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Jan 09, 2024

Les startups accélèrent le transport vert en libérant la puissance des batteries EV

15 mai - Il y a un problème fondamental avec le mouvement actuel vers la masse

15 mai - Il y a un problème fondamental avec le mouvement actuel vers l'adoption massive des véhicules électriques. Eh bien, il y en a quelques-uns – David Oudsandjii se concentre sur un. Il est le co-fondateur de Voltfang, une start-up allemande en pleine expansion. L'entreprise réutilise les anciennes batteries de véhicules électriques dans des systèmes de stockage d'énergie, une solution qui répond à ce qu'il considère comme un oubli crucial : l'accent excessif mis sur le recyclage de ces batteries.

Dans une société véritablement durable et circulaire, où les ressources sont utilisées le plus longtemps possible, le recyclage vient en bas de la hiérarchie des déchets - le cousin pauvre de la réutilisation et de la rénovation. C'est presque honteusement basique : le slogan "réduire, réutiliser, recycler" a en effet été inventé il y a plus de 50 ans.

"Vous voyez, les OEM (fabricants d'équipement d'origine) recyclent simplement les batteries sans leur donner une seconde vie, ce qui est stupide", dit-il.

À mesure que les modes de transport à faible émission de carbone se développeront, le recyclage constituera une partie nécessaire de l'écosystème de l'électrification. Les fabricants, après tout, font face à des pénuries potentielles de matières premières pour créer des batteries vierges, par exemple, et une nouvelle législation, telle que la proposition de loi de l'UE imposant des batteries plus durables et circulaires, entrera en vigueur.

Cependant, certaines marques de véhicules électriques poussent à une circularité plus profonde en ce qui concerne l'incorporation de matériaux recyclés dans leurs voitures. En octobre dernier, le Groupe Renault a annoncé son intention de développer le premier système européen de recyclage de batteries en boucle fermée dans le cadre de sa nouvelle entité The Future is NEUTRAL. Polestar, quant à lui, s'est associé à Cyclic Materials pour utiliser des minéraux de terres rares recyclés, tels que le néodyme et le dysprosium, dans les aimants de ses moteurs. Les moteurs ont la deuxième empreinte de matière première la plus élevée après les batteries.

Des investissements importants sont également consacrés au développement d'infrastructures de recyclage, comme le prêt de 2 milliards de dollars du gouvernement américain que Redwood Materials a récemment obtenu pour développer son installation de recyclage de batteries.

Mais Voltfang fait partie d'une poignée de startups pionnières qui développent une solution de pré-recyclage des batteries. Alors que le monde effectue lentement la transition vers des formes de mobilité plus durables, toute une gamme d'approches sera nécessaire. Heureusement, les startups de technologies propres dans cet espace sont prêtes et prêtes.

À chaque cycle de charge d'une batterie lithium-ion, une petite partie de sa capacité est perdue, ce qui, avec le temps, affecte l'autonomie. Tous les véhicules électriques sur le marché aujourd'hui ont une garantie de huit à dix ans, ou 100 000 miles. Une batterie qui a perdu une partie de sa capacité au bout de 10 à 15 ans peut ne plus convenir à certains propriétaires de VE (selon leur tolérance à des recharges plus fréquentes), mais, comme Oudsandjii et ses co-fondateurs l'ont découvert il y a plusieurs années, utilisé les batteries ont toujours une valeur incroyable dans le cadre d'un système de stockage d'énergie.

La solution de Voltfang peut fournir de l'électricité pendant les périodes de pointe ou en cas de coupures de courant, et de tels systèmes peuvent faire partie d'une décentralisation plus large de l'énergie, qui, selon certains, est une facette cruciale de la transition verte.

Oudsandjii affirme que fournir une seconde vie aux batteries est également plus rentable pour les constructeurs automobiles que le recyclage, car Voltfang achète généralement les systèmes usagés pour plus que ce qu'il en coûterait au fabricant pour les faire recycler. "En fin de compte, ils réduisent les coûts et prolongent également la durée de vie des batteries", dit-il.

