Blog

 Ont été reportées ici les grandes ambitions de Panasonic dans le domaine des batteries. Après avoir absorbé le co-leader mondial dans le domaine, à savoir Sanyo, le Groupe nippon veut atteindre plus de 40% du marché mondial des batteries en 2016 (LIRE) qui devrait s'élever alors autour des 30 milliards de dollars (LIRE). Pour atteindre cet objectif Panasonic déploie une politique tous azimuts d'approche du marché allant des équipements portables, aux véhicules électriques ou hybrides et au stockage centralisé ou au niveau de chaque foyer, de l'énergie d'origine photovoltaïque ou autre, dans le cadre de réseaux électriques smarts. Pour cela il lui faut une gamme de produits toujours en pointe par rapport à celles des concurrents et donc en continuelle évolution (LIRE) grâce à la mise en oeuvre de matériaux toujours plus performants. Il lui faut également un outil industriel performant et dimensionné aux objectifs.

 C'est dans ce cadre ambitieux qu'il faut inscrire la mise en route d'une nouvelle usine Panasonic de production d'accumulateurs Li-Ion à côté d'Osaka. Cette unité de Suminoé, intégrée de la production des électrodes aux éléments, est en cours de montée en cadence. Elle sait déjà produire des électrodes, en particulier cette nouvelle électrode à base de LiNiO₂ dont Panasonic est très fier. A partir du mois prochain, elle va entrer en production de 10 millions d'accumulateurs par mois. A terme, cette première phase d'industrialisation permettra d'atteindre une capacité mensuelle de 25 millions d'accumulateurs.

 Cette volonté de croissance de Panasonic dans le domaine des batteries illustre la volonté des industries japonaises de se tenir toujours à la pointe de la technologie. La concurrence pour le leadership entre grandes puissances asiatiques, Japon, Corée, Chine, va dominer l'aventure industrielle de ce siècle sous les yeux médusés d'acteurs occidentaux largement largués et ayant du mal à tout comprendre. Par exemple, on ne peut être que démoralisé devant la platitude, sinon l'indigence, du niveau de réflexion des acteurs français dans le domaine de l'énergie au travers de l'ébauche du programme de recherche de l'alliance ANCRE dont les travaux sont rapportés par l'IFP (LIRE).

LIRE le communiqué de Panasonic.

Le 27 Mars 2010

 Après, aidé de Continental, avoir bidouillé avec ENAX, bureau d'étude créé par l'ancien chef de projet de Sony pour les batteries Li-Ion, après avoir rêvé d'une bien tardive filière germanique des batteries avec Evonik, après divers accords avec le chinois BYD et le coréen SK Energy, il semblerait que l'Etat Major de Daimler soit arrivé à la conclusion que seule une alliance avec un fabricant de batteries japonais devrait lui permettre d'accéder dans les temps à la technologie des véhicules électriques. C'est la principale raison d'une probable alliance annoncée entre Nissan-Renault et Daimler qui va lui donner accès à la technologie des batteries NEC.

 Pour posséder la clé de compréhension de ces grandes manoeuvres entre les constructeurs européens et japonais il faut d'abord se convaincre que ce sont les constructeurs de batteries qui donnent leur feu vert aux alliances. Pour l'instant il y a trois Groupes leaders: Panasonic-Sanyo, GS-Yuasa et NEC (TAB.). Le premier, de loin le plus gros des trois, est allié à Toyota sous la marque Panasonic, à Honda et VW sous la marque Sanyo. Le second, GS-Yuasa, est allié à Mitsubishi Motors et Peugeot. Enfin, le troisième, NEC, est allié à Nissan et pourrait fournir Daimler, si un accord est signé. Les alliances se créent sous formes de clusters autour des constructeurs de batteries qui disposent de la technologie de base et de sa nécessaire progression. En retour, elles offrent à ces derniers un puissant levier pour une forte croissance des débouchés et des réductions de coûts associées qui nécessitent de lourds investissements en R&D et en outils de production complexes.

Il reste derrière ces trois Groupes leaders les japonais Toshiba et Hitachi qui malgré leurs noms prestigieux, n'ont jamais été, jusque là, de grands concepteurs de batteries. Bien sûr cette faiblesse devant un marché à venir de dizaines puis de centaines de milliards de dollars les angoisse. Elle illustre la complexité de la maîtrise de cette industrie qui nécessite une connaissance parfaite et longue à acquérir, d'une large palette de technologies, reposant sur un réseau complexe de sous-traitants.

En dehors du Japon, la technologie coréenne semble suivre à grands pas avec LG Chemical qui doit fournir Hyundai et GM, avec Samsung qui allié à Robert Bosch, via leur filiale SB Limotive/Cobasys, founira Samsung et BMW.

