La gestion et la réutilisation des batteries et les diagnostics parmi les questions clés

Il est difficile de se tourner vers l’industrie automobile aujourd’hui sans faire référence aux véhicules électriques. De nombreux gouvernements s’efforcent d’encourager leur adoption à grande échelle, tandis que les médias vantent les mérites de l’absence d’émissions de gaz d’échappement. Toutefois, si l’on considère l’ensemble de l’écosystème automobile, l’adoption généralisée des véhicules électriques pose toute une série de problèmes, qu’il s’agisse des infrastructures, de la recharge, de l’approvisionnement en matières premières ou du recyclage des véhicules hors d’usage (VHU).

En ce qui concerne ces derniers, la question de savoir comment démanteler ces véhicules et comment traiter les systèmes de batteries au lithium-ion qui équipent nombre d’entre eux se pose de manière plus pressante.

Pour aider à comprendre ce qui est nécessaire et ce à quoi nous pouvons nous attendre dans les années à venir en ce qui concerne le démontage et le recyclage des VÉ, l’Automotive Recyclers of Canada (ARC) a organisé une table ronde spéciale sur les VÉ. Des membres des secteurs de l’automobile et du recyclage, ainsi que des experts et des analystes de l’industrie, se sont penchés sur certains des problèmes auxquels l’industrie est confrontée et sur des solutions potentielles.

Des recycleurs de VÉ expérimentés

À l’heure actuelle, quelque 1,6 million de véhicules arrivent en fin de vie chaque année au Canada, et plus de 1600 installations de recyclage reconnues sont chargées de démonter et d’éliminer correctement les véhicules à moteur à combustion interne traditionnels. Selon Steve Fletcher, directeur général d’ARC, environ 350 recycleurs et 25 transformateurs de ferraille ont actuellement une certaine expérience du démontage et de l’élimination des véhicules électriques.

M. Fletcher a fait remarquer que si les recycleurs et les entreprises de traitement de la ferraille font tous partie du même secteur, leur mode de fonctionnement peut varier considérablement, notamment en ce qui concerne les composants qu’ils sont en mesure de prélever sur le véhicule, ainsi que ce qu’ils font d’éléments tels que les batteries des VÉ lorsque le véhicule est pesé pour être mis à la ferraille. En outre, étant donné qu’environ 30 % d’un VÉ considéré comme une perte totale est souvent exporté (les véhicules étant une marchandise mondiale), le processus visant à garantir que les véhicules électriques sont correctement acquis, démontés et recyclés est complexe.

Pour aider à mieux comprendre ce qui est nécessaire, la table ronde a proposé plusieurs sessions d’orateurs qui se sont concentrés sur différents aspects du recyclage des VÉ, ainsi qu’une opportunité pour les personnes réunies de poser des questions et d’échanger des idées.

Considérations relatives aux batteries

Dans Réutilisation et recyclage des batteries de VÉ – Considérations techniques et politiques – Maria Kelleher, de Kelleher Environmental, a abordé les objectifs actuels du Canada en matière de véhicules à zéro émission (ZEV), à savoir 100 % des voitures légères et des camions d’ici 2035. Bien que Mme Kelleher ait reconnu qu’une partie de ce chiffre se réfère aux véhicules à hydrogène, les défis actuels liés au coût et à l’infrastructure signifient que toute proposition d’obligation d’utiliser 100 % de VÉ devrait, pour l’instant, se concentrer sur les véhicules électriques à batterie.

Si nous nous retrouvons dans une situation où 2 millions de véhicules zéro émission sont vendus chaque année au Canada d’ici 2035, une grande question se pose : que se passera-t-il lorsque ces véhicules arriveront en fin de vie et, en particulier, qu’adviendra-t-il des batteries lithium-ion ? Selon une étude de l’Agence internationale de l’énergie, on s’attend à une surabondance de VHU électriques vers 2040, ce qui signifie qu’il y aura un besoin pressant d’enlever et de réutiliser leurs batteries. Bien que Mme Kelleher ait fait remarquer que la durée de vie globale d’une batterie automobile lithium-ion typique n’est pas encore connue, elle pourrait durer 5 à 10 ans, voire 15 ans de plus que son utilisation initiale, en fonction de l’état dans lequel elle se trouve lorsqu’elle est inspectée dans le véhicule hors d’usage. Dans certains cas, ces batteries pourraient être remises à neuf pour être utilisées dans d’autres VÉ, ou elles peuvent être utilisées dans des applications à faible consommation d’énergie telles que les drones, les fauteuils roulants électriques et les feux d’avertissement/de chantier. Si c’est le cas, cela retardera d’autant plus l’acheminement de ces piles vers les entreprises de recyclage.

