« Ce que nous pouvons monter, nous pouvons aussi le démonter » : Bosch prévoit de recycler plus d’un million de batteries de voitures électriques en 2030

L’essor de la voiture électrique pose toute une série de défis au niveau industriel. Parmi ceux-ci, le recyclage des batteries est un enjeu qui n’est pas encore pleinement perceptible aujourd’hui, mais qui sera crucial à moyen et long terme. À mesure que le nombre de véhicules électrifiés augmente, l’industrie doit également se préparer à gérer leurs composants une fois leur durée de vie écoulée. Il ne s’agit pas seulement de récupérer des matériaux tels que le lithium, le nickel ou le cobalt ; il existe une étape préalable à laquelle on ne prête souvent pas beaucoup d’attention, mais qui est tout aussi décisive : transformer une batterie de grande taille en un ensemble de matériaux pouvant être traités de manière sûre, rapide et efficace.

C’est dans ce domaine que travaille Bosch Rexroth, la branche technologie industrielle du groupe allemand Bosch, qui a développé des solutions automatisées pour faciliter le recyclage des batteries de véhicules électriques. Sebastian Krieger, responsable de l’ingénierie et des projets de soutien commercial pour l’automatisation des usines au sein de l’entreprise, est clair sur ce qu’ils ont accompli : « Ce que nous pouvons monter, nous pouvons aussi le démonter ».

15 ans à fabriquer des batteries servent également à les démonter

L’entreprise a mis à profit l’expérience acquise au cours de plus de quinze ans dans la fabrication de batteries afin de recycler ces composants, dans le but de rendre leur démontage un processus industriel plus rapide et mieux contrôlé : « Le défi consistait à transférer notre expertise en fabrication vers des solutions de recyclage »

D’après les prévisions de Bosch, en Europe, il y aura plus d’un million de batteries de véhicules électriques disponibles pour le recyclage d’ici 2030. Au niveau mondial, les constructeurs automobiles prévoient de produire 54 millions de véhicules électriques à batterie par an à cette date, contre 10,5 millions en 2022. Cette croissance augmentera la demande de matières premières et, avec le temps, le volume de batteries qui devront être gérées une fois leur durée de vie écoulée.

Une batterie à ions de lithium a généralement une durée de vie allant de huit à quinze ans, et lorsqu’elle cesse d’être considérée comme utilisable, son traitement pose des difficultés environnementales et de sécurité importantes. Cependant, le recyclage ne commence pas directement par l’extraction des métaux : il est d’abord nécessaire de préparer la batterie afin qu’elle puisse entrer dans les processus industriels ultérieurs.

Un processus automatisé et plus sûr

Cette étape préalable, appelée prétraitement, comprend l’analyse initiale du module, son ouverture, la décharge électrique, le démontage ainsi que la séparation des matériaux par type. Le système intègre en outre des outils de suivi et de traçabilité afin de faciliter la surveillance environnementale du processus. Une fois ces opérations terminées, « nous préparons les batteries tant pour la broyage que pour les processus pyrométallurgiques et hydrométallurgiques qui permettent d’extraire les matières premières précieuses des batteries et de les rendre disponibles pour leur réutilisation », explique-t-il.

Dans tout ce processus, la décharge constitue l’un des principaux obstacles : « Avant de pouvoir broyer et traiter les cellules d’une batterie, il est nécessaire de les désactiver chimiquement. Traditionnellement, la seule façon de le faire était d’attendre : les batteries étaient déchargées et laissées reposer pendant jusqu’à 24 heures afin de devenir complètement inertes ». L’entreprise a cependant développé une méthode automatisée et brevetée de décharge profonde qui permet de désactiver chimiquement les modules en seulement cinq à quinze minutes, selon leurs caractéristiques.

La différence obtenue n’est pas seulement une question de vitesse, elle concerne également la sécurité. Les batteries peuvent subir des courts-circuits, provoquer des incendies ou exposer les travailleurs à des substances chimiques, ce qui fait que leur manipulation comporte aussi des risques physiques. Dans ce contexte, l’automatisation du déchargement permet de réduire ces dangers et d’améliorer l’efficacité du traitement.

Dans des conditions optimales, le recyclage peut permettre de récupérer et de réutiliser jusqu’à 95 % des éléments chimiques d’une batterie, y compris le lithium, le nickel, le cobalt et le cuivre. Pour Bosch, cette possibilité contribue non seulement à réduire la dépendance aux matières premières soumises à des tensions géopolitiques et à des problèmes d’approvisionnement, mais elle limite également l’impact environnemental lié à leur extraction, à leur raffinage et à leur élimination.

« Ma principale préoccupation a toujours été la durabilité et la manière dont nous pouvons utiliser la technologie pour contribuer à créer des systèmes en boucle fermée. L’extraction et le raffinage des matières premières, ainsi que la production de cellules, peuvent avoir de graves répercussions environnementales, tout comme l’élimination des batteries usagées. En les recyclant, nous minimisons cet impact et faisons un grand pas vers l’établissement d’une économie circulaire pour la mobilité de demain », conclut Krieger.