La start-up vient de terminer un tour de table réussi, a des contrats avec Aldi Nord et une grande chaîne de restauration rapide, et un contrat d'approvisionnement avec un "énorme OEM", explique Oudsandjii. Avec 53 employés et un réseau de partenaires en pleine expansion, l'avenir est prometteur.

Il en va de même pour les autres startups travaillant dans le domaine de la mobilité durable, qui est devenu aujourd'hui synonyme d'électrification.

WiTricity, une startup avec des bureaux à Watertown, Massachusetts, et Mägenwil, Suisse, est impatiente de développer une autre innovation EV : la recharge sans fil. Remplaçant la mise sous tension via une prise, la technologie de l'entreprise permet aux propriétaires de véhicules électriques de recharger leurs véhicules en se garant sur une borne spéciale.

Le directeur général Alex Gruzen dit qu'il leur a fallu 10 ans pour aligner l'industrie sur une norme commune, mais maintenant les choses décollent. "Nous travaillons avec les constructeurs automobiles depuis des années pour obtenir une norme mondiale autour de cette technologie, qui a été ratifiée en 2020, et maintenant les premiers produits commencent à arriver sur le marché", dit-il.

Il s'agit notamment des modèles Hyundai Genesis disponibles en Corée du Sud et d'un SUV sous-compact de luxe fabriqué par le constructeur automobile chinois FAW. WiTricity a également annoncé récemment qu'il travaillera avec la société de technologie ABT e-Line pour mettre à niveau la Volkswagen ID.4 afin de prendre en charge la recharge sans fil.

Mais la technologie peut-elle aller au-delà du marché des véhicules électriques haut de gamme ? Gruzen le pense, avec le temps. "Tout ce qui est nouveau a une courbe d'adoption, simplement à cause de la fréquence à laquelle les constructeurs automobiles peuvent rafraîchir leurs (modèles). S'ils voient quelque chose de chaud en ce moment, il leur faut encore trois ans pour le mettre en production", dit-il.

WiTricity a également annoncé récemment une collaboration avec Yutong Bus, qui détient 38 % du marché chinois des bus, pour fournir une recharge sans fil pour ses bus électriques autonomes. Gruzen appelle avec enthousiasme une vidéo dans laquelle un troupeau de bus sans conducteur glisse dans un dépôt de recharge sans fil.

Avec l'investissement de Siemens, annoncé l'année dernière, Gruzen est optimiste quant à la capacité de l'entreprise à rendre la recharge sans fil plus courante.

"Avec Siemens comme partenaire, nous pouvons désormais nous attaquer aux parkings, aux garages des immeubles de bureaux, aux dépôts commerciaux", déclare-t-il.

L'Inflation Reduction Act (IRA) aux États-Unis aidera également à faire avancer les choses rapidement, déclare-t-il : "Grâce aux fonds dédiés disponibles dans l'IRA, les Américains auront bientôt accès à un écosystème de recharge de véhicules électriques considérablement élargi, ce qui, selon nous, inclura la recharge sans fil de WiTricity."

Il épouse également l'idée d'une charge "snackable", où de plus petites sessions de charge via des points sans fil qui sont disséminés partout où une voiture peut avoir besoin de s'arrêter remplacent les événements de plug-in plus longs. En particulier pour les véhicules plus gros, tels que les camionnettes de livraison ou les camions, ce type de charge plus périodique pourrait "réduire considérablement la taille de la batterie", explique Gruzen, réduisant ainsi le volume de minéraux critiques nécessaires.

Un tel « power snacking » cadre bien avec le modèle développé par Trucksters, basé en Espagne, car il vise une nouvelle ère de logistique électrique.

Le système de relais alimenté par l'IA de l'entreprise de camionnage signifie que lorsqu'un conducteur fait une pause, les marchandises sont transférées vers un autre véhicule, où elles continuent leur chemin. "Imaginez un itinéraire de, disons, Madrid à Düsseldorf", déclare Marta Gomez-Navarro Montes, vice-présidente de la qualité et de la rétention de la flotte, ainsi que de la durabilité.

