Piles et accumulateurs industriels

17,0 millions de PA industriels ont été mis sur le marché en 2015 (+ 25 %)

pour un total de 57 135 tonnes (+ 6 % par rapport à 2014)

de gagner du terrain

ÉVOLUTION DES QUANTITES ET TONNAGES MIS SUR LE MARCHE

Entre 2014 et 2015, le nombre d’unités de PA industriels mis sur le marché augmente de 25 %. Les natures à l’origine de cette progression sont les accumulateurs au lithium (+ 56 %), les accumulateurs nickel-cadmium (+ 34 %), les accumulateurs NiMH (+ 25 %), les piles lithium (+ 10 %) et les accumulateurs au plomb (+ 9 %). Non conçues à des fins professionnelles, un certain nombre de piles alcalines restent déclarées à tort sous le type industriel au lieu de portable : une meilleure information et des travaux de fiabilisation des données auprès des producteurs a permis d’inverser la tendance (+ 25 % en 2014 contre - 25% en 2015 en nombre d’unités).

En lien avec le nombre d’unités, les tonnages de PA industriels progressent mais de manière plus modérée (+ 6 %). Les accumulateurs au plomb et NiCd qui ont les poids unitaires les plus élevés des PA de type industriel, voient leur poids unitaire en baisse de 9 % et 12 % respectivement, en comparaison avec 2014. Par ailleurs, le poids unitaire des accumulateurs au lithium reste stable, mais au global le poids unitaire moyen est en recul de 15 %.

60,1%

19,2%

20,7%

Total mis sur le marché : 135 427 tonnes

Introducteur

Fabricant

Importateur

Figure 10 : Évolution des mises sur le marché de piles et accumulateurs industriels en unités et en tonnages par nature

La légende est donnée dans le même ordre que l’apparition des données (du haut vers le bas).

En 2015, les tonnages de piles lithium industrielles mis sur le marché (sont de nouveau en hausse, dépassant le niveau de 2013 (213 tonnes vs. 207 tonnes en 2013), après une forte baisse entre 2011 et 2014 (- 63 %).

Les accumulateurs au plomb (batteries de traction, d’alimentation de secours ou de véhicules électriques) représentent 24 % des PA industriels mis sur le marché en termes d’unités, notamment du fait de leur faible coût. Le tonnage mis sur le marché est stable, malgré une baisse du nombre d’unités mises sur le marché (- 9 % par rapport à 2014).

Les accumulateurs NiCd (29 % des PA industriels mis sur le marché) sont en forte hausse en nombre d’unités de + 34 % entre 2014 et 2015, malgré la projection d’évolution à la baisse au profit d’autres natures. Ces accumulateurs sont généralement employés pour les systèmes de secours dans les transports aériens et ferroviaires, les blocs d’éclairage de sécurité, le réseau télécom et le stockage d’énergie.

Les tonnages des accumulateurs lithium continuent de progresser (+ 57 %), notamment du fait de la poursuite de l’essor des véhicules électriques (VE) et du marché des vélos à assistance électrique (VAE). Même si les VE restent minoritaires dans le parc roulant français (environ 30 millions de véhicules), en 2015, les immatriculations de voitures particulières électriques s’élèvent à 11 779 unités, au troisième trimestre 2015, soit 1,6 fois plus qu’à la même période en 2014, et représentent 0,8 % du marché¹⁶. Quant aux véhicules utilitaires légers (VUL), ils représentent 5 202 unités en énergie électrique et hybride (dont 4 919 unités de 100 % électrique), soit une part de marché de 1,37 % contre 1,22 % en 2014. Par ailleurs, le marché du cycle progresse également avec plus de 100 000 unités de VAE vendues en 2015¹⁷.

Les accumulateurs NiMH progressent de + 18 % en tonnes mises sur le marché, avec une hausse de 25 % des quantités mises sur le marché. Cette nature d’accumulateur, employée généralement dans les véhicules hybrides, les systèmes électriques et les énergies renouvelables, voit son poids unitaire se stabiliser cette année (+ 5 %). Le dynamisme du marché hybride vient confirmer la tendance : au troisième trimestre 2015, le nombre d’immatriculations de voitures particulières hybrides dont hybrides rechargeables s’élèvent 43 576 unités en France, soit une progression de 41 % par rapport à la même période l’année passée¹⁸. Selon les experts, cette technologie reste prépondérante dans les véhicules hybrides, avec les batteries au lithium, du fait de leur performance par rapport au poids embarqué et de leur taux de recyclage élevé.

