Des impulsions pour une e-mobilité circulaire

L’avenir appartient au véhicule électrique et les moteurs à combustion sont, à moyen terme, un modèle en voie de disparition: cette affirmation ne fait quasiment plus débat aujourd’hui. Néanmoins, la mobilité électrique doit encore faire face à plusieurs défis. L’un d’entre eux porte sur la gestion des batteries lithium-ion, qui contiennent des matériaux tels que l’aluminium, le cuivre, le cobalt et le lithium, dont l’extraction et le traitement sont énergivores et polluants. Compte tenu des besoins croissants, il est impératif d’améliorer l’efficacité des ressources: les batteries d’entrainement ne doivent plus être des éléments jetables. Il convient de les garder en service le plus longtemps possible et de recycler entièrement leurs composants lorsqu’elles arrivent en fin de vie.

Exploiter le potentiel pour une plus grande durabilité

Exploiter plus efficacement le potentiel technique et économique d’une économie circulaire pour les batteries lithium-ion et rendre ainsi l’e-mobilité plus durable: tel était l’objectif du projet de recherche CircuBAT, qui a duré quatre ans et dont le bilan a été dressé lors de la conférence finale des 13 et 14 novembre 2025 à Berne. Ce projet a été initié, mené et coordonné par Andrea Vezzini, professeur d’électronique industrielle à la BFH-TI. Notre haute école a ainsi prouvé une nouvelle fois son importance pour la recherche sur le stockage de l’énergie en Suisse. De l’avis d’Andrea Vezzini, les résultats obtenus et les réactions suscitées sont très satisfaisants: «Les milieux politiques et économiques reconnaissent tous deux que nous devons circulariser notre utilisation des batteries. Dans notre projet, nous avons fait des progrès et mis au point des solutions que les entreprises suisses ont déjà pu implémenter.»

L’industrie des batteries face à des défis

CircuBAT est un projet de l’initiative Flagship de l’agence suisse pour l’encouragement de l’innovation Innosuisse, dans le cadre de laquelle onze partenaires de recherche et 24 partenaires industriels ont traité sept thèmes au total – de la fabrication au démontage et à la récupération des matériaux, en passant par les première et deuxième vies des batteries. «Nous ne visions cependant pas seulement des améliorations techniques, mais une innovation systémique», explique Andrea Vezzini. «L’objectif ultime est de déboucher sur des modèles d’affaires circulaires pour l’ensemble du cycle de vie des batteries. Les bases que nous avons jetées aident les décideurs politiques à créer un cadre efficace pour y parvenir.» L’Union européenne a déjà fait un pas important dans cette direction. Le nouveau règlement européen relatif aux batteries vise à garantir une durée d’utilisation et une recyclabilité accrues des batteries. Elle contient par exemple une disposition selon laquelle, d’ici à 2031, les matériaux précieux dans les nouvelles batteries devront provenir de batteries en fin de vie: à 95% pour le cobalt, le cuivre, le plomb et le nickel, et à 80% pour le lithium. «Les fabricants suisses, qui produisent tous également pour le marché européen, doivent désormais relever ce défi», explique Priscilla Caliandro, directrice du Centre Stockage d’énergie de la BFH.

Des innovations mises en œuvre sans perdre de temps

Les innovations apportées par CircuBAT sont nombreuses. Dans le cadre du sous-projet «First-Life-Use», Priscilla Caliandro a développé des méthodes de prédiction de l’état et de la durée de vie des batteries lithium-ion. «En optimisant la gestion des batteries, nous prolongeons leur durée de vie et réduisons ainsi l’impact CO₂ par kilowattheure d’énergie consommée», explique-t-elle. Cette avancée a été rendue possible grâce au développement d’algorithmes qui analysent les nombreuses données disponibles provenant du fonctionnement des batteries. Ces algorithmes sont déjà utilisés par des partenaires industriels de CircuBAT, à savoir Thömus (vélos électriques) et Fiat Powertrain (camions électriques).

CircuBAT a également enregistré des percées dans le processus de fabrication des cellules de batterie. Ainsi, en collaboration avec l’entreprise Bühler à Uzwil, l’Empa a développé un procédé de revêtement à sec de matériaux cathodiques avec du NMC (nickel, manganèse, cobalt), qui permet de se passer d’un processus de séchage énergivore. Une première unité de production est déjà en service. Dans le cadre d’un autre projet, la Haute école spécialisée de la Suisse orientale OST a construit, avec son partenaire industriel Drivetec, un convertisseur DC-DC qui facilite l’utilisation de batteries en fin de vie dans le cadre d’une seconde vie. Une installation de démonstration à l’EPF de Lausanne pourrait également être porteuse d’avenir, car elle permettrait de regrouper des batteries d’âges et de puissances différents en un système de stockage à moindre cout.

La balle est dans le camp des politiques

Grâce à la mise en réseau de partenaires de recherche et de partenaires industriels, CircuBAT est parvenu à donner des impulsions considérables en faveur d’une utilisation durable des batteries lithium-ion, et ce en peu de temps. Plusieurs entreprises bénéficient déjà de ces innovations. «L’industrie avance à pas de géant… la politique à pas de souris», résume Andrea Vezzini. Il espère décrocher des fonds supplémentaires pour la recherche, afin que la communauté formée dans le cadre de CircuBAT puisse poursuivre son travail. Il estime également important de décider si la Suisse entend traiter elle-même les quantités croissantes de matériaux recyclables provenant des batteries en fin de vie ou si elle compte confier cette partie de la chaine de création de valeur à un prestataire étranger.