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Hydro-Québec: bientôt chef de file mondial des batteries du futur ?
Innovation 100 % québécoise

Hydro-Québec développe actuellement une batterie si puissante qu'elle pourra entreposer l'énergie d'une dizaine d'éoliennes. « Ce n'est pas un souci, on va pouvoir le faire dans deux à trois ans », lance Karim Zaghib, directeur du stockage et de la conversion d'énergie à l'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ)

Hydro-Québec et le Conseil régional d’Aquitaine ont annoncé en décembre 2014 la création de SCE France
( 01 ), qui se consacrera à la recherche et au transfert de technologie en matière d’électrification des transports, et de stockage et de conservation d’énergie. Maintenant il faut que la population québécoise manifeste son intérêt pour le dossier car nous pourrions voir le Parti Libéral du Québec faire avec ce projet ce qu'il a déjà fait avec le moteur roue et tout privatiser. Aux aguets citoyens et citoyennes !
- JosPublic

 

 
 

Dans les laboratoires de l'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ)

 
 

Dans les laboratoires de l'IREQ, situés en bordure de l'autoroute 30 à Varenne, Karim Zaghib dirige le groupe de chercheurs qui élaborent actuellement une batterie à la fois sécuritaire, économique et, surtout, capable d'entreposer d'immenses quantités d'énergie.

«

Le critère numéro un, c'est la sécurité, des matériaux sécuritaires. Deuxièmement, il faut avoir des matériaux en abondance qui ne coûtent pas cher. Et troisièmement, c'est la performance.
                                                            — Karim Zaghib

»

Pour développer une telle batterie, il faut d'abord trouver la bonne recette. Dans un des nombreux laboratoires de l'IREQ, une équipe teste différents matériaux en fabriquant des petites piles à peine plus grosses qu'un bouton de chemise.

« C'est souvent à partir de nouveaux matériaux. Alors on commence avec quelques grammes, et à partir de cela, on va voir si la technologie fonctionne ou non », explique M. Zaghib.

Une pile performante pourra se recharger rapidement des milliers de fois sans perdre de son efficacité. Si les matériaux s'avèrent efficaces et si les tests sont concluants, l'équipe passe à l'étape suivante : le format large.

Ce format a l'apparence d'un mince paquet de feuilles de papier, et l'assemblage est complètement automatisé. « Tout cela a été conçu ici à Hydro-Québec avec des procédés qui ne coûtent pas cher, des procédés simples », explique M. Zaghib, qui ajoute qu'« il ne faut pas compliquer les procédés ».

La technologie développée par l'équipe de Karim Zaghib est économique, simple et flexible.

En branchant une série de batteries ensemble, il sera possible d'entreposer quelques mégawatts d'électricité, soit l'énergie d'un petit parc éolien.

La technologie peut également s'adapter pour alimenter une automobile.

« On vise plus de 500 km d'ici cinq ans. On va pouvoir développer une technologie qui va offrir 500 km d'autonomie avec une seule charge. » explique M Zaghib. Lorsqu'on lui rappelle que Tesla propose déjà une batterie qui offre une autonomie de 500 km, il réplique que la technologie de Tesla coûte plusieurs dizaines de milliers de dollars et pèse plus d'une demi-tonne.

La batterie au lithium ion d'Hydro Québec sera au moins deux fois plus légère et coûtera une fraction du prix. Une technologie abordable qui continuera d'évoluer. « Dans 10 ans, 15 ans, on vise la même autonomie que l'essence. »

 
 

Partenaire en Aquitaine, France

 
 

C'est avec la région d'Aquitaine en France qu'Hydro-Québec, annonce l'ouverture d'une filiale à Lacq près de Pau (Pyrénées-Atlantiques).

Objectif : créer sur place toute la chaîne de production des batteries du futur.

C'est un projet ambitieux qui prend forme.

Hydro-Québec, premier producteur d'électricité du Canada, contrôlé par l'État du Québec, vient de créer SCE France, une filiale spécialisée dans la recherche et le transfert de technologie en matière d'électrification des transports et de stockage d'énergie. C'est la première étape pour produire les «batteries du futur».

Chose rare, la Région Aquitaine est copilote de ce vaste projet. Elle a d'ores et déjà contribué à ce transfert de technologie d'Hydro-Québec en apportant une aide de 5,5 millions d'euros, avec la contribution de fonds européens, pour financer un laboratoire de recherche appliquée et d'industrialisation de ces batteries du futur. Des batteries à base de lithium-fer-phosphate (LFP) et utilisant des nanoparticules, qui ne semblent avoir que des avantages.

