Les batteries sont désormais présentes à tous les niveaux de nos systèmes énergétiques : mobilité électrique, stockage des énergies renouvelables, électroniques grand public, applications industrielles. Elles sont positionnées comme un pilier technologique de la transition écologique, mener par leur rôle dans la décarbonation des transports et du réseau électrique.
Mais affirmer que les batteries sont une solution « verte » comme elles génèrent moins d’émissions à l’usage est une simplification qui masque une réalité bien plus complexe. En effet, l’impact environnemental d’une batterie commence bien avant sa mise en service, et c’est souvent là qu’il est le plus significatif !
Une évaluation rigoureuse exige donc de prendre en compte l’ensemble du parcours du produit, de l’extraction des matières premières jusqu’à la fin de vie. C’est précisément ce que permet l’Analyse du Cycle de Vie (ACV).
l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) c’est quoi ?
L’Analyse du Cycle de Vie est une méthode normalisée ISO 14040 et 14044 qui évalue les impacts environnementaux d’un produit, d’un procédé ou d’un service sur l’ensemble de son cycle de vie.
Elle est explicitement intégrée dans plusieurs textes réglementaires européens, dont la nouvelle réglementation batteries (EU 2023/1542), la réglementation pour l’écoconception des produits durables (ESPR) et la réglementation sur les matières premières critiques (CRMA), ce qui témoigne de sa robustesse scientifique et de sa reconnaissance institutionnelle. L’ACV est ainsi le standard de référence pour toute déclaration environnementale comparative ou absolue.
Appliquée aux batteries, elle permet d’évaluer les impacts environnementaux, y compris l’empreinte carbone, sur les étapes du cycle de vie : extraction des matières premières, fabrication, utilisation, seconde vie, et la fin de vie.
À quoi sert une Analyse du Cycle de Vie (ACV) ?
Au-delà d’une démarche académique ou de conformité, l’ACV répond à des enjeux de durabilité concrets de la filière batterie.
1. Identifier les leviers d’amélioration prioritaires
D’où provient réellement l’impact
environnemental de ma batterie ?
L’ACV permet d’identifier les étapes et procédés les plus impactants pour prioriser les bons leviers de réduction.
Faut-il sécuriser un approvisionnement en lithium moins carboné ? réduire la consommation énergétique à la fabrication ?
Avec une ACV, chaque procédé et scénario peut être quantifié et comparé objectivement.
2. Objectiver les comparaisons entre produits
Comment comparer la performance
environnementale de mon système à un autre ?
Comparer deux batteries seulement sur leurs émissions à l’usage, ou sur un critère unique comme les émissions de CO₂ à la fabrication, conduit à des conclusions partielles et potentiellement trompeuses.
L’ACV permet de comparer à service rendu équivalent, en intégrant la durée de vie, la recyclabilité et les impacts amont ou aval.
3. Crédibiliser la communication environnementale
Comment valoriser ma batterie
de façon crédible ?
Dans un contexte de vigilance accrue sur le greenwashing, transformer un discours environnemental en données chiffrées, vérifiables et normalisées est une nécessité.
Une étude ACV qui a été soumise à une revue critique fournit une base pour une communication justifiée et fiable.
4. Répondre aux exigences réglementaires
Comment répondre à une demande
client ou réglementaire ?
Le règlement européen sur les batteries (EU 2023/1542) impose la déclaration de l’empreinte carbone basée sur sur leur fabrication et fin de vie.
L’ACV n’est plus seulement un avantage compétitif :
elle est en train de devenir une obligation de marché.
Comment se déroule une analyse du cycle de vie (ACV) ?
Une démarche itérative à 4 etapes…
Une étude ACV se structure en quatre phases distinctes, définies par les normes ISO 14040/14044. Le processus est itératif : chaque phase peut alimenter et affiner les précédentes, jusqu’à ce que les résultats répondent aux objectifs fixés.
1. Définition des objectifs et du champ de l’étude
Dans cette premiere étape, les objectifs de l’étude sont définis, et l’unité fonctionnelle est établie :
Pour une batterie, on pourra définir l’unité fonctionnelle (U.F.) comme le stockage d’énergie sur un nombre de cycles dans des conditions fixées, par example « stocker 1 kWh d’énergie sur 1 000 cycles ».
