Des batteries disruptives au service de la transition énergétique

On le répète à l’envi, le développement de filières industrielles innovantes, que ce soit concernant l’hydrogène, les véhicules électriques, la production d’électricité bas carbone, le recyclage (…), sont une nécessité pour espérer donner corps aux ambitions écologiques françaises, européennes et mondiales, illustrées par l’objectif d’être neutre en carbone à l’horizon 2050. Si la neutralité carbone constitue le graal à atteindre, le chemin pour y parvenir est constellé d’innovations technologiques qui doivent, alliées à une notion nouvelle, la sobriété, permettre d’atteindre cette ambition.

Dans ce contexte, le développement de batteries plus performantes est indispensable. Il convient ici d’étayer la notion de performance en ce qui concerne les batteries. Elle recouvre deux aspects. D’abord, l’amélioration des paramètres qui définissent ce qu’est aujourd’hui une batterie performante, selon l’usage : la puissance délivrée, l’autonomie offerte, la rapidité de charge, le nombre de cycles, la recyclabilité… d’un autre côté, la disruption des usages existants via l’amélioration des technologies. L’exemple le plus parlant est celui du transport routier : les batteries actuelles améliorent les performances des véhicules électriques, avec des autonomies autour de 400 à 500 km aujourd’hui. Les batteries, dans le futur, pourraient permettre une autonomie supérieure à 1000 km, ce qui change drastiquement le spectre d’utilisation des véhicules.

Quels seront les usages des batteries dans le futur, dans le contexte de la transition énergétique ? Et quelles disruptions seront nécessaires pour garantir ces usages ? On pense tout d’abord à la mobilité, qu’elle soit routière, aérienne ou ferroviaire, dans le sens où les transports constituent une part importantes des émissions de GES à l’heure actuelle. Les véhicules électriques ont besoin de batteries à haute capacité et à recharge rapide, pour être compétitives par rapport aux performances des véhicules thermiques actuels.

Pour l’aviation et le maritime, ce sont la légèreté et la puissance qui doivent être améliorées, dans des proportions importantes, pour imaginer, par exemple, des avions électriques ayant des performances comparables aux avions de ligne thermiques actuels.

Ensuite, le stockage de l’énergie constitue, après les transports, un pilier de la réussite de la transition énergétique, pour palier l’intermittence de certaines sources d’énergie, éoliennes et solaire en tête. Les améliorations attendues concernent la limitation de l’autodécharge, qui permettra de stocker les excédents de production sur du long terme, et la durée de vie, qui doit être grandement améliorée pour pouvoir généraliser les couplage entre production intermittente et stockage.

Viennent ensuite des usages qui peuvent paraître plus minoritaires, mais qui prennent une place de plus en plus considérable aujourd’hui, que ce soit en termes d’usages, mais aussi des émissions de GES qu’ils génèrent.

Citons l’utilisation des appareils électroniques portables, pour lesquels la charge rapide et la durabilité des batteries est une évolution attendue. Dans la même veine, la domotique mise, pour se généraliser plus rapidement, sur l’augmentation de l’autonomie des batteries, de leur durée de vie, et de l’absence de maintenance. Ces améliorations permettront également d’élargir le spectre d’utilisation des objets connectés.

Ensuite, les réseaux intelligents, autre pilier essentiel de la transition énergétique pour rationaliser la production et la consommation d’énergie, nécessitent des batteries plus performantes pour permettre une gestion plus efficace de l’énergie, et un équilibre entre l’offre et la demande

Dernier exemple, la mobilité urbaine, sous tous ses aspects, qui constitue, à l’instar des exemples précédents, une des pierres angulaires de la transition énergétique. L’amélioration drastique des performances des batteries, sur le plan de la fiabilité, de la légèreté, de la sécurité et de l’autonomie permettront de développer dans des proportions compatibles avec les ambitions écologiques qui sont les nôtres la micro-mobilité et les transports publics pour tous.

En bref, dans le domaine des batteries, les disruptions technologiques à venir vont permettre non seulement de révolutionner les usages actuels, mais constituent une condition indispensable à l’avènement de la transition écologique en cours.