  5oo km d'autonomie pour une voiture

  « Ce sont les batteries les plus sûres au monde. De plus, nous disposons des matériaux en abondance et à faible coût. Et, elles ont une capacité de stockage d'énergie dix fois supérieure aux batteries lithium-ion», met en avant Karim Zaghib, directeur du stockage et de la conversion d'énergie à l'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ) et directeur de SCE France.

En effet, les performances sont impressionnantes. Ces batteries peuvent supporter 30 000 cycles de rechargements, contre 1 000 pour des batteries lithium-ion. Et, leur durée de vie est de dix ans, au minimum, alors que celle des batteries lithium-ion ne dépasse pas trois ans. Avec cette technologie, d'ici à cinq ans, une voiture électrique pourrait rouler 500 km en totale autonomie. Et, contrairement à la batterie du constructeur américain de voitures électriques, Tesla, celle-ci fait la taille d'une feuille A4...

Aujourd'hui, Hydro-Québec est la seule entreprise au monde à même de maîtriser l'ensemble de la chaîne de production de ces batteries.

«

Le prototype, sur lequel nous travaillons depuis trois ans, fonctionne très bien, assure Karim Zaghib.

»

Tout l'enjeu est désormais d'industrialiser cette technologie de rupture à un coût compétitif. Un vrai pari, à l'heure où le savoir-faire technologique sur les batteries est concentré en Asie.

Renault, par exemple, achète les batteries de ses voitures électriques à LG. Pour réussir à industrialiser cette technologie de rupture, des chercheurs de l'université de Bordeaux et de Pau, ainsi que le laboratoire d'Arkema à Lacq et d'une université du Japon, vont travailler main dans la main. Le point névralgique, c'est l'industrialisation de la fabrication des cellules des batteries.

Élie Saheb, vice-président exécutif – Technologie à Hydro-Québec, et Alain Rousset, président de la région Aquitaine ont signé, vendredi 4 juillet 2014, à Montréal, une entente sur le soutien à la Recherche & Développement sur les matériaux de batterie. Cette entente pose les bases du déploiement, à Lacq, du projet industriel porté par Powertrend Energy Conversion.

« L'objectif est de produire cinq millions de cellules de batteries par mois, ce qui va diviser leur prix par trois ou cinq», explique Denis Lagourgue ( 02 ), en charge de l'industrialisation des batteries à base de lithium-fer-phosphate.

Président de la société Aquitaine Energy Factories, la société commune à Hydro-Québec et au Conseil régional d'Aquitaine, c'est cet ingénieur franco-canadien, spécialiste du stockage de l'énergie qui a rapproché la Région et Hydro-Québec, avec qui il travaille depuis plusieurs années.

« Pour réussir l'industrialisation de la fabrication des cellules, nous sommes en discussions avancées avec un grand industriel japonais, qui pourrait devenir notre partenaire», dévoile Thibaut Richebois, directeur général adjoint du développement économique et de l'emploi à la Région Aquitaine.

Les Français ont gagné, face aux Chinois...

À première vue, le choix de Lacq, à trente kilomètres de Pau, dans le Béarn, pour implanter ce vaste projet, peut surprendre. Mais, Hydro-Québec n'avait pas vraiment envie de s'installer en Asie, malgré des offres particulièrement alléchantes financièrement.

La raison est simple : elle redoutait de se faire «piller» sa technologie. Et, à Lacq, il y a un vrai savoir-faire dans la chimie et une culture industrielle, liée à l'exploitation du bassin gazier par Elf, puis Total de 1957 à fin 2013. Un gaz, fortement chargé en hydrogène sulfuré. Autre atout non négligeable, c'est un site Seveso 2, qui dispose de nombreux terrains disponibles depuis l'arrêt de l'exploitation commerciale du gaz par Total. Quatre vingts hectares de réserve foncière ont déjà été réservés pour produire ces batteries du futur.

site Seveso 2

Et, « sur place, il y a aussi une présence très forte du chimiste Arkema et de Toray, un grand groupe japonais, spécialiste de la fibre de carbone», souligne Karim Zaghib, qui a fait ses études en France, à l'Institut polytechnique de Grenoble.