Dans la réglementation batteries l’U.F. est « la capacité totale livré sur la durée de vie de la batterie ».
C’est aussi à ce stade que le champ d’étude est défini :
– Berceau à la porte : de l’extraction des matières premières jusqu’à la sortie du lieu de production
– Berceau à la tombe : de l’extraction des matières premières jusqu’à la mise en décharge ou l’incinération en fin de vie
– Berceau au berceau : avec recyclage et réintègreation des matériaux récupérés
2. La collecte des données :
Inventaires de Cycle du Vie (ICVs)
L’étape suivante consiste à collecter l’ensemble des données nécessaires à la modélisation. Ces données se répartissent en deux catégories :
La représentativité des données secondaires peut être améliorée en fonction de la connaissance des filières d’approvisionnement et de la disponibilité de jeux de données plus spécifiques.
3. L’évaluation des impacts
Une fois les données collectées et le modèle construit, les impacts environnementaux sur les différentes catégories d’impact sont calculés à l’aide de méthodes de caractérisation reconnues.
Cette méthode couvre 16 catégories d’impact, parmi lesquelles le changement climatique, l’épuisement des ressources minérales et fossiles, la consommation d’eau, la toxicité humaine (cancérogène et non-cancérogène).
Cette approche multicritère de l’ACV est essentielle pour éviter le transfert d’impacts : une batterie peut afficher une empreinte carbone compétitive tout en présentant des impacts significatifs sur la consommation d’eau ou la toxicité.
4. L’interprétation des résultats
Les résultats sont analysés à la lumière des objectifs initiaux :
Ils peuvent être obtenus pour l’ensemble du cycle de vie, par étape du cycle de vie, ou par type d’intrant.
C’est à cette étape que l’ACV devient un véritable outil d’aide à la décision.
Qui est concerné par une étude ACV d’une batterie?
Une ACV n’est pas un exercice réalisable qui peut être effectué de manière indépendante, surtout dans le cas de produits aussi complexes que des batteries. Sa robustesse dépend directement de la qualité des données mobilisées à chaque étape du cycle de vie, et donc de la capacité à engager les parties prenantes.
Étape du Cycle de Vie
Acteurs concernés
Facteurs influençant l’ACV
Défi majeur
Extraction et raffinage
des matières premières
Fournisseurs (exploitants miniers, raffineries, producteurs)
Localisation des mines, technologie de raffinage
La traçabilité, la complexité de la chaine de valeur
Fabrication
Fabricants de cellules,
modules, packs, et fournisseurs d’énergie
Mix énergétique, technologie de fabrication, chimie, rendement et pertes
La confidentialité des
données industrielles
Distribution
Opérateurs de transport jusqu’à le point de vente
Localisation de pointe de vente et type de transport
La dispersion et la granularité des données
Usage
Equipes R&D produit,
clients et utilisateurs
Spécs de la batterie, mix énergétique, mode de charge
La modélisation des scénarios d’usage réels
Seconde vie et
Fin de Vie
Opérateurs de collecte, de seconde vie, et recycleurs
Intégration d’une seconde vie, technologie de recyclage
L’immaturité des filières, l’incertitude sur les taux réels de collecte
Notre accompagnement en ACV des batteries
Réaliser une ACV de batterie rigoureuse exige une maîtrise technique et méthodologique, des données représentatives, et une connaissance des spécificités de la filière. Depuis 2019, BATTERS by WeLOOP accompagne les industriels sur l’ensemble de ces enjeux, pour la production et la fin de vie des batteries.
Chez BATTERS , nous accompagnons les industriels dans
la réalisation d’ACV rigoureuses et exploitables,
dans leur démarches écoconception,
et dans leur études de criticité,
pour piloter une stratégie environnementale, répondre à des exigences réglementaires ou valoriser leurs produits sur des marchés de plus en plus exigeants.
Grâce à notre plateforme BATTERS, actuellement en cours de développement dans le cadre du projet BATTERS Phase 2, nous vous aidons également à collecter les données nécessaires tout au long de votre chaîne de valeur afin d’obtenir des données primaires vous permettant ensuite de réaliser des ACV fiables, réglementaires, et représentatives.