Les batteries lithium-ion s'imposent comme des composants essentiels pour le stockage d'énergie !
Les batteries lithium-ion ne sont pas un concept nouveau, elles sont utilisées depuis longtemps comme source d'énergie dans l'électronique portable. Sony Corporation a été la première entreprise à commercialiser les batteries lithium-ion en 1991, ce qui a influencé d'autres fabricants d'électronique grand public à suivre la tendance. Au cours des dernières années, la pénétration des batteries lithium-ion sur le marché des véhicules électriques a pris d'assaut ce dernier. Le succès des batteries lithium-ion dans tous les domaines est principalement dû à l'énergie gravimétrique et volumétrique plus élevée offerte par les batteries lithium-ion par rapport aux autres batteries rechargeables. En raison de ces avantages potentiels, la demande de batteries lithium-ion est passée d'une base de production de 19 GWh en 2010 à une production de 160 GWh en 2019. En décembre 2019, le nombre de méga-usines de batteries lithium-ion en projet a atteint 115. Le premier fabricant mondial de VE et de batteries a ajouté une énorme capacité de 564 GWh en 2019 à un total mondial de 2068,3 GWh, soit l'équivalent de 40 millions de VE d'ici 2028. Les batteries lithium-ion sont principalement utilisées dans les véhicules électriques, 2019 a enregistré plus de 2,21 millions de ventes de véhicules énergétiques, contre 1,25 million d'unités en 2018. Cela montre clairement que la demande de batteries lithium-ion sera plus forte dans les années à venir, car de plus en plus de personnes s'orientent vers le développement durable. Le marché mondial des batteries au lithium devrait passer de 30 milliards de dollars US en 2017 à plus de 100 milliards de dollars US d'ici 2025. Auparavant, ce n'étaient pas les ions lithium, mais le lithium métal lui-même avec lequel le scientifique avait essayé de fabriquer les batteries rechargeables. Mais le résultat n'a pas été fructueux en raison de l'instabilité inhérente du lithium métal. C'est alors que l'orientation de la recherche s'est déplacée vers une batterie au lithium non métallique utilisant des ions lithium.
Pays disposant de réserves de lithium
Chaque jour qui passe, la demande de lithium augmente à mesure que les gens sont de plus en plus conscients des effets néfastes des énergies non renouvelables. Il ne serait pas faux d'affirmer que les pays qui possèdent le plus de réserves d'énergie seraient les principaux contributeurs à l'économie mondiale à l'avenir. Le Chili possède les plus grandes réserves de lithium au monde, et de loin. Le Chili disposait d'environ 9,2 millions de tonnes métriques de réserves de lithium en 2020. L'Australie a décroché la deuxième position avec des réserves estimées à 4,7 millions de tonnes métriques. L'Australie a été le premier pays en termes de production minière de lithium en 2020, produisant 40 000 tonnes métriques de lithium la même année.
Pourquoi la demande de lithium-ion est-elle élevée ?
- Le succès des batteries lithium-ion dans tous les domaines est principalement dû à l'énergie gravimétrique et volumétrique plus élevée offerte par les batteries lithium-ion par rapport aux autres batteries rechargeables.
- Le lithium-ion est une batterie nécessitant peu d'entretien, ce qui signifie qu'aucun cycle programmé n'est requis et que l'autodécharge est inférieure de moitié à celle des batteries nickel-cadmium, ce qui contribue à prolonger la durée de vie des batteries.
- Les batteries lithium-ion offrent une durée de vie jusqu'à 10 fois supérieure à celle des batteries au plomb. Elles offrent également 80 % de la capacité nominale après 2 000 cycles.
- Comparées aux batteries au plomb, les batteries lithium-ion durent jusqu'à cinq ans de plus. La principale raison en est que les batteries au lithium ne nécessitent aucun entretien actif.
- Le facteur le plus important qui rend les batteries lithium-ion si précieuses est que le lithium peut se charger et se décharger à un rythme élevé, ce qui contribue à offrir une polyvalence maximale pour tous les types d'applications.
Pays promouvant les batteries lithium-ion.
Dans la course à la production de batteries, la Chine domine le marché avec 93 giga-usines, fabriquant des cellules de batteries lithium-ion, contre seulement 4 aux États-Unis. Selon Benchmark Mineral Intelligence, la Chine devrait compter 140 giga-usines d'ici 2020, l'Europe devrait en compter 17 et les États-Unis seulement 10. Si les tendances prévues se concrétisent, il est clair que les États-Unis dépendront d'autres pays, principalement la Chine, pour satisfaire leur demande de batteries lithium-ion. Ce n'est pas une bonne chose, surtout lorsque l'administration Biden promet de stimuler l'économie de l'énergie propre.
Perspectives 2021-2022
Alors que le monde évolue vers le développement durable, de plus en plus d'entreprises ainsi que le gouvernement trouvent différentes façons d'utiliser les combustibles fossiles traditionnels et les batteries lithium-ion comme une bonne option. Il est clair que les batteries lithium-ion connaîtront une croissance exponentielle dans les années à venir.
Auteur : Tinku Rai
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