Comment l'approvisionnement en batteries rencontre l'industrie du stockage d'énergie

L'inadéquation entre l'offre et la demande de batteries lithium-ion pose un défi à la transition mondiale vers les énergies renouvelables et au rôle que les systèmes de stockage d'énergie peuvent jouer dans la transition énergétique, a noté le cabinet de recherche.

Et la faiblesse de l'économie mondiale et les troubles politiques ainsi que la croissance significative de la demande de batteries lithium-ion (dominée par les véhicules électriques) ont entraîné des contraintes d'approvisionnement, qui ont à leur tour retardé les décisions d'investissement et de déploiement pour les projets de stockage de batteries.

Et une question à laquelle les acteurs de l'industrie doivent répondre est de savoir quelles stratégies et mesures peuvent être prises pour surmonter ce défi, des startups travaillant à déployer des systèmes de stockage d'énergie aux ministères cherchant à soutenir une croissance économique basée sur l'énergie propre.

Le modèle général de l'alimentation de la batterie lithium-ion

Cormac O'Laire, directeur principal de l'intelligence du marché à l'American Clean Energy Association, a déclaré pour cette raison que la tarification du carbonate de lithium restera une préoccupation majeure pour le reste de l'année. Même si davantage de lithium est extrait au quatrième trimestre 2022, l'offre mondiale de lithium devrait rester très tendue.

O'Laire a déclaré : « Pour faire face à la pénurie de lithium, les principaux fabricants mondiaux de batteries et de cathodes au lithium concluent des accords à long terme avec des développeurs de mines de lithium. Les prix des métaux de base tels que le nickel et le cobalt ont fortement fluctué et ont maintenant commencé à retomber après que le conflit russo-ukrainien a déclenché une crise mondiale de l'approvisionnement en nickel et en cuivre.

Il a déclaré que même si les tendances des prix de ces métaux devraient rester stables jusqu'à la fin de l'année, il existe un sous-investissement global important dans l'extraction de matières premières pour batteries. Selon l'American Clean Energy Association, les investissements mondiaux dans ce domaine devraient atteindre $5 milliards en 2022.

Cependant, selon les données prévisionnelles de l'analyste du secteur Matt Fernley, d'ici 2030, si pour répondre à la demande de batteries pour les véhicules électriques, il faudra un investissement annuel de $ 15 milliards.

O'Laire a déclaré: "Le secteur public et le secteur privé doivent investir davantage dans les matières premières, en particulier le lithium, pour faire face aux contraintes imminentes de l'offre et de la demande."

Et en aval de la chaîne d'approvisionnement des batteries, la Chine construit davantage d'usines de production de batteries dédiées aux systèmes de stockage de batteries, suffisamment pour répondre à la demande mondiale d'ici 2025.

Fernley a toutefois déclaré que l'Europe et les États-Unis construisaient également des usines de production de batteries, mais à une échelle beaucoup plus petite pour répondre à leurs propres besoins.

Dans le même temps, la Chine prévoit d'étendre sa capacité de matériau actif de cathode (CAM) à 2 TWh. O'Laire a donc déclaré que le marché du phosphate de fer et de lithium devrait faire face à un excédent en 2024.

Startups vs grands fabricants

Certains acteurs de l'industrie pensent que la situation dans la chaîne d'approvisionnement des batteries commence à s'améliorer, en particulier en ce qui concerne l'impact de la nouvelle épidémie de couronne sur la logistique et le transport.

L'American Clean Energy Association note qu'une certaine atténuation de la volatilité des prix pourrait permettre aux développeurs de projets de stockage de batteries d'envisager des décisions d'investissement finales au troisième trimestre de 2022.

Après les augmentations de prix les plus fortes depuis des années, les prix des principaux métaux des batteries tels que le cobalt, le lithium et le nickel ont tourné le coin. Étant donné que les prix des produits au lithium ont le plus grand impact sur le coût de ces produits, l'American Clean Energy Association s'attend à ce que les prix du lithium restent relativement stables et inférieurs aux sommets observés plus tôt cette année dans les mois à venir.

O'Laire et son équipe de recherche affirment que l'équilibre entre l'offre et la demande de batteries restera instable du quatrième trimestre 2022 au premier trimestre 2023, et que leurs prix devraient continuer à augmenter au début de l'année prochaine.

