Pourquoi la production de batteries pour voitures électriques est-elle si difficile ?

L’information questionne : près de trois ans après l’inauguration de son site dans le nord de la France, ACC lutte encore pour atteindre un niveau de qualité satisfaisant, rapporte le quotidien économique français La Tribune.

Ce récit n’a pourtant rien d’exceptionnel dans l’univers des entreprises qui produisent des cellules de batteries pour véhicules électriques. Chez Northvolt – aujourd’hui en faillite – la piètre qualité des premières cellules mises en production a été l’un des problèmes majeurs à résoudre. Même des géants comme LG ou Panasonic ont été confrontés à de gros obstacles et des retards lors de la mise en route de leurs premières usines européennes et américaines.

C’est aussi ce qui explique la décision de CATL d’acheminer récemment 2.000 travailleurs chinois en Espagne pour construire et lancer sa nouvelle usine et former le personnel local. Si on en croit CATL, ces experts seront progressivement remplacés par des employés espagnols. À terme, 10% du personnel chinois restera toutefois sur le site, mais le rôle de ces employés venus de l’empire du Milieu est surtout capital dans la phase initiale, longue et difficile.

Les automobilistes ne s’en rendent pas compte, mais produire des cellules est un exercice particulièrement difficile, surtout pour conserver une qualité élevée sur le long terme. Car il va de soi que la qualité doit être constante, car dans un pack, une seule cellule défectueuse peut provoquer de gros ennuis, voire dans certains cas, un incendie. Pourtant, les batteries rechargeables existent depuis plus d’un siècle… Alors, pourquoi est-ce toujours aussi compliqué ?

Évolutions et nouveaux équipements

Une cellule de batterie est déjà en soi un produit complexe, car tant la production du matériau d’électrode que l’assemblage de la cellule individuelle doivent se faire dans des conditions très spécifiques. Des centaines de paramètres, comme la pression de l’air ou la température, doivent être parfaitement corrects, souvent avec des équipements nouveaux que le personnel ne maîtrise pas encore complètement.

Une cellule est un produit complexe : la fabrication des électrodes et l’assemblage doivent être réalisés dans un environnement strictement contrôlé. Des centaines de paramètres – température, pression de l’air, humidité, etc. – doivent être ajustés précisément, le tout en utilisant des machines complexes et flambant neuves... que les équipes découvrent encore.

Ce facteur humain compte bien sûr énormément dans la réussite des projets. La technologie des batteries évolue avec une telle rapidité que les processus de production doivent être constamment repensés, tout comme les machines elles-mêmes. Les fournisseurs d’équipement, eux aussi, courent pour suivre la cadence et continuer d’innover. Et lorsqu’on installe tout cela dans une toute nouvelle usine avec un personnel qui n’a pas nécessairement de l’expérience en la matière, on comprend aisément qu’une majorité d’usines de batteries rencontrent des problèmes au démarrage.

Un processus très lent

Le moindre ajustement nécessite donc beaucoup de temps. Non pas tant à cause des manipulations, mais parce qu’il faut toujours effectuer des tests, notamment parce qu’il faut charger et décharger les cellules lentement plusieurs fois pour vérifier leur conformité. Et cela peut prendre jusqu’à une semaine. Par la suite, il faut attendre un mois au moins pour mesurer à nouveau la tension et vérifier qu’il n’existe pas de dégradation.

Ce contrôle qualité draconien, indispensable à chaque modification dans la production, ralentit naturellement l’ensemble du processus. Et cela se déroule dans un contexte difficile : pression concurrentielle extrême, tensions géopolitiques, nécessité d’assurer un approvisionnement régulier en matières premières et de retenir un personnel hautement qualifié – un véritable défi alors que les experts sont ardemment courtisés.

L’avance asiatique

De ce fait, il est compréhensible qu’il faille plusieurs années pour atteindre les bons niveaux de qualité en lien avec les volumes de production, le tout avec des contraintes importantes en matière de formation du personnel et des pertes de matières premières. Résultat : seules quelques grandes entreprises ont réussi à bâtir des usines réellement rentables. Sur la scène mondiale, ce sont les Sud-Coréens Samsung SDI et LG Chem, le Japonais Panasonic et les géants chinois BYD, CATL et SK Innovation – les fameux « Big Six ».

ACC (Automotive Cells Company), coentreprise réunissant Stellantis, Mercedes et TotalEnergies, a inauguré en 2023 son usine de Billy-Berclau à quelques dizaines de kilomètres de la Belgique. Elle y produit notamment les cellules destinées à la DS N°8 et... celles celles-ci semblent toujours souffrir de défauts, notamment lors de la recharge. Stellantis demeure aujourd’hui le seul client. Mais pour combien de temps ?

La situation est d’autant plus compliquée qu’ACC a misé sur la technologie NMC, alors que la chimie LFP – moins chère, sans cobalt – s’impose peu à peu comme la solution d’avenir. En 2024, l’entreprise a suspendu la construction de deux usines supplémentaires en Allemagne et en Italie. Cette dernière ne verra d’ailleurs probablement jamais le jour.

Stellantis se tourne d’ailleurs désormais vers CATL et sa future usine espagnole pour obtenir plus rapidement des cellules fiables et abordables. Les Chinois maîtrisent les pièges et savent aller vite et ils le font donc eux-mêmes. Voilà une preuve supplémentaire de l’avance considérable de la Chine – ainsi que de la Corée du Sud et du Japon – dans ce domaine stratégique.

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