21 octobre 2020

Les nouvelles batteries longue durée de Tesla pourraient permettre d’aligner le coût des VE sur celui des voitures à essence

Le constructeur de voitures électriques Tesla Inc (TSLA.O) prévoit d’introduire une nouvelle batterie à faible coût et à longue durée de vie dans sa berline Model 3 en Chine dans le courant de cette année ou au début de l’année prochaine. Il espère ainsi aligner le coût des véhicules électriques sur celui des modèles à essence et permettre aux batteries des véhicules électriques d’avoir une deuxième et une troisième vie dans le réseau électrique.

Depuis des mois, le directeur général de Tesla, Elon Musk, taquine les investisseurs et les rivaux en promettant de révéler les avancées significatives de la technologie des batteries lors d’une “Journée des batteries” fin mai.

De nouvelles batteries à faible coût, conçues pour durer un million de kilomètres et permettre aux Teslas électriques de se vendre de manière rentable pour le même prix ou moins qu’un véhicule à essence, ne sont qu’une partie de l’agenda de Musk, ont déclaré à Reuters des personnes connaissant ces plans.

Avec une flotte mondiale de plus d’un million de véhicules électriques capables de se connecter et de partager l’électricité avec le réseau, Tesla a pour objectif d’atteindre le statut de compagnie d’électricité, en concurrence avec des fournisseurs d’énergie traditionnels tels que Pacific Gas & Electric (PCG_pa.A) et Tokyo Electric Power (9501.T), selon ces sources.

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La nouvelle batterie “million de miles” au centre de la stratégie de Tesla a été développée conjointement avec la société chinoise Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) (300750.SZ) et déploie la technologie développée par Tesla en collaboration avec une équipe d’experts universitaires en batteries recrutés par Musk, ont déclaré trois personnes connaissant bien l’effort.

A terme, des versions améliorées de la batterie, avec une densité énergétique et une capacité de stockage plus importantes et un coût encore plus bas, seront introduites dans des véhicules Tesla supplémentaires sur d’autres marchés, y compris en Amérique du Nord, ont indiqué les sources.

Le projet de Tesla de lancer la nouvelle batterie d’abord en Chine et sa stratégie plus large de repositionnement de l’entreprise n’ont pas été annoncés auparavant. Tesla a refusé de commenter.

Les nouvelles batteries de Tesla s’appuieront sur des innovations telles que des compositions chimiques à faible teneur en cobalt et sans cobalt, et l’utilisation d’additifs chimiques, de matériaux et de revêtements qui réduiront le stress interne et permettront aux batteries de stocker plus d’énergie pendant plus longtemps, selon certaines sources.

Tesla prévoit également de mettre en œuvre de nouveaux procédés de fabrication de batteries à grande vitesse et fortement automatisés, conçus pour réduire les coûts de main-d’œuvre et augmenter la production dans des “térafacteurs” massifs, environ 30 fois plus grands que la “giga usine” tentaculaire de l’entreprise au Nevada – une stratégie que Musk a télégraphiée fin avril aux analystes.

Tesla travaille sur le recyclage et la récupération de métaux aussi coûteux que le nickel, le cobalt et le lithium, par l’intermédiaire de sa filiale Redwood Materials, ainsi que sur de nouvelles applications de “seconde vie” des batteries de véhicules électriques dans des systèmes de stockage en réseau, comme celle que Tesla a construite en Australie du Sud en 2017. Le constructeur automobile a également déclaré vouloir fournir de l’électricité aux consommateurs et aux entreprises, mais n’a pas fourni de détails.


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Reuters a rapporté en exclusivité en février que Tesla était en pourparlers avancés pour utiliser les batteries lithium-phosphate de fer de la CATL, qui n’utilisent pas de cobalt, le métal le plus cher dans les batteries des VE.

La CATL a également mis au point une méthode plus simple et moins coûteuse de conditionnement des éléments de batterie, appelée “cell-to-pack”, qui élimine l’étape intermédiaire du regroupement des éléments. Tesla devrait utiliser cette technologie pour réduire le poids et le coût des batteries.

