La place du graphite dans le monde des VÉ et de l’énergie renouvelable

Source: Nouveau Monde Graphite

Le Battery Day de Tesla et les annonces de notre bon ami Elon Musk ont confirmé aux entreprises de ressources naturelles que l’approvisionnement en graphite, nickel, cobalt et lithium à partir de sources locales est vital pour leur capacité à produire des batteries et, par conséquent, des voitures et de gigantesques installations de stockage d’énergie.

Pour Nouveau Monde comme pour les experts en matériaux de batteries, il est également devenu évident que la demande de graphite ne cessera d’augmenter en raison de l’énorme croissance dans le secteur des VÉ et de l’énergie renouvelable.

Benchmark Mineral Intelligence (« Benchmark »), la principale firme d’analyse de marché spécialisé dans les minéraux pour batteries et le secteur des VÉ, a expliqué que d’ici 2029, le monde devrait s’attendre à voir une capacité totale de plus de 2 500 GWh (connus sous le nom de « GigaWatt heures ») de batteries en réserve, ce qui équivaut à 2,5 « TeraWatt heures » ou « TWh »).

Passons rapidement à l’annonce du Tesla Battery Day de la semaine dernière : Tesla à lui seul prévoit maintenant une capacité de batterie au lithium-ion (« li-ion ») de 3 TWh d’ici 2030, soit plus que tout ce qui était déjà prévu par tous les autres manufacturiers réunis ! Cela signifie suffisamment de batteries pour alimenter 30 millions de Vé et/ou des milliers d’installations de stockage d’énergie. Au total, cela représente une augmentation de 12 fois par rapport à la taille actuelle du marché des batteries.

Ce qui est devenu de plus en plus clair, c’est que la révolution énergétique s’accélère. Les acteurs les plus importants se trouvent maintenant engagés dans une course pour assurer leur approvisionnement en matières premières extraites et transformées de manière durable et responsable.

POURQUOI LE GRAPHITE EST LÀ POUR DURER

Le graphite reste la meilleure option comme matériel d’anode dans la production de batteries li-ion, et nous ne nous attendons pas à voir un remplacement de ce matériel ou d’autres options viables pouvant atteindre une échelle commerciale dans un avenir proche.

Simon Moores, fondateur de Benchmark, a démontré la semaine dernière pourquoi le graphite restera l’ingrédient clé de l’anode des batteries lithium-ion :

« LE GRAPHITE EST L’ANODE DOMINANTE PARCE QUE SA CAPACITÉ EST TRÈS BONNE ET SA STABILITÉ STRUCTURELLE EST SUPERBE…

LE GRAPHITE NE DISPARAÎTRA PAS ; TANT NATUREL QUE SYNTHÉTIQUE, IL SERA L’ANODE DOMINANTE POUR LA PROCHAINE DÉCENNIE ≥ 90% DE PART DE MARCHÉ. EN PARTICULIER, LE RÔLE DU GRAPHITE EN PAILLETTES SUR LE MARCHÉ AUGMENTERA DE FAÇON SPECTACULAIRE, TANT EN TERMES DE PART DE MARCHÉ – DE 39 % DU MARCHÉ AUJOURD’HUI À 49 % EN 2020 SELON LES PRÉVISIONS – QU’EN TERMES DE VOLUME, PASSANT DE 170 000 TONNES DE DEMANDE À 2,6 MILLIONS DE TONNES D’ICI LA FIN DE LA DÉCENNIE, SOIT PLUS DE 3,5 FOIS LA TAILLE DE L’INDUSTRIE TOTALE ACTUELLE. »

Le Dr Karim Zaghib, ancien directeur général du Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie d’Hydro-Québec, aujourd’hui professeur de pratique à l’Université McGill et conseiller stratégique à Investissement Québec, a publié plus de 50 brevets, publications et chapitres de livres sur le graphite et le silicium.

Dans une note technique produite pour  Nouveau Monde cette semaine, Dr Zaghib démontre pourquoi il croit que l’anode de graphite maintiendra sa position prédominante dans le marché. Les quantités les plus optimistes de silicium qui peuvent théoriquement être ajoutées à l’anode sont d’environ 30 % de silicium pour 70 % de graphite.

Les principaux défis des anodes en silicium pur sont les suivants :

  • L’expansion volumétrique (gonflement) pendant la réaction est 32 fois plus importante que celle du graphite. Il n’y a pas assez de place dans la cellule de la batterie pour absorber cette expansion, ce qui entraîne une réduction significative de la durée de vie du cycle de la batterie.
  • En raison des différences majeures de capacité spécifique du matériau de la cathode (200 mAh/g) par rapport au matériau de l’anode en silicium (3600 mAh/g), la conception de la batterie ne fonctionne pas entre une cathode qui est 18 fois plus grande que l’anode.
  • Au cours du processus de lithiation, le Li15Si4 est créé, un composé très réactif, ce qui augmente les risques pour la sécurité du système de batterie.

Nouveau Monde est engagée à rester à la pointe de la technologie en collaboration avec ses clients potentiels, et en conséquence, notre équipe de R&D conçoit déjà des solutions avancées à base de graphite où l’interaction entre le graphite et le silicium est bien comprise et optimisée.

Vous voulez en savoir plus, contactez nous…

 

Christina Lalli
Directrice, Relations avec les investisseurs
438-399-8665   +  

 

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