Au Canada, Mme Kelleher a noté que trois organisations, Moment Energy en Colombie-Britannique, VÉ360 à Montréal et au Québec, et All-VÉ en Nouvelle-Écosse, se sont déjà imposées comme des spécialistes dans ce domaine. Aux États-Unis, des acteurs plus importants comme Speirs New Technologies, Big Battery ITAP et B2U (les deux derniers étant situés en Californie) font des percées dans ce secteur.

Ce qui peut être fait avec ces vieilles batteries de VÉ est assez impressionnant. Elles peuvent être utilisées à des fins diverses, allant du stockage de l’énergie pour les immeubles d’habitation à la réutilisation pour les systèmes de recharge des véhicules électriques.

Chaîne d’approvisionnement critique

En ce qui concerne le recyclage des piles, le raccourcissement de la chaîne d’approvisionnement mondiale est considéré comme un élément essentiel de la réussite du processus, ce qui signifie que les installations de matières premières, la fabrication et le recyclage doivent être relativement proches les uns des autres pour éviter les problèmes de délais et de logistique.

L’accent étant mis sur la nécessité pour l’industrie de réduire son empreinte carbone, y compris dans le secteur automobile, la possibilité d’utiliser des matériaux recyclés dans la fabrication des batteries est également considérée comme un élément clé pour créer un modèle commercial durable à long terme, en particulier dans l’Union européenne qui a fixé des exigences obligatoires concernant les matières premières recyclées.

En ce qui concerne les matériaux, les concentrations élevées de nickel et de cobalt dans de nombreuses batteries de VÉ existantes signifient qu’elles sont très appréciées pour leur teneur en métaux précieux, bien que la quantité réelle tende à varier en fonction de la chimie. Mme Kelleher a également noté que les nouvelles batteries au phosphate ferreux de lithium (LFP) commencent à gagner du terrain, car elles sont moins chères à produire et contiennent de fortes concentrations de fer et de phosphore, qui a beaucoup moins de valeur.

Compte tenu de la taille et du poids de ces batteries (entre 300 et 500 kg), elles ne peuvent souvent pas être déplacées facilement et leur nature complexe nécessite un démontage important, soit manuellement, soit mécaniquement, afin d’accéder aux matériaux précieux qu’elles contiennent. Bien que de nouveaux procédés d’hydrométallurgie améliorent la capacité à récupérer les métaux précieux de ces piles, ce qui permet d’obtenir des produits chimiques qui peuvent être revendus directement dans la chaîne d’approvisionnement, l’offre de piles VHU devrait rester modeste pendant un certain nombre d’années.

Un guide pour le Canada

Jeff Haltrecht, de Call2Recycle, a parlé de la gestion des batteries des véhicules électriques en fin de vie : Un guide pour le Canada.

Call2Recycle, qui opère des deux côtés de la frontière, a été fondé aux États-Unis en 1994 par six fabricants de piles qui cherchaient un moyen de recycler leurs piles au nickel-cadmium. Aujourd’hui, l’entreprise traite à peu près tous les types de produits chimiques présents sur le marché et travaille avec huit industries différentes, dont le secteur des VÉ. En 2022, Call2Recycle a collecté 17 millions de livres de piles provenant d’environ 25 000 points de collecte qui sont traités dans 12 sites en Amérique du Nord.