Les sources ont déclaré que la CATL prévoit également de fournir à Tesla en Chine l’année prochaine une batterie nickel-manganèse-cobalt (NMC) améliorée et de longue durée dont la cathode est composée de 50% de nickel et seulement 20% de cobalt.

Tesla produit désormais des batteries nickel-cobalt-aluminium (NCA) conjointement avec Panasonic (6752.T) dans une “giga usine” du Nevada, et achète des batteries NMC à LG Chem (051910.KS) en Chine. Panasonic a refusé de commenter.

Ensemble, les progrès de la technologie des batteries, la stratégie d’élargissement des modes d’utilisation des batteries pour VE et l’automatisation de la fabrication à grande échelle visent le même objectif : Repenser le calcul financier qui, jusqu’à présent, rendait l’achat d’une voiture électrique plus cher pour la plupart des consommateurs que de s’en tenir aux véhicules à combustion interne qui émettent du carbone.

“Nous devons vraiment nous assurer que nous obtenons une rampe très raide dans la production de batteries et continuer à améliorer le coût par kilowatt-heure des batteries – c’est très fondamental et extrêmement difficile”, a déclaré M. Musk aux investisseurs en janvier. “Nous devons augmenter la production de batteries à des niveaux que les gens ne peuvent même pas imaginer aujourd’hui”.

Tesla a déclaré des bénéfices d’exploitation pendant trois trimestres consécutifs, ce qui a presque doublé le prix de son action cette année. Néanmoins, les ambitieux plans d’expansion de Musk dépendent de l’augmentation des marges bénéficiaires et du volume des ventes.

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Un certain nombre des progrès techniques réalisés par Tesla et CATL dans le domaine de la chimie et de la conception des batteries ont été réalisés dans un petit laboratoire de recherche de l’université Dalhousie à Halifax, en Nouvelle-Écosse. Ce laboratoire est dirigé depuis 1996 par Jeff Dahn, un pionnier dans le développement des batteries lithium-ion pour les véhicules électriques et le stockage en réseau.

M. Dahn et son équipe ont entamé un partenariat de recherche exclusif de cinq ans avec Tesla à la mi-2016, mais la relation remonte au moins à 2012.

Parmi les contributions essentielles du laboratoire de M. Dahn : Des additifs chimiques et des matériaux issus de la nano-ingénierie pour rendre les batteries lithium-ion plus résistantes aux chocs dus au stress, comme la charge rapide, et prolonger ainsi leur durée de vie.

Le coût des batteries lithium-phosphate de fer sans cobalt de la CATL est tombé en dessous de 80 dollars par kilowatt-heure, le coût des éléments de la batterie tombant en dessous de 60 dollars par kWh, selon les sources. Les batteries NMC à faible teneur en cobalt de la CATL coûtent près de 100 $/kWh.

Les dirigeants de l’industrie automobile ont déclaré que 100 $/kWh pour les blocs de batteries est le niveau auquel les véhicules électriques atteignent à peu près la parité avec les concurrents à combustion interne.

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Shirley Meng, experte en batteries et professeur à l’université de Californie à San Diego, a déclaré que les cellules NMC pourraient coûter aussi peu que 80 $/kWh une fois que le recyclage et la récupération de matériaux clés tels que le cobalt et le nickel sont pris en compte. Les batteries au phosphate de fer, qui sont plus sûres que les NMC, pourraient trouver une seconde vie dans les systèmes de stockage stationnaires du réseau, réduisant ainsi le coût initial de ces batteries pour les acheteurs de véhicules électriques.

En comparaison, les nouvelles batteries à faible teneur en cobalt développées conjointement par General Motors Co (GM.N) et LG Chem ne devraient pas atteindre ces niveaux de coût avant 2025, selon une source familière avec le travail des entreprises.

GM a refusé de commenter ses objectifs en matière de coûts. Au début de l’année, elle a seulement déclaré qu’elle prévoyait de “faire baisser le coût des cellules de batterie en dessous de 100 $/kWh” sans préciser de calendrier.