Les interruptions d'approvisionnement à court terme signifient que l'industrie du stockage sur batterie devra absorber la hausse des coûts des batteries ou les répercuter sur les consommateurs. La bonne nouvelle est que même si certaines entreprises ont suivi l'exemple de l'industrie des véhicules électriques en introduisant une tarification basée sur l'indice des matières premières (IRM), la demande n'a pas diminué.

Ceux-ci peuvent avoir un impact différent sur les startups et les grandes entreprises. Par exemple, de grands intégrateurs de systèmes de stockage d'énergie et des fabricants de systèmes de stockage de batteries tels que Fluence, Powin Energy et Honeywell ont signé des accords pour fournir des dizaines de gigawattheures de batteries. Pour les petites startups, la concurrence pour les produits de batterie sur le marché doit se poursuivre.

Nicolo Campagnol, responsable des solutions de batteries chez McKinsey & Company, a déclaré : « Pour les consommateurs de batteries, quelle que soit leur taille, confrontés à des problèmes d'approvisionnement en batteries, nous devons sortir des sentiers battus. Il est intéressant de voir que les entreprises qui échelonnent les batteries de puissance pour les systèmes de stockage d'énergie sont en plein essor. »

Il a déclaré que ce serait une erreur de sous-estimer le rôle joué par les batteries à usage secondaire dans le stockage des batteries, dont le taux d'installation pourrait atteindre deux chiffres dans les années à venir.

Choisir la bonne batterie pour votre système de stockage de batterie

Les batteries au lithium fer phosphate deviennent de plus en plus le premier choix pour les systèmes de stockage de batterie. Et cette batterie devient de plus en plus populaire dans l'industrie des véhicules électriques, en particulier pour les véhicules à faible autonomie et à bas prix, ce qui affecte également la disponibilité des batteries à utiliser dans les systèmes de stockage de batterie.

Campagnol a déclaré que les batteries au lithium ternaire nickel-manganèse-cobalt (NMC) ont toujours été le produit dominant pour les systèmes de stockage de batterie, mais il est aujourd'hui reconnu que les batteries au lithium fer phosphate à faible densité d'énergie mais à moindre coût seront une alternative au nickel-manganèse- piles au lithium ternaire au cobalt (NMC).

Cependant, les batteries au lithium fer phosphate nécessitent une plus grande proportion de lithium que les batteries au lithium ternaire nickel-manganèse-cobalt (NMC), qui sont plus affectées par la hausse des prix du carbonate de lithium que les autres batteries, et la croissance de la demande de véhicules électriques signifie que le lithium fer les batteries au phosphate sont rares, du moins jusqu'à ce que d'autres usines de production de batteries soient mises en service.

L'industrie du stockage sur batterie et d'autres consommateurs sont mécontents de payer des frais aussi élevés ou de ne pas avoir accès aux batteries, et ils voient l'innovation et la diversification dans la technologie des batteries comme la solution.

Par exemple, un certain nombre de fabricants développent et commercialisent des batteries sodium-ion. Ces batteries sont moins chères et découplées des besoins de l'industrie des véhicules électriques, et McKinsey & Company pense que la technologie a un énorme potentiel de croissance. Cependant, comme pour beaucoup d'autres nouveaux produits, seul le temps dira si l'allégation de moindre coût se maintiendra à mesure que le développement progresse et que la capacité de production augmente.

Sévère déconnexion entre l'approvisionnement en matières premières et le plan de production

Les analystes du secteur soulignent qu'il existe aujourd'hui un sérieux décalage entre l'approvisionnement en matières premières et les calendriers de production. Résoudre ce problème n'est pas facile et, en fait, il est rentable d'investir dans le développement et la fourniture de lithium et d'autres matières premières.

Et tandis que l'Allemagne et l'État américain de Californie s'efforcent de développer des technologies pour extraire le lithium directement des saumures, Campagnol de McKinsey & Company affirme que le lithium peut être extrait de différentes manières.

Il a déclaré: «Il est en fait très faisable d'extraire le lithium en utilisant différentes techniques. En revanche, tous les éléments ne peuvent pas être traités de cette manière, comme le cobalt. Toutes les matières premières ne peuvent donc pas être résolues de la même manière. De toute évidence, des prix plus élevés pour les matières premières facilitent généralement le développement et la production, mais il est plus facile de trouver des solutions pour certaines.

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