Taille et part du marché des matériaux de batterie durables, par type de batterie (lithium-ion, plomb-acide) ; Matériel; Application - Analyse mondiale de l'offre et de la demande, prévisions de croissance, rapport statistique 2025-2037

Marché des matériaux de batterie durables : moteurs de croissance et défis

Moteurs de croissance

• Innovation dans les produits chimiques alternatifs pour batteries  : la disponibilité limitée et les risques géopolitiques associés au lithium, au cobalt et au nickel stimulent l'innovation dans les produits chimiques alternatifs pour les batteries telles que les batteries sodium-ion, lithium-soufre et à semi-conducteurs, réduisant ainsi la dépendance à l'égard de ressources rares. Dans le contexte de la recherche de solutions énergétiques abordables et durables, diverses alternatives aux batteries lithium-ion traditionnelles présentent un potentiel important. Les batteries sodium-ion se distinguent par l’abondance et la rentabilité du sodium par rapport au lithium. Cela réduit non seulement les coûts de production, mais minimise également l’impact environnemental associé à l’approvisionnement et à la transformation des matériaux. De plus, pour les applications de stockage d’énergie à grande échelle, les batteries à flux redox constituent une solution innovante et hautement évolutive. En faisant circuler des électrolytes liquides à travers des cellules électrochimiques, ces batteries stockent et libèrent efficacement de l'énergie par transfert d'électrons, répondant ainsi aux besoins d'intégration des énergies renouvelables.
  
  De plus, les batteries métal-air, telles que les batteries zinc-air, présentent une autre alternative intéressante. Leur capacité à atteindre une densité énergétique élevée tout en conservant une structure légère est cruciale pour améliorer les solutions de stockage d’énergie. Ces batteries produisent de l'électricité par oxydation de métaux comme le zinc ou l'aluminium, en utilisant l'oxygène de l'air. Cela élimine le besoin de conserver un agent oxydant dans la batterie elle-même, ce qui permet d'obtenir une conception plus compacte et plus efficace.
  
  Ensemble, ces alternatives mettent en évidence une évolution vers des technologies de stockage d'énergie plus durables et accessibles, répondant à la fois aux préoccupations économiques et environnementales en matière de production et de consommation d'énergie.
   
• Extension des solutions de stockage d'énergie renouvelable : À mesure que les sources d'énergie solaire, éolienne et autres sources d'énergie renouvelables continuent de croître, des solutions de stockage d'énergie efficaces sont essentielles pour équilibrer les fluctuations de l'approvisionnement et garantir la stabilité du réseau. Les batteries durables, fabriquées à partir de matériaux abondants et respectueux de l'environnement, deviennent une priorité pour les projets de stockage d'énergie à grande échelle, en particulier dans les zones hors réseau et rurales où l'accès à une alimentation électrique constante est limité. De plus, la volonté de neutralité carbone incite les sociétés énergétiques et les gouvernements à investir dans des technologies de batteries ayant un impact environnemental minimal, telles que les batteries sodium-ion et fer-air. Ces innovations améliorent la durée de vie et l'efficacité des systèmes de stockage d'énergie tout en réduisant la dépendance à l'égard de matériaux critiques, rendant ainsi l'adoption des énergies renouvelables plus durable et plus rentable à long terme.
  
  Par conséquent, l’expansion des solutions de stockage d’énergie renouvelable, telles que les parcs de batteries vendus sur le réseau et les systèmes solaires hors réseau, nécessite des matériaux de batterie durables et de longue durée qui s’alignent sur la transition énergétique propre. Par exemple, l’AIE a indiqué qu’à la fin de 2022, la capacité totale de stockage par batterie installée à l’échelle du réseau était d’environ 28 GW, dont la majorité avait été ajoutée au cours des 6 années précédentes. Grâce à l'ajout de plus de 11 GW de capacité de stockage, les installations ont augmenté de plus de 75 % en 2022 par rapport à 2021.

Le graphique ci-dessous illustre l'ajout annuel de stockage sur batterie à l'échelle du réseau :

Défis

• Coûts d'investissement élevés : la création d'installations de production conformes aux réglementations strictes en matière d'émissions et aux normes d'empreinte carbone est essentielle pour produire des matériaux pour batteries de manière écologiquement durable. Cela implique l’utilisation de technologies et de procédures de fabrication modernes à plus forte intensité de capital que les technologies conventionnelles. Par exemple, la construction d’une giga-usine de batteries lithium-ion d’une capacité de production annuelle de 35 GWh coûterait environ 5 milliards de dollars. De même, des coûts plus élevés pour l'approvisionnement, le développement de la chaîne d'approvisionnement et le déploiement de systèmes de captage du carbone sont associés à la production durable d'autres produits essentiels tels que le cobalt, le nickel et le graphite.
   
• Problèmes de gestion de la chaîne d'approvisionnement : la fabrication de matériaux pour batteries dépend souvent de sources géographiques limitées, qui peuvent être sujettes à des interruptions. Par exemple, l’offre et le prix d’éléments vitaux comme le lithium, le cobalt et le nickel peuvent être fortement affectés par les conflits géopolitiques, les restrictions commerciales et les réglementations environnementales dans d’importants pays producteurs. Selon le Fonds monétaire international (FMI), les interruptions de la chaîne d'approvisionnement pourraient entraîner des dépenses plus élevées et des délais de livraison plus longs, ce qui pourrait entraver l'expansion du marché des véhicules électriques (VE) et la fabrication de batteries en général. Le maintien d’une chaîne d’approvisionnement stable devient crucial à mesure que la demande de batteries augmente. Les entreprises doivent créer des plans de réduction des risques qui incluent la diversification de leurs fournisseurs, l'achat local et la recherche de matériaux de substitution susceptibles de réduire la dépendance à l'égard des zones à haut risque.