de 100% de încărcare în aproximativ încă două ore. Încărcarea este finalizată atunci când curentul de încărcare scade sub o valoare numită sfârșitul curentului de încărcare.
Tensiunea la sfârșitul încărcării pentru bateriile Li-ion poate fi de 4,1 până la 4,2 V, în funcție de specificațiile producătorului bateriei. Toleranța acceptată în prezent este de ± 0,05 V pe celulă, sunt foarte sensibile la suprasarcină și necesită protecție atunci când sunt conectate în serie. Încărcătoarele trebuie să fie de bună calitate pentru a respecta această toleranță. Este important să respectați întotdeauna fișa tehnică furnizată de producător, care indică condițiile de încărcare a bateriei (toleranță, curent de încărcare, curent final de încărcare etc. ). Cu toate acestea, anumite elemente destinate publicului larg au electronice interne care le protejează de manevrarea defectuoasă (suprasarcină, descărcare profundă). Într-adevăr, descărcarea trebuie limitată la o tensiune de 3 V pe celulă, o tensiune de descărcare mai mică de 2,5 V poate duce la distrugerea celulei.
Cele Bateriile Li-ion nu trebuie confundate cu baterii de litiu nu sunt reîncărcabile. Confuzia este menținută de termenul englezesc Battery care desemnează atât o baterie electrică ( baterie primară sau celulă primară în engleză), cât și un acumulator ( baterie secundară sau celulă secundară în engleză), în timp ce în franceză termenul de baterie este folosit, în mod necorespunzător, pentru a desemnați o „ baterie de acumulator electric ”.
Rata de auto-descărcare a bateriilor litiu-ion este scăzută: mai puțin de 10% / an, spre deosebire de anumite tipuri de baterii care se descarcă chiar și atunci când sunt oprite: acesta a fost cazul bateriei litiu / metal / polimer. (LMP) de la Bolloré, care erau un fiasco pentru că trebuia menținut la o temperatură de 60 ° C , ceea ce însemna că trebuia să fie reîncărcat constant atunci când nu era în circulație, altfel se descărca.
Pierderea capacității bateriei variază foarte mult în funcție de model, climă și metoda de încărcare. În medie, potrivit unui studiu realizat în 2019 pe 6.300 de vehicule electrice, această pierdere este de 2,3% pe an. Încărcările rapide accelerează foarte mult această pierdere: fără încărcare rapidă, o baterie pierde mai puțin de 2% în cinci ani, față de mai mult de 10% cu încărcări rapide regulate.
Dacă condițiile de încărcare și descărcare sunt respectate cu strictețe, aceste acumulatoare pot dura 5 până la 6 ani pentru produsele „publicului larg” (biciclete electrice, smartphone-uri, camere) și mai mult de zece ani pentru produse.
Respectați particularitățile electriceCu un încărcător de calitate adecvat și un sistem de gestionare a bateriei (BMS), aceste cerințe sunt îndeplinite în mod normal.
Respectați câteva instrucțiuni de utilizareEvitați supraîncălzirea acumulatorului:
Acumulatoarele se uzează chiar și atunci când nu sunt utilizate (atunci când cumpărați, verificați data fabricației).
Respectând aceste condiții, acumulatorul va putea să funcționeze în continuare, știind totuși că capacitatea sa (în Ah) va scădea de la an la an.
Sfârșitul duratei de viață apare atunci când, în timpul descărcării, BMS detectează o tensiune sub pragul de întrerupere, chiar și pe un singur element, și întrerupe alimentarea. S-ar putea să rămână 10-20% capacitate în acumulator, dar acesta nu mai poate fi utilizat. Sfârșitul duratei de viață poate apărea, de asemenea, deoarece numărul de cicluri de încărcare-descărcare a produsului a fost epuizat, dar acest lucru devine rar, numărul ciclurilor posibile crescând (aproximativ de la 500 la 1000).
Un dispozitiv echipat cu o baterie litiu-ion furnizează mai puțină energie atunci când temperaturile sunt negative. Este recomandabil să păstrați smartphone, tabletă sau orice alt dispozitiv electronic echipat cu o baterie litiu-ion într - un loc cu o temperatură cuprinsă între 0 ° C și 35 ° C , cu o zonă de confort între 16 ° C și 22 ° C . Când temperaturile scad, reacțiile chimice care produc energie sunt mai puțin active. Ca urmare, energia furnizată este mai mică. Cu toate acestea, performanța bateriei revine la normal atunci când temperaturile cresc.
