Elles sont partout: dans nos smartphones, nos tablettes, dans les pacemakers. Mais c'est dans l'automobile, secteur en pleine transformation, que les batteries électriques représentent un réel enjeu face à la transition énergétique. A quoi servent-elles? Qui les fabrique? Quelles sont leurs limites? Ce qu'il faut savoir sur les batteries électriques, au moment où le géant américain Tesla organise son "Battery Day" (Journée de la batterie). 

Le lithium-ion, au cœur des batteries 

Les batteries rechargeables de voitures électriques fonctionnent aujourd'hui avec les cellules lithium-ion.  Une telle batterie est composée de lithium, de cobalt et d'oxygène sur son électrode positive, et de graphite sur son électrode négative. Entre les deux, il y a un liquide où le lithium circule. Le mouvement des électrons et du lithium va provoquer une réaction électrique permettant de faire fonctionner un appareil ou de le recharger. L'avantage principal du véhicule électrique, c’est "d”être plus économe en CO2 et de contribuer à la réduction de l'effet de serre", explique à l’AFP Xavier Mosquet, directeur associé senior au sein du cabinet BCG.  

Une production dominée par l’Asie

"Aujourd’hui les grands fabricants mondiaux de batteries sont chinois, coréens et japonais", précise le spécialiste, tandis que l'Europe représente seulement 1% de la production mondiale. La Chine, qui totalise la moitié des ventes mondiales de voitures électriques, mène la danse: le pays abrite les deux tiers des capacités mondiales de production de cellules. Parmi les principaux fabricants mondiaux, le chinois Contemporary Amperex Technology (CATL), le japonais Panasonic ou encore le sud-coréen LG-Chem.Tesla a lui implanté sa “Gigafactory", une énorme fabrique de batteries au lithium, au Nevada (Etats-Unis).

Des investissements en masse dans un marché en expansion

Malgré un marché automobile en berne en raison de la crise sanitaire, les investissements dans les batteries électriques se multiplient. Volkswagen a annoncé en mai un investissement de 1,1 milliard d'euros dans un fabricant chinois de batteries, Gotion High-Tech.  Mais l'Europe tente de percer. Bruxelles a donné en décembre dernier son feu vert à un "Airbus des batteries", avec des aides d’État de 3,2 milliards d'euros. En France, PSA et Saft, filiale de Total, ont lancé une société conjointe (ACC) afin de produire des batteries pour véhicules électriques d'ici à 2023. Selon BCG, le marché mondial des batteries automobiles pourrait atteindre 45 milliards d'euros en 2027, dont 20% à 30% en Europe. 

Autonomie, environnement: les batteries ne font pas l'unanimité 

Problème: il est fréquemment reproché aux batteries des voitures électriques de ne pas offrir une autonomie suffisante, comparé aux moteurs thermiques (diesel ou essence), constituant le principal frein à l'achat. 

Le nombre de bornes et le temps de recharge fait également débat. La France prévoit d'atteindre 100.000 bornes en accès public fin 2021, soit un an plus tôt que prévu. Autre point sensible: l'impact social et environnemental. L'extraction du cobalt, un des composants des batteries, "pose problème en termes de violation des droits humains", souligne auprès de l'AFP Sabine Gagnier, chargée de plaidoyer à Amnesty International. L'ONG a mené une enquête en République démocratique du Congo, montrant que le cobalt était extrait des mines par des enfants. Or, le pays "totalise 50% des ressources au niveau mondial",ajoute-t-elle. Les industriels s'attellent également à améliorer le recyclage de ces batteries, dont certains composants usés finissent dans les décharges.

Concurrence 

La concurrence est rude pour rivaliser avec Tesla, de très loin le plus méditique acteur du secteur. Le groupe américain General Motors a dévoilé en mars sa batterie Ultium, qui pourrait permettre à un véhicule de parcourir jusqu'à 645 kilomètres (400 miles) avec une seule recharge. Les batteries solides doivent également augmenter l'autonomie des véhicules, en plus de réduire les temps de recharge. 

Enfin, l'hydrogène est considéré comme un moyen d'accompagner la transition énergétique en permettant de stocker à grande échelle de l'électricité et en servant de carburant dans les véhicules électriques, garantissant une meilleure autonomie que les batteries.