"Au lieu de le faire dans un seul camion tout le long, avec les arrêts obligatoires, il fait trois relais, dans ce cas. Donc ça va s'arrêter, changer de tête et le chargement continue." Avec ce modèle, les marchandises arrivent plus rapidement à destination et les kilomètres à vide sont réduits jusqu'à 50 % par rapport à la moyenne du secteur, explique-t-elle. Le bien-être des chauffeurs est également amélioré : "Ils sont capables de retourner à leur base ou à leur domicile beaucoup plus souvent que la moyenne du secteur."

Et d'où vient l'électrification? La charge peut être effectuée en même temps qu'un changement de relais. Trucksters vise à ce que l'un de ses couloirs de camionnage soit entièrement électrique d'ici la fin de l'année, avec des pilotes commençant ce trimestre. L'autonomie de la batterie est un point d'achoppement, mais l'entreprise a une solution. "En neuf heures, un conducteur peut parcourir jusqu'à 750 km… (mais) l'autonomie actuelle des batteries est d'environ 300 km, en fonction de la charge et de diverses choses", explique Gomez-Navarro Montes. "Donc, l'idée est que nous faisons simplement des relais plus souvent."

Alors que les startups avancent avec leurs innovations, l'argent afflue dans la recherche à un stade précoce. Shima Hamidi est chercheur principal et directeur du Center for Climate-Smart Transportation de l'Université Johns Hopkins. Le centre a récemment reçu 10 millions de dollars du Département américain des transports pour mener des recherches visant à atténuer le changement climatique dans le secteur des transports.

"L'industrie du transport s'oriente de plus en plus vers les véhicules électriques", déclare Hamidi. "Les ventes et l'adoption augmentent rapidement, mais il y a quelques problèmes avec cela." La première, bien sûr, est que le réseau est encore fortement alimenté par des combustibles fossiles. En attendant la transition, "nous devons nous concentrer sur les carburants alternatifs", poursuit-elle.

Certains des collègues de Hamidi font des recherches sur les voitures à énergie solaire, qui, selon elle, sont très prometteuses pour l'avenir du transport durable. "Nous étudions de nouvelles solutions : créer des matériaux légers, absorbant la lumière et stockant l'énergie pour fabriquer des voitures à énergie solaire."

D'autres chercheurs du groupe travaillent sur de nouveaux types de batteries avec une autonomie supérieure. "Les batteries au lithium-soufre peuvent stocker deux fois plus d'énergie que les batteries traditionnelles", explique Hamidi, ajoutant qu'elles pourraient potentiellement augmenter la portée à 1 750 miles.

Pourtant, des problèmes fondamentaux autour de l'électrification demeurent : un manque d'attention sur la véritable circularité ; les effets environnementaux de l'extraction minière, sans parler des implications sur les terres et les droits de l'homme ; un système énergétique encore dépendant des combustibles fossiles. C'est une longue liste, mais il y a beaucoup de solutions et une abondance de créativité.

De retour en Allemagne, le co-fondateur de Voltfang pense que sa technologie de stockage d'énergie sera essentielle.

"Tous ceux qui ont investi du temps dans ce sujet et peuvent utiliser une calculatrice savent ce qui est nécessaire", déclare Oudsandjii. « Au final, la mobilité (durable) a besoin d'énergie renouvelable du réseau… (mais) notre réseau en Allemagne par exemple, ou en Europe n'est pas fait pour ça, ce n'est pas suffisant. Pour vraiment réussir la transition énergétique , nous avons besoin de capacité pour stocker ces énergies renouvelables."

Sarah LaBrecque est une rédactrice indépendante qui partage son temps entre Ottawa, Canada, et Hertfordshire. Elle écrit sur les entreprises durables et la vie éthique pour des publications telles que The Guardian, Positive News et pour une gamme de clients B2B.

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