În 2013, producătorii japonezi reprezentau 70% din piața mondială a bateriilor destinate pieței auto; cota lor de piață a scăzut la 41% în 2016, în timp ce cea a Chinei a scăzut de la 3 la 26% .
În 2020, aproape 140 GWh de baterii au fost alocate pentru fabricarea vehiculelor electrice și hibride. Cei șase producători principali ai acestor baterii reprezintă aproximativ 90% din piață; trei sunt coreene: LG Energy Solutions , lider cu o capacitate de 40 GWh , Samsung SDI și SK Innovation; doi sunt chinezi: CATL la 2 e în lume cu o capacitate de 30 GWh și BYD ; unul este japonez: Panasonic , lider pe piața americană datorită parteneriatului său cu Tesla. Pentru furnizarea pieței europene, tendința este spre fabricarea de celule în Europa de către producătorii asiatici: LG Chem în Polonia pentru bateriile Renault ZOE II, Nissan AESC (asociere între Nissan și NEC ) din Regatul Unit pentru cele ale Nissan LEAF II, Samsung SDI în Ungaria pentru cele ale BMW i3, LG Chem în Germania pentru Volkswagen ID3.
Japonia Panasonic rămâne la 1 st cei mai mari producători de celule la nivel mondial pentru baterii în primul semestru al anului 2018 , cu o producție de 3.330 MWh , în creștere cu 21,5% față de 2017, dar cota sa de piață a scăzut de la 31,4% la 21,1%; la rangul 2 e , CATL chinez a produs 2274 MWh , o creștere de 261% (14,4% din piață), și clasamentul 3 E , chinez BYD 1735 MWh (180,6%; 11% Marlet); 4 - lea rang, coreean LG Chem, cu 1670 MWh (39%) au scăzut cu 13,8% până la 10,6% din piață și 5 - lea rang, coreean Samsung SDI 879 MWh (47%) , înapoi de la 6,8% la 5,6% piața. În total, acești cinci producători reprezintă 64% din piața mondială.
O alianță finanțată de guvernul japonez a fost creată în mai 2018 pentru a accelera dezvoltarea bateriilor solide; include producători (Toyota, Nissan și Honda), producători de baterii (Panasonic și GS Yuasa) și Libtec, o organizație de cercetare japoneză privind bateriile litiu-ion. Scopul este de a dubla gama de mașini electrice pentru a ajunge la 800 de kilometri până în 2030, cu o primă țintă stabilită la 550 de kilometri până în 2025.
În iunie 2018, guvernul chinez a eliminat toate subvențiile pentru bateriile care nu asigură o autonomie de cel puțin 150 km ; această nouă politică va declanșa consolidarea pe scară largă în industria bateriilor auto din Asia, unde sunt prezenți aproximativ 100 de jucători. Producătorii japonezi și sud-coreeni au programat, de asemenea, o creștere rapidă. Între 2017 și 2020, Panasonic, care funcționează aproape exclusiv pentru Tesla, își va dubla cu mult volumul de producție odată cu inaugurarea Gigafactory din Nevada la începutul anilor 2020. CATL își va cvintupla capacitățile de producție până în 2020 datorită unei fabrici chineze gigantice. Noul site LG Chem din Wroclaw, Polonia, va furniza Renault, Audi sau Volvo. Samsung SDI a transformat o fostă fabrică de ecran cu plasmă din Goed, Ungaria, într-un centru de producție a bateriilor litiu-ion pentru a livra Volkswagen și BMW; acesta din urmă a semnat însă un contract cu CATL.
Compania chineză Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) anunță îniunie 2020o baterie litiu-ion, pentru mașini electrice, care poate dura 16 ani și o distanță de 2 milioane de kilometri, de două ori mai mult decât garanțiile actuale, limitată în medie la opt ani și maxim 1 milion de kilometri la Lexus. Pe de altă parte, prețul acestor baterii ar fi cu 10% mai mare decât cele actuale. Tesla anunță 1,6 milioane de kilometri pentru bateriile sale, mai puțin costisitoare de fabricat, iar General Motors a prezentat bateriile sale Ultium, cu o durată de viață anunțată de peste 1 milion de kilometri.
