À l’intérieur de l’usine, seule l’échelle des machines et certaines opérations effectuées à la main par les opérateurs rappellent au visiteur qu’il arpente une ligne pilote. Elle devrait prochainement être rejointe par une petite sœur : une ligne de 0,25 gigawatt­heure (GWh) doit être érigée pour préparer l’industrialisation à grande échelle. Blue Solutions travaille toujours au développement de sa prochaine batterie de quatrième génération. L'industriel se prépare déjà à la produire en masse à partir de 2029 dans ce qui doit être la cinquième gigafactory française, dans l’agglomération de Mulhouse (Haut-Rhin). Représentant un investissement de 2,2 milliards d’euros, la future usine doit offrir à terme 1500 emplois pour une capacité de production annuelle de 25 GWh – de quoi fournir en batteries l’équivalent de 250000 voitures.

Voilà les bases jetées, mais il reste du travail à abattre. Passé l’effet d’annonce, Blue Solutions ne cache pas que la partie est loin d’être gagnée : dans le monde du solide, les concurrents sont pléthore et il faut être campé «sur ses deux jambes : le produit et le process», estime Richard Bouveret, son PDG. Une opinion partagée par les experts, selon lesquels la technologie tout-solide ne se retrouvera pas dès demain dans nos voitures, malgré les promesses de certains industriels. Les constructeurs y voient une sécurité améliorée (l’absence de gel et de liquide inflammable dans l’électrolyte limite le risque d’emballement thermique) et un argument clé pour la mobilité : une plus grande autonomie qui permettrait de parcourir de longues, voire très longues distances. Il faudra, pour concrétiser ces promesses, réduire le coût de production via les économies d’échelle.

Pas de commercialisation avant 2040

«Les batteries à l’état solide ne seront pas commercialisées avant des années», confirme Varnika Agarwal, une analyste du cabinet Rho Motion. Selon les prévisions du cabinet Avicenne Energy, elles devraient représenter au maximum 12% de la demande en 2035 et d’abord intégrer des véhicules premium. C’est l’objectif de Blue Solutions, qui a signé des accords de codéveloppement avec trois constructeurs, dont BMW. «Sur le segment A [les petites citadines, ndlr], ce ne sera pas avant 2040, pronostique Richard Bouveret. Parce qu’entre-temps la batterie lithium-ion sera hyper-optimisée et pas chère.» Face à d’autres technologies lithium-ion matures, le solide reste un idéal, que certains industriels poursuivent activement.

Comme bien d’autres entreprises du secteur (CATL, Samsung SDI, SK On, Factorial, Solid Power, QuantumScape…), Blue Solutions a défini sa feuille de route. Mais le développement d’un électrolyte solide est source de multiples obstacles : fonctionnement à température ambiante (et non à 80 °C, comme sur les bus Bolloré), adhésion parfaite de l’électrolyte aux interfaces avec les anodes et les cathodes pour une bonne conductivité, gonflement répété des cellules lors des charges, croissance de dendrites de lithium… Sans parler des défis d’intégration de différentes chimies à la cathode : nickel-manganèse-cobalt ? Lithium-fer-phosphate ? Lithium-manganèse-fer-phosphate ? La vraie rupture se situe du côté de l’anode : « Tout l’intérêt de l’électrolyte solide est de permettre l’utilisation du lithium métal pour l’anode, un matériau qui offre une bien meilleure densité énergétique à la batterie », explique Patrice Simon, professeur de sciences des matériaux à l’université Toulouse III [lire l’entretien ci-dessus].

Un milieu qui reste très secret

Dans un milieu très secret où les choix technologiques sont multiples et où la R&D est essentiellement réalisée en interne, difficile de savoir quel acteur réussira à s’imposer. «Chacun affirme qu’il dispose de la meilleure technologie au monde, mais il est trop tôt pour le savoir», décrypte Shmuel De-Leon, un spécialiste reconnu dans le secteur. Les plus discrets sont-ils les plus en avance ? CATL, le leader du marché de la batterie, ne fait pas la promotion de sa recherche en la matière, mais des rumeurs laissent présager un prototype en 2027. D’autres courent également autour de Samsung SDI, qui opère une ligne pilote en Corée. Et puis, il y a le taïwanais ProLogium, dont la technologie est actuellement dite semi-solide, l’électrolyte comportant encore 10% de liquide. Après l’inauguration de sa ligne pilote à Taïwan en début d’année, cet acteur entend construire sa gigafactory à Dunkerque (Nord) dès le permis de bâtir obtenus. Le directeur de la future usine, Calvin Hsieh, espère obtenir le feu vert à la mi-décembre. Objectif : un début de production en 2027. «ProLogium pourrait être parmi les premiers en Europe à industrialiser cette technologie», observe la Direction générale des entreprises à Bercy, espère inscrire la France sur la carte des producteurs de tout-solide. L’État soutient donc le projet de ProLogium, estimé à 5,2 milliards d’euros, avec une enveloppe qui pourra aller jusqu’à 1,5 milliard d’euros.

Mais ProLogium comme Blue Solutions le savent : construire une gigafactory est une chose, la faire tourner en est une autre. «La véritable difficulté pour les innovateurs en batterie, c’est la question industrielle : comment passer du laboratoire à l’usine et fabriquer des produits que l’on pourra intégrer dans des châssis de voiture», commente Richard Bouveret. La prudence pousse cet ancien des équipementiers ZF et Valeo à parier, pour la future usine de Blue Solutions, sur des blocs de production de taille modeste (2,5 GWh), et non sur de larges lignes de production, par définition difficiles à maîtriser rapidement.

Vous lisez un article de L'Usine Nouvelle 3737 - Décembre 2024
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