En ce qui concerne le transport des véhicules électriques, M. Haltrecht a expliqué qu’un réseau logistique complètement différent est nécessaire pour recycler ces batteries, qui sont souvent collectées dans des sites de démantèlement et de broyage, ainsi que chez des concessionnaires automobiles et dans des parcs, où elles peuvent être envoyées vers des centres de R&D, des installations de recyclage, de remise à neuf ou de refabrication. En raison de la diversité des lieux et des chemins, il est essentiel de savoir d’où viennent ces piles, où elles vont et combien d’étapes sont nécessaires.

C’est l’une des raisons pour lesquelles, en collaboration avec l’Association canadienne des constructeurs de véhicules (ACCV), Cellàrecycler a élaboré un guide d’introduction pour le Canada qui met l’accent sur le recyclage des batteries de VÉ usagées, ce qui permet d’extraire les métaux et minéraux précieux et de les réutiliser pour fabriquer des batteries de remplacement (afin de contribuer à remédier à la pénurie importante de ces matières premières).

Opportunité pour les recycleurs

Si l’on considère le paysage global du recyclage automobile, dans sa session intitulée Impact des VÉ sur les secteurs du recyclage automobile, de la réparation de collisions et de l’assurance, Ryan Mandell, directeur de la performance des sinistres chez Mitchell International, a examiné comment le marché des véhicules électriques se développe et comment les recycleurs peuvent se positionner pour tirer profit d’un nombre croissant de VÉ qui se retrouvent dans les ventes aux enchères de pièces détachées. Si l’on parle beaucoup des VÉ qui devraient représenter 50 % de l’ensemble du parc automobile, la réalité est que cela ne se produira pas avant plusieurs années et que, dans de nombreux cas, le secteur de l’entretien et de la réparation automobile – ainsi que les recycleurs – aura encore affaire à des véhicules à moteur à combustion interne pendant un bon bout de temps.

« Il faut vraiment être prêt à opérer dans ce monde hybride de types de propulsion multiples », a expliqué M. Mandell. Il a noté qu’alors que les ventes globales de véhicules neufs en Amérique du Nord ont diminué de 8 % en 2022, la demande de VÉ a augmenté de 65 % au cours de la même période. À l’heure actuelle, les ventes de VÉ destinés aux particuliers devraient augmenter de manière significative pour atteindre environ 21 millions d’unités d’ici 2025 (contre 6,8 millions en 2021). Qu’est-ce que cela signifie pour les réparateurs et les recycleurs ?

Tout d’abord, ils doivent être préparés à manipuler ces véhicules, car une voiture, un VUS ou un camion à batterie électrique est très différent des véhicules MCI typiques que la plupart d’entre nous connaissent. L’architecture numérique est complètement différente et beaucoup plus complexe, avec en moyenne près du double du nombre de semi-conducteurs (environ 2000) que l’on trouve sur un véhicule MCI typique.

Une plus grande complexité

Et s’il est bien établi que les véhicules électriques à batterie ont beaucoup moins de pièces mobiles, cela est compensé par une connectivité et une complexité numérique deux fois plus importantes, ce qui nécessite une approche différente des réparations et du démantèlement/de la mise au rebut. Cela se traduit par un nombre beaucoup plus élevé de codes d’erreur nécessaires aux réparations et par une probabilité beaucoup plus grande que les capteurs et les modules situés à l’extrémité « non endommagée » du véhicule soient touchés par une collision et doivent être remplacés et recalibrés correctement pour que le véhicule puisse fonctionner.

Cela concerne non seulement les ateliers de carrosserie et de mécanique, mais aussi les recycleurs, car la fourniture de rapports de diagnostic complets aura une incidence sur les pièces qu’ils vendent, en particulier les composants technologiques ou électroniques.

Le marché canadien connaissant actuellement un taux d’adoption des VÉ beaucoup plus rapide (10 % des nouveaux véhicules étant des VÉ contre 6 % aux États-Unis), c’est aussi un élément à prendre en compte par les recycleurs, notamment en raison de la nature intégrée du secteur automobile entre les deux pays.

M. Mandell a fait remarquer qu’avec l’harmonisation des réglementations frontalières, il existe également une énorme opportunité pour les opérateurs canadiens d’exploiter l’énorme parc automobile américain de 290 millions d’unités, en particulier s’ils sont en avance sur la courbe en ce qui concerne la manipulation et le démontage des VÉ.