În 2020, India are în vedere un plan similar cu „Battery Airbus” pentru a-și depăși dependența de China pentru celulele bateriei litiu-ion. Guvernul ar estima că ar exista suficient potențial pe teritoriul său pentru a crea cel puțin 5 gigafabrici de tip Tesla pentru o capacitate totală de 50 GWh .
Tesla și-a construit Gigafactory 1 în Nevada cu o capacitate de 35 GWh / an și planifică Gigafactory 2 și mai mult în Buffalo, statul New York , Japonia și China . Tesla s-a asiguratMai 2018 aprovizionarea cu litiu pentru trei ani datorită unui contract cu compania australiană Kidman Resources.
Proiectul Northvolt , sprijinit de Comisia Europeană printr-un împrumut de la Banca Europeană de Investiții (BEI) de 52,5 milioane de euro, a fost inițiat de doi foști angajați Tesla; reunește Scania , Siemens și ABB pentru a construi o fabrică de baterii în Suedia, care ar trebui să intre în funcțiune în 2020 cu un obiectiv de producție de 8 GWh / an de celule, apoi 32 GWh / an până în 2023. Construcția fabricii a început la8 iunie 2018în Skellefteå , Suedia; consorțiul Northvolt a primit calitatea de membru de la producătorul danez de turbine eoliene Vestas . Cei doi fondatori, Peter Carlsson, fost director de producție al modelului S, și Paulo Cerruti, a ales Suedia deoarece are energie hidraulică ieftină și 100%, ceea ce ajută la minimizarea emisiilor de CO. 2 ; speră, de asemenea, să poată obține nichel, cobalt, litiu și grafit în Scandinavia. Pentru a fi competitivi cu giganții asiatici, aceștia intenționează să își reducă costurile printr-o integrare verticală foarte puternică și prin automatizarea proceselor.
Susținută de Comisia Europeană și banca sa de investiții, European Battery Alliance (EBA) dorește să promoveze un „Airbus de baterii”; ea estimează că ar fi nevoie de „cel puțin 10-20 gigafabrici” pentru a satisface cererea Uniunii Europene de baterii. Din 2025, continentul ar putea capta o piață de 250 de miliarde de euro, în timp ce în 2018 producătorii asiatici monopolizează această piață. După ce au susținut proiectul Northvolt, aceștia împing proiectele companiei franceze Saft, recent achiziționată de Total și de consorțiul german Terra-E.
Companiile coreene LG Chem și Samsung SDI operează deja (în 2018) fabrici de baterii în Europa, Polonia și respectiv Ungaria și producătorul chinez de baterii CATL ( Contemporary Amperex Technology ), care a semnat contracte de aprovizionare cu BMW, Volkswagen, Daimler și Nissan- Alianța Renault intenționează să construiască o fabrică în Europa. CATL a decis îniunie 2018să construiască această fabrică în Erfurt, în Germania; va avea o capacitate de 14 GWh / an .
13 noiembrie 2018, Peter Altmeier , ministrul german al economiei și energiei, anunță mobilizarea unui miliard de euro până în 2021 pentru a facilita lansarea producției de celule litiu-ion în Germania, astfel încât „Germania și Europa să poată satisface 30% din cererea globală până în 2030.
Comisia Europeană acordă 2 mai 2019acordul său „în principiu” privind plata de către Paris și Bruxelles a subvențiilor pentru proiectele „Alianța Europeană a Bateriei”, fără ca acestea să fie considerate ajutor de stat ilegal. Cu toate acestea, valoarea subvențiilor autorizate va fi limitată la 1,2 miliarde de euro, ceea ce este mai mic decât 1,7 miliarde promise de Franța și Germania. Prin adăugarea de fonduri private, investițiile în această inițiativă ar putea reprezenta până la 5 până la 6 miliarde de euro. Peter Altmaier, ministrul german al economiei, anunță că a primit mai mult de treizeci și cinci de manifestări de interes.
