Un site internet et de belles ambitions pour le projet ReLieVe

Le site internet du projet ReLieVe est désormais accessible pour s’informer sur cette initiative d’ampleur qui vise à développer un procédé innovant en boucle fermée pour recycler les batteries Li-ion des véhicules électriques. L’occasion de faire un point sur les avancées des recherches avec Sophie Lebouil, R&D Program Manager chez Eramet Ideas et coordinatrice du projet.

Où en est le projet ReLieVe ?

Sophie Lebouil – Durant toute l’année 2020, nous avons testé plusieurs voies à l’échelle pilote. Les expérimentations concernaient autant l’amont du procédé, donc le broyage des batteries et l’ensemble des étapes de séparations physiques pour récupérer la black mass (produit intermédiaire issu du recyclage) et les métaux de valeur qu’elle contient, que l’aval du procédé, donc le raffinage de cette black mass par voie hydrométallurgique pour produire de sels de qualité batterie. Ça a été un vrai challenge en ces temps de pandémie de réaliser toutes ces campagnes de pilotage, mais grâce à la mobilisation des équipes d’Eramet Ideas, nous y sommes parvenus.

Quelles sont les conclusions de ces expérimentations ?

S. L. – Nous avons aujourd’hui un procédé testé qui atteint les objectifs de performance que nous nous étions fixés. Nous poursuivons en 2021 les tests à échelle semi-industrielle en pilotant notre procédé sur davantage de types de batteries à recycler et en se focalisant notamment sur les chutes de production des gigafactory, c’est-à-dire des morceaux voire des batteries entières, neuves, qui sont des rebuts de production de ces usines. L’objectif est bien sûr d’obtenir le meilleur taux de recyclage possible mais également d’obtenir des produits finaux de grande pureté permettant la production de nouvelles batteries.

Comment avancent vos partenaires SUEZ, sur la partie collecte et démantèlement, et BASF, côté fabrication de matériaux cathodiques ?

S. L. – Le groupe SUEZ a travaillé à l’élaboration d’une base de données de tous les types de batteries électriques existantes et des paramètres d’assemblage des packs afin d’étudier la possibilité d’automatiser certaines étapes du démantèlement. L’ambition est également de trouver la meilleure intégration des aspects logistique entre les opérations de décharge/démantèlement des batteries et la future usine de recyclage. Plusieurs options sont possibles, notamment un transfert sous forme de modules de cellules ou même de cellules ayant subi un premier broyage pour être plus facilement transportables. Les équipes réfléchissent aussi au maillage optimum du territoire pour réaliser cette collecte, que ce soit à l’échelle d’un département, d’une région et même d’un pays. Ils veillent également à ce que ces modèles respectent les aspects réglementaires européens au niveau de la directive 2006/66/CE. Le groupe BASF œuvre sur la partie CAM (Cathode Active Materials) pour synthétiser ces matériaux actifs des batteries, à partir des produits issus du procédé de recyclage d’Eramet. En tant que client type des producteurs de sels de Ni, Co, Li tels qu’Eramet, les équipes de BASF peuvent ainsi exprimer leurs besoins en matière de pureté des produits.

Quelles sont les prochaines étapes prévues ?

S. L. – 2021 marque un jalon important puisque nous arrivons en fin d’étude de cadrage et nous aurons tous les éléments pour valider de manière préliminaire les principaux paramètres technico-économiques d’un projet industriel, et donc décider de la poursuite du projet vers son industrialisation. Notre intention est de continuer le développement de ce projet avec des partenaires, en particulier pour sécuriser l’approvisionnement en matières entrantes que ce soit des batteries automobiles en fin de vie ou des rebuts de production des futures gigafactory européennes, mais aussi pour accélérer le développement sur certaines briques technologiques et intégrer ce projet dans la chaine de valeur batteries européenne.

Quel modèle voulez-vous mettre en place ?

S. L. – Aujourd’hui en Europe, la plupart des activités de recyclage des batteries Li-ion des véhicules électriques s’arrêtent à la production de black mass. Elle est ensuite exportée hors Europe, en Amérique du Nord bien souvent où elle est traitée par voie pyrométallurgique, qui n’est pas la plus efficace d’un point de vue environnemental puisque seuls certains métaux peuvent être récupérés et cela nécessite des opérations de transport de la matière sur de longues distances. D’autre part, l’export de black mass est en contradiction avec la volonté de sécurisation des chaînes d’approvisionnement de ces matériaux pour la production de nouvelles batteries de véhicules électriques, dont la généralisation est un enjeu majeur pour la transition énergétique, mais aussi la création de nombreux emplois. Le modèle actuel n’est donc plus adapté aux évolutions du marché et de la réglementation européenne.

Comment y parvenir ?

S. L. – Notre intention est de développer un modèle intégré en Europe de la batterie à recycler jusqu’à la production de matériaux adaptés à la fabrication de nouvelles batteries.  C’est une solution intégralement européenne, efficace et qui peut s’insérer en complément de la filière existante des producteurs de black mass. Nous nous inspirons aussi du modèle chinois, dont la filière est plus développée, du fait d’un plus grand nombre de véhicules électriques en circulation. L’idée est de profiter des avantages européens en termes de structures déjà existantes et de notre savoir-faire en matière de procédé hydrométallurgique sur nos black mass mais aussi celles d’autres producteurs. Il s’agit donc là de créer un modèle vertueux avec la mise en place de boucles plus courtes, plus efficaces et donc plus rentables permettant de répondre aux besoins d’un marché du recyclage prévu en très forte croissance sur les 20 années à venir.