Enfin, les grands chinois comme BYD, vont être occupés pour quelques décennies par leur marché intérieur qui devrait s'électrifier à marche forcée, sous la houlette du Parti qui voudra maîtriser les consommations chinoises en produits pétroliers .

Aux Etats-Unis, mis à part Johnson-Controls-Saft qui a récupéré la technologie française des batteries Li-Ion et va fournir Ford, les autres réels constructeurs importants de batteries devraient être essentiellement d'origines asiatiques. A123 Systems allié à Chrysler, constitue le seul concepteur américain ayant, éventuellement, le niveau technologique requis. 

Toute la difficulté pour juger de la position relative des divers acteurs dans le domaine des batteries embarquées repose sur leur réelle maîtrise de leurs procédés et de leurs produits. Les annonces parfois flamboyantes ne suffisent pas. Les errements de Daimler pour trouver un partenaire idéal, illustrent ce difficile jugement.

Le 26 Mars 2010

 Depuis les travaux initiaux de Goodenough et Col., publiés en 1997, qui montraient l'intérêt de phosphates lithiés du type LiMPO4 (avec M = Fe, Mn, Co, Ni) comme matériaux d'électrodes positives dans les accumulateurs de types Li-Ion de nombreux travaux et développements, largement répartis dans le monde, sont venus donner une grande importance à cette famille de produits. Le premier de cette famille qui a attiré l'attention et qui est déjà largement utilisé en Chine par exemple, est le phosphate de fer lithié LiFePO₄. Ce produit présente un avantage économique majeur en raison de sa composition. Il présente cependant la faiblesse de n'afficher qu'un potentiel d'oxydoréduction de 3,5V par rapport au Lithium (ou 3,4V par rapport à une anode de carbone lithié). C'est la raison pour laquelle de nombreux laboratoires et autres industriels travaillent activement sur la mise en oeuvre de son homologue au manganèse, LiMnPO₄ qui lui présente une tension de 4,2V par rapport au Lithium, soit à 0,7V au dessus du précédent, tout en demeurant dans une zone de stabilité satisfaisante pour les électrolytes organiques classiques des accumulateurs de types Li-Ion. Certains comme Martha et Col. ventent les mérites de phosphates mixtes de Manganèse et de Fer de types Li(Mn_0,8Fe_0,2)PO₄. Ces produits fonctionnant entre deux phases distinctes peu conductrices, la phase réduite totalement lithiée et une phase oxydée profondément délithiée, il est nécessaire pour dévoiler toutes leurs qualités électrochimiques de les mettre en oeuvre sous forme de poudres très fines et d'enrober chaque grain d'un matériau conducteur qui est généralement du carbone (FIG.).

Sumitomo Osaka Cement qui possède un profond know-how sur la mise en oeuvre de poudres très fines, vient d'annoncer qu'il allait échantillonner d'ici à trois mois puis commercialiser à partir de 2012, une poudre de LiMnPO₄ constituée de grains de 20 à 30 nm, revêtus de carbone dense, et susceptible d'être utilisée dans les batteries. Pour cet industriel ce produit présenterait une capacité spécifique de 162 Ah/kg ce qui représente 95% de la capacité théorique. Nul doute que cet industriel n'est pas le seul en Asie à travailler sur le développement de ce genre de produit. En effet en jouant à la fois sur la composition chimique du produit, sur la granulométrie de la poudre et sur le type de revêtement il y a un immense champ de développement et d'optimisation pour améliorer les performances des accumulateurs Li-Ion dont ceux pour les futurs véhicules électriques.

Remarque importante pour les adeptes du peak-lithium: pour lancer vos innombrables messages alarmistes de pénurie imminente de lithium vous prenez les ressources naturelles que vous voulez et que vous mettez en face de besoins pour assurer la production de batteries. Pour ce type de produit présentant 95% de rendement et une tension de décharge moyenne de 3,8V (entre 3,9 et 3,7V) je tiens à vous préciser que l'énergie électrique restituée par kg de Lithium sera de:

26,8 /6.94 x 0,95 x 3,8 = 13,9 kWh/kg de Lithium.

Compte tenu des besoins de Lithium dans l'électrolyte et des diverses pertes process une valeur de 13 kWh/ kg de lithium ou de 2,5 kWh/ kg de carbonate de lithium devra être utilisée pour vos démonstrations. Ce ne sont que des valeurs provisoires qui pourront croître par la suite avec les technologies 5 Volts annoncées.

LIRE le papier de Martha et Col. sur le sujet.

Le 20 Mars 2010