România anunță în iunie 2019redeschiderea mai multor mine pentru a contribui la proiectul European Battery Alliance. Acestea sunt mine de cobalt, utilizate pentru fabricarea catodilor din celulele acumulatorilor de ioni de litiu și a grafitului, principalul constituent al anodilor.
Comisia Europeană alocă 9 decembrie 2019, eticheta „Proiect european de interes comun” (IPCEI) pentru proiectul „Baterii Airbus” lansat de Franța și la care s-au alăturat alte șase state membre ale UE (Germania, Belgia, Polonia, Italia, Suedia, Finlanda); această etichetă autorizează ajutorul de stat. Proiectul reunește șaptesprezece companii, printre care PSA, Saft, BASF, BMW, Varta, Eneris, Solvay și Umicore. Totalul ajutorului de stat promis este de așteptat să ajungă la 3,2 miliarde de euro, care se vor adăuga la investițiile de 5 miliarde planificate de companii.
Întreprinderea comună Volkswagen-Northvolt anunță în mai 2020 construcția unei prime fabrici de baterii pe site-ul Volkswagen din Salzgitter, Germania. Va produce 16 GWh de acumulatori în fiecare an începând cu 2024, sau aproximativ o zecime din cererea europeană, estimată la 150 GWh pe an în 2025.
În noiembrie 2020, producătorul chinez de baterii SVolt anunță construirea unei fabrici de baterii pentru mașini electrice în Germania, în regiunea Saarlouis ; capacitatea sa de producție de 24 GWh va echipa între 300.000 și 500.000 de mașini pe an; ar trebui să înceapă la sfârșitul anului 2023.
În martie 2021, Volkswagen își anunță obiectivul de a produce 240 GWh de baterii în 2030 în șase fabrici, față de 30 GWh în 2023 când sunt înființate primele două fabrici: fabrica suedeză din Skellefteå va fi prima care va atinge 40 GWh în 2023, apoi cel al lui Salzgitter în 2025. Un model cu o singură baterie va fi utilizat pe 80% din gamă, ceea ce ar trebui să permită o reducere a prețului mașinilor cu 30% în gama medie și cu 50% în segmentul entry-level.
Proiectele fabricii de baterii gigantice se multiplică în Europa: chiar înainte de anunțurile Volkswagen, experții ONG Transport & Environment identificaseră 22 de proiecte, inclusiv 8 în Germania, reprezentând 460 GWh de capacitate în 2025 și 730 GWh în 2030.
După acordul „în principiu” dat de Comisia Europeană la data de 2 mai 2019la plata de către Paris și Bruxelles a subvențiilor pentru proiectele „European Battery Alliance”, Bruno Le Maire confirmă că primul proiect este realizat de Saft, deținut de grupul Total, și de PSA, prin intermediul filialei sale germane Opel; va începe cu o fabrică pilot de 200 de angajați, din 2020, în Franța, apoi două fabrici de producție, una în Franța și cealaltă în Germania, cu 1.500 de angajați fiecare, până în 2022-23, care va produce litiu lichid „îmbunătățit” mai întâi bateriile -ion, apoi din 2025-2026 vor adopta tehnologia solid-state. CEO-ul Total, marcat de eșecul său în sectorul panourilor solare, consideră că acest proiect ar fi relevant doar prin investiții în generația viitoare de baterii. De asemenea, solicită garanții din partea Uniunii Europene pentru a proteja piața împotriva concurenților asiatici. El explică faptul că inițiativa va necesita subvenții publice „uriașe”.
La 3 septembrie 2020, producătorul de mașini PSA și compania petrolieră Total (cu filiala sa Saft) au anunțat crearea Companiei de celule auto (ACC), o societate mixtă responsabilă pentru crearea a două fabrici de baterii din 2023 în Franța și Germania. ACC dezvoltă deja celule litiu-ion la situl Saft din Nersac, lângă Angoulême; producția bateriilor sale va fi mutată în 2023 în alte două site-uri de mare capacitate: în Franța la Douvrin (62) pentru Peugeot / Citroën și în Kaiserslautern în Germania pentru Opel, cu 8 GWh de capacitate anuală, crescută treptat la 48 GWh în 2030, echivalentul unui milion de vehicule electrice.