En mai 2016, Total a annoncé un projet d’OPA amicale à 950 millions d’euros sur Saft, le fabricant français de batteries de haute technologie. Bien que Saft ne réalise que 5 % de son chiffres d‘affaires

16 Tableau de bord automobile n°44, 3ème trimestre 2015, CCFA, p.37.

17 Communiqué de presse, Le marché du cycle en 2015, UNIVELO.

18 Tableau de bord automobile n°44, ibid, p. 37.

16,02

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Millions d'unités

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Tonnes

Année

dans les batteries de stockage pour les énergies renouvelables, l’entreprise pétrolière jusqu’ici cantonnée, en matière d’électricité, à la production de panneaux photovoltaïques par sa filiale SunPower (acquise en 2011), espère avec cette opération, porter les énergies renouvelables à 1/5 de l’activité du groupe d’ici 2035. L’institut IHS estime que le marché du stockage d’énergie atteindra 19 milliards de dollars en 2017 et Navigant Research que 18 fois plus de batteries seront déployées en 2025 qu’aujourd’hui¹⁹.

REPARTITION PAR STATUT DE PRODUCTEURS

Contrairement aux autres types de PA qui sont peu fabriqués en France, 51 % des PA industriels sont mis sur le marché par des fabricants français (en tonnage), tels qu’Enersys, Saft et Blue Solutions.

Cependant, ce chiffre ne reflète pas complètement la réalité de la zone de fabrication de ces PA : certains fabricants installés en France ayant leurs usines dans d’autres pays ont utilisé à tort le statut

« fabricant ». Sur les 49 % de PA industriels

importés, 21 % proviennent de l’Union Européenne.

Figure 11 : Répartition des tonnages d'accumulateurs industriels mis sur le marché par

statut de producteur

Focus sur la technologie sodium-ion

Le LITEN (Laboratoire d’Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux) est une composante de CEA-Tech, principal organisme public français de R&D. Grâce à une équipe d’ingénieurs et de techniciens en chimie, électrochimie, mécanique, thermique, modélisation, etc., le laboratoire couvre l’ensemble de la chaîne de valeur (du matériau au démonstrateur fonctionnel) et travaille sur toutes les énergies alternatives : énergies renouvelables, efficacité énergétique/stockage, synthèse des matériaux, et en particulier, sur les batteries et piles à combustible.

Le laboratoire possède une longue expérience sur les technologies lithium et plomb, qui constituent encore aujourd’hui son activité principale, et étudie également des technologies alternatives de stockage telles que le Lithium/Soufre et le Sodium-ion. Dans les années 80 et 90, le lithium, plus avantageux en termes de performances, est devenu incontournable au détriment du sodium-ion qui avait pourtant connu un engouement dans les laboratoires de recherche au début des années 80.

Depuis plusieurs années, le LITEN s’est positionné sur la technologie sodium-ion, en partenariat avec le CEA et le CNRS. L’intérêt du sodium réside dans son abondance (6^ème élément le plus abondant sur terre) alors que le lithium (33^ème) est essentiellement concentré dans des gisements en Argentine, Bolivie, Chine et au Chili.

Les travaux portent notamment sur les matériaux d’électrode, l’amélioration du cœur électrochimique et la réalisation de démonstrateurs (cellules et système batterie). Avec une durée de vie démontrée de plus de 4 000 cycles de charge/décharge sans perte significative de performance et d'une capacité de recharge très rapide, la technologie sodium mise au point surpasse déjà d’autres technologies, alors que des améliorations sont encore possibles. À titre de comparaison, les différentes technologies lithium-ion atteignent quelques centaines de cycles (applications nomades) à plusieurs milliers de cycles (transport ou stationnaire), voire plus pour certains démonstrateurs. En l’état actuel des travaux, les deux types de technologies sont comparables sur ce critère de durée de vie. Le choix des composants de chacune d’elles et l’application visée préciseront ensuite la durée de vie.

Les applications seraient principalement stationnaires, pour améliorer le stockage d’énergie : sur de petits équipements, il y a moins de place pour de l’énergie, tandis que sur un système volumineux, la puissance pourra être rapidement atteinte.

19 Les Echos, « Electricité : avec Saft, Total prend pied dans le stockage », 09/05/16.

0,0000337%

20,7%

50,8%

28,4%

Introducteur Fabricant Importateur

Total mis sur le marché : 57 135 tonnes

Le LITEN est impliqué dans de nombreux projets dont voici quelques exemples :

 la fabrication d’un module capable d’alimenter un robot avec l’ANR (Agence Nationale de Recherche) ;

 la plate-forme Batteries qui rassemble sur un même site les compétences et les équipements lourds permettant de développer et de fabriquer à petite échelle des batteries lithium-ion, avec une trentaine de partenaires dont des industriels tels que Renault, Prayon, Umicore et Solvay²⁰ ; NAIADES²¹, projet européen œuvrant pour démontrer que la technologie sodium-ion est une alternative efficace au lithium-ion.

À noter que le CEA-LITEN fait également partie du Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie (RS2E), un organisme d’excellence du CNRS dédié à la recherche sur les batteries et supercondensateurs, auquel participent également 17 laboratoires de recherche public, l’INERIS et de nombreux industriels comme Airbus Group, Engie, Saft, Total, etc.

Source : entretien expert CEA-LITEN et site internet de l’Institut CEA-Tech