Hydrogène et lithium-ion : La clé de la relance verte pour l'Europe

La promesse de l'hydrogène en tant que source d'énergie de l'avenir est depuis longtemps débattue par les fabricants, les professionnels du climat et les personnalités politiques. Ces discussions se sont intensifiées à la suite du plan de relance économique de la Commission européenne, qui met l'accent sur le lancement d'une économie de l'hydrogène propre en Europe. Nikolaos Tsiouvaras, directeur de la recherche et du développement chez Systems Sunlight S.A., un fabricant grec de batteries industrielles et de technologies de pointe pour l'industrie du stockage de l'énergie, se penche sur le stockage en Europe.

Dans la lignée du "Green Deal" européen, le paquet "Next Generation EU" reconnaît la capacité de l'hydrogène à soutenir les objectifs à long terme de l'Union européenne et le rôle essentiel qu'il peut jouer dans la réalisation de la neutralité climatique.

Les économies du monde entier ont commencé à s'intéresser à l'hydrogène. De nombreux gouvernements ont créé des subventions généreuses pour promouvoir l'hydrogène comme moyen de diversifier leurs sources d'énergie.

Néanmoins, le lithium-ion reste la principale technologie de stockage de l'énergie pour le secteur industriel au sens large et devrait dominer les marchés. Les investissements réalisés dans le cadre du plan de relance vert de l'UE par l'intermédiaire de l'initiative IPCEI pour soutenir les innovations dans la chaîne de valeur des batteries soulignent l'importance que revêtiront les technologies lithium-ion. Le projet soutient le développement de technologies innovantes et durables pour les batteries lithium-ion (à électrolyte liquide et à l'état solide) qui durent plus longtemps, ont des temps de charge plus courts, sont plus sûres et plus respectueuses de l'environnement que celles actuellement disponibles. L'innovation visera aussi spécifiquement à améliorer la durabilité environnementale dans tous les segments de la chaîne de valeur des batteries. Elle vise à réduire l'empreinte CO2 et les déchets générés par les différents processus de production, ainsi qu'à développer un démantèlement, un recyclage et un raffinage durables et respectueux de l'environnement, conformément aux principes de l'économie circulaire.

Le lithium est à la pointe de l'innovation

Le marché mondial des batteries lithium-ion a connu une période de croissance exponentielle ces dernières années et Data Bridge Market Research s'attend à ce que le marché des batteries lithium-ion continue de croître à un taux annuel de 15,70 % au cours de la période de prévision de 2020 à 2027. La croissance du marché est attribuée à la demande croissante de batteries lithium-ion dans un certain nombre d'applications (véhicules électriques, robots pour entrepôts, e-marine et e-transports), qui nécessitent moins d'entretien, ont une plus grande longévité et constituent une solution plus durable que le carburant.

Pour les véhicules plus petits, en particulier pour l'industrie de la force motrice, les développements technologiques du lithium-ion signifient que les efforts de réparation et d'entretien sont considérablement réduits. Dans la plupart des cas, l'entretien n'est pas nécessaire du tout, ce qui équivaut à une réduction importante du coût total annuel de possession par rapport à d'autres technologies et à des économies significatives sur les coûts de main-d'œuvre du personnel d'entretien. Elles réduisent aussi considérablement les temps morts grâce à la vitesse de charge et aux avantages apportés par la charge d'opportunité - qui permet de charger une batterie plusieurs fois au cours d'un cycle de travail sans affecter la durée de vie de la batterie. Ceci est particulièrement important pour les industries qui dépendent de l'efficacité, telles que la logistique.

Les batteries lithium-ion intelligentes, telles que la gamme Li.ON force de System Sunlight utilisée dans les chariots élévateurs et autres applications industrielles, permettent une charge complète en moins de 90 minutes. Cela permet de travailler en trois équipes tout en évitant d'avoir à changer la batterie au milieu de la journée de travail, ce qui constitue un avantage considérable pour les machines industrielles. La technologie utilise le lithium-fer-phosphate, une forme plus sûre de lithium qui peut durer environ 4 500 cycles de charge, selon le profil de l'utilisateur. Cette longévité accrue se traduit notamment par des économies considérables et un meilleur retour sur investissement malgré le coût d'achat initial.

L'avenir de la technologie des batteries

Si le lithium restera probablement la technologie dominante dans le secteur de la propulsion pour les 20 à 30 prochaines années, l'avenir de l'hydrogène reste prometteur, en particulier pour les véhicules lourds. Sa forte densité énergétique lui permet d'offrir une plus grande autonomie tout en occupant des volumes plus réduits. Pour les applications lourdes telles que les camionnettes, les camions, les trains, les navires et les avions, les piles à combustible alimentées à l'hydrogène représentent une opportunité intéressante. En raison des coûts de production élevés, cette solution n'est pas économiquement viable à l'heure actuelle, mais nous constatons que les coûts diminuent chaque année.

En conséquence, les dépenses mondiales consacrées à la recherche, au développement et à la démonstration de l'énergie hydrogène ont augmenté de manière significative au cours des dernières années. Le nouveau centre de recherche et de développement de System Sunlight se concentrera sur les nouvelles technologies, telles que le lithium à l'état solide, mais son objectif principal sera l'hydrogène. Nous sommes impatients d'explorer l'hydrogène, mais uniquement pour les applications spécialisées nécessaires à l'industrie de la motorisation, où le lithium et le plomb-acide restent la meilleure solution technologique pour la grande majorité des besoins des clients.