28 iunie 2021, Renault anunță două parteneriate majore pentru fabrici gigant de baterii, primul cu compania chineză EnVision pentru construcția unei „gigafactory” în Douai (9 GWh în 2024, 24 GWh în 2030), reprezentând o investiție de 2 miliarde de euro și 2.500 de locuri de muncă până în 2030, al doilea cu start-up-ul Verkor din Grenoble, în care necesită mai mult de 20% din capital, pentru a-i permite să construiască o linie pilot din 2022 pentru a co-dezvolta baterii performante, care vor echipa - vehicule de baterie. variază de la Renault (segmentul C și mai sus), precum și electricul Alpine. Verkor va construi apoi o „gigafactorie” de 16 GWh , care va începe în 2026 și va angaja 1.200 de persoane la capacitate maximă.
Potrivit Bloomberg BNEF , prețul pachetelor de baterii pentru mașini electrice a scăzut în 10 ani (2010-2020) de la 1.100 dolari la 137 dolari pe kWh (102 dolari pentru celule + 35 dolari pentru pachet). Prețul mediu al bateriilor de autobuz în China este de 105 USD / kWh. BloombergNEF estimează că prețul ar putea scădea cu 40% până la 58 USD / kWh până în 2030.
În decembrie 2020, Comisia Europeană prezintă un proiect de regulament, care va trebui validat de către statele membre și Parlamentul European, care va impune criterii de mediu pe întregul lanț de viață a bateriei, de la extracția materiilor prime până la reciclare, prin producție. Pentru a limita amprenta de carbon a producției lor, producătorii ar trebui mai întâi să o măsoare și să o raporteze începând cuIulie 2024. Un sistem „pașaport digital” va permite monitorizarea detaliată a originii și a tratamentului materialelor utilizate. ÎnIanuarie 2026, vor fi introduse etichetele clasei de performanță. Pe baza datelor colectate apoi, vor fi stabilite praguri maxime de amprentă de carbon, la fiecare nivel al lanțului, din iulie 2027. De asemenea, vor fi definite criteriile de performanță și siguranță. Criteriile ecologice care trebuie respectate se vor referi în special la durabilitatea materiilor prime utilizate, utilizarea materialelor reciclate și curățenia energiei consumate în fabricație. Componenta de reciclare a planului va intra în vigoare în 2025. Obiectivul colectării separate a bateriilor portabile ar crește apoi la 65% (apoi 70% în 2030), față de 45% în textele actuale. Thierry Breton avertizează: „Bateriile care nu respectă pe deplin standardele pe care le vom stabili sunt interzise pe piața unică” . Comisarul pentru energie, Maros Sefcovic, spune că este „convins că până în 2025 Uniunea Europeană va putea produce suficiente baterii pentru a satisface nevoile industriei auto europene” .
O instalație de reciclare a bateriilor pentru vehicule electrice, lansată în 2011 în Dieuze ( Moselle ) de Veolia și Renault, va trece la stadiul industrial cu ajutorul programului „Investiții pentru viitor”, de la 1.000 t reciclate la 2014 până la 5.000 de tone preconizate în 2020.
New Metal Refining Company (SNAM) din Viviez (Aveyron), filială a holdingului belgian Floridienne, retrage 6.000 de tone de acumulatori pe an, dintre care 8% sunt baterii pentru automobile; începând din 2018, va produce baterii cu componente reciclate. SNAM va deschide mai întâi un atelier pilot pentru bateriile litiu-ion reciclate în primăvara anului 2018. Pentru producția în serie, compania caută un nou site în Aveyron pentru a deschide o fabrică cu o capacitate de 20 MWh pe an în 2019 . Apoi, va îmbunătăți procesele la 4.000 MWh pe an până în 2025. Deoarece producătorii de automobile nu doresc baterii reciclate, compania vizează piața în creștere a stocării energiei electrice în industrie, construcții și energii regenerabile.
Compania belgiană Umicore operează o fabrică de reciclare a bateriilor în Hoboken, lângă Anvers. Compania germană Saubermacher și filiala sa austriacă Redux Recycling au fost inaugurate îniunie 2018o fabrică de reciclare a bateriilor pentru vehicule electrice în Bremerhaven , nordul Germaniei. Site-ul este capabil să manipuleze toate tipurile de baterii litiu-ion și are o capacitate de 10.000 t / an . Deoarece volumul bateriilor la sfârșitul celei de-a doua vieți este încă scăzut, partenerii se așteaptă să recicleze doar 2.000 până la 3.000 t / an în următorii câțiva ani.