De plus, Chemparc - un groupement d'intérêt public - apporte son expérience pour accompagner l'installation de cette future usine géante de batteries sur ce territoire. « Nous avons des modules pré-équipés pour des start-up, qui correspondent parfaitement aux premiers besoins des laboratoires de recherche», indique Patrice Bernos, directeur général de Chemparc.

545 millions d'euros investis à Lacq en 6 ans

Le calendrier des opérations est fixé : préparation de l'usine cette année, premiers bâtiments construits en 2016 et lancement de la production l'année suivante. Au total, 545 millions d'euros devraient être investis à Lacq en six ans pour couvrir l'ensemble de la chaîne de fabrication de ces batteries du futur, de la poudre jusqu'au système de stockage. Une somme importante à réunir, mais chacun semble optimiste.

L'arrivée d'un partenaire industriel japonais de premier plan - à confirmer dans les prochaines semaines - devrait consolider définitivement le projet. À la clé, pas moins de 600 emplois directs. Il faut dire que les domaines d'applications sont nombreux : dans les transports (voitures, trains, bus, avions, marine...), la défense ou encore les appareils connectés. Un marché en plein essor, avec l'émergence des villes intelligentes.

Alain Rousset, le président PS du Conseil régional d'Aquitaine, rêve que sa région devienne « leader à l'échelle internationale dans la fabrication de batteries haute performance».

Il faut dire que son partenaire public, Hydro-Québec, a les reins solides. C'est un géant du secteur. La société qui emploie 20 243 salariés, a réalisé 8,8 milliards d'euros de chiffre d'affaires en 2013. C'est l'un des premiers producteurs mondiaux d'hydroélectricité.

L'entreprise publique investit chaque année plus de 100 millions de dollars dans la recherche, en particulier dans la recherche sur le stockage d'énergie et le développement de matériaux performants pour les batteries.« Nous avons pour habitude de nous inscrire dans la durée. Et, c'est tout le sens de ce partenariat public-public», rappelle Karim Zaghib.

« Si nous réussissons, nous aurons franchi une nouvelle étape de la vie du bassin gazier de Lacq, en passant de la reconversion à la production», lance, plein d'espoir, Alain Rousset. « C'est une opportunité qui ne se présentera pas deux fois pour Lacq, voire pour l'Europe», met en exergue Thibaut Richebois.

 
 

Encore un projet d'Hydro-Québec au profit des Québécois, si...

 
 

Cette batterie représente un «potentiel énorme», selon le physicien et auteur Pierre Langlois.

«Ce sont là les meilleures batteries au monde, dit-il. Il n’y en a pas d’autres capables de subir autant de recharges, aussi rapides, sans perte de capacité. Les meilleures batteries sur la planète sont fabriquées ici. Ce coup-ci, c’est réellement la bonne solution.»  ( 03 )

Reste à voir ce qui surviendra avec cette invention. Espérons que les politiciens n'y mettront pas le nez et que son destin sera plus glorieux ou à tout le moins moins nébuleux que celui du moteur-roue d’Hydro-Québec élaboré par l’équipe du physicien et ingénieur Pierre Couture à partir du début des années 1980. 

L’héritier de ce moteur est maintenant commercialisé par TM4, une entreprise qui appartient à Hydro-Québec après qu’elle ait racheté la participation de la firme française Dassault en 2009 ( 04 ).

Il ne faut pas oublier qu’il y a un monde entre le développement et la commercialisation et tout un monde entre un partenariat public-public et et un partenariat public-privé.

 

Source: Éco-Énergie à Montréal; La Tribune France pour Hub Media; Communiqué Hydro-Québec.

Choix de photos, fusion de textes, mise en page, références et titrage par : JosPublic
Publication : 28 février 2015

Ci-dessous: des textes en lien direct avec le sujet:

 

Notes & Références encyclopédiques:

01

 
 

Matériaux de batteries: Hydro-Québec et le Conseil régional d’Aquitaine annoncent la création de SCE France - Communiqué de presse d'Hydro-Québec, décembre 2014

 
 

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02

À propos de Denis Lagourgue - Sur Dirigeant

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03

 

Moteur électrique: percée majeure chez Hydro-Québec“ - Sur CyberPresse, le 16 octobre 2009

 

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04

 

TM4 et Hydro-Québec après qu’elle ait racheté la participation de la firme française Dassault en 2009 - Sur Argent/Canoë, le 20 mars 2009

 

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