În 2011, Laboratorul de inovare pentru noi tehnologii energetice și nanomateriale a doborât recordul mondial de distanță pentru propulsia electrică prin dotarea unui vehicul cu baterii litiu-ion pe bază de fosfat de fier care a parcurs 1.280 de kilometri în 24 de ore în jurul Grenoble .
În 2013, programul European Life + a susținut un proiect numit „LIFE BIBAT” condus de Comisia franceză pentru energie atomică și energie alternativă, care a avut ca scop „validarea unei linii pilot pentru o nouă generație de baterii litiu-ion ecologice cu design bipolar. Proiectul BiBAT își propune să răspundă nevoilor de energie și să abordeze problema epuizării resurselor în fabricarea bateriilor litiu-ion ” .
Bateriile solide par bine plasate pentru a reuși în cele din urmă bateriile litiu-ion. Promit capacitate de stocare sporită, securitate mai bună, costuri mai mici, durabilitate mai mare și încărcare chiar mai rapidă. Electrolitul lichid este înlocuit acolo de un material solid de tip ceramic sau un polimer; nu conțin nicio componentă lichidă sau combustibilă și, prin urmare, oferă o mai bună siguranță, reducând în special riscul de incendiu. Hyundai, Toyota, Fisker, BMW, Google, Solvay, Bosch, Dyson, Continental lucrează la dezvoltarea acestei tehnologii. Bateriile ion de sodiu par, de asemenea, o alternativă promițătoare, sodiul fiind de patruzeci de ori mai abundent decât litiul.
Proiectul european Lisa (din engleza Lithium Sulfur for Safe Electrification ), care reunește 13 parteneri (institute de cercetare și industriale, inclusiv Renault), a fost lansat pe1 st ianuarie 2019să dezvolte o baterie de tracțiune litiu-sulf pentru mobilitate electrică în patru ani. Mai puțin periculoase decât bateriile litiu-ion datorită electrolitului lor solid neinflamabil, acestea ar fi, de asemenea, la jumătate din greutate și mai puțin voluminoase, permițând utilizarea lor în vehicule grele, în special în autocare și autobuze.
În 2020, startupul californian Enevate anunță comercializarea din 2024 a unei noi generații de celule litiu-ion de înaltă performanță, echipate cu un anod de siliciu: mai ușoare decât cele utilizate în prezent, acestea ar trebui să permită încărcarea a 75% din capacitatea bateriei în cinci minute. Pot fi produse în cantități mari pe liniile de producție existente, ceea ce ar trebui să accelereze adoptarea lor de către producători.
În decembrie 2020, QuantumScape din California prezintă o baterie litiu-ion complet solidă bazată pe separatoare ceramice flexibile, care s-ar putea încărca la 80% în 15 minute și se spune că ar avea o durată de viață îmbunătățită. Creat în 2010 și de la Universitatea Stanford , acest start-up se numără printre susținătorii săi Volkswagen, care îl susține ca partener industrial din 2012 și a investit peste 300 de milioane de dolari în dezvoltarea sa; QuantumScape a colaborat cu Volkswagen pentru a furniza 20 GWh de baterii până în 2024-2025; este listat pe Wall Street și are un buget de 1,5 miliarde de dolari pentru acest proiect.
26 ianuarie 2021, Comisia Europeană aprobă un ajutor public de 2,9 miliarde EUR de la 12 state membre, inclusiv Germania, Franța, Italia și Spania, pentru un mare proiect comun de cercetare privind bateriile de nouă generație, numit „Inovația europeană a bateriilor”. Acesta completează primul proiect european cunoscut sub numele de „baterii Airbus”, lansat la sfârșitul anului 2019 de șapte state cu ajutor de stat de 3,2 miliarde EUR, care are ca scop lansarea primelor „fabrici giga” europene în termen de doi ani. Până în 2028, proiectul de cercetare va reuni aproximativ 40 de companii, printre care producătorii BMW, Fiat-Chrysler și Tesla, specialistul suedez în baterii Northvolt și chimistul francez Arkema, pentru a inova în întregul lanț valoric.