D’ici 2020, environ 14 GWh, soit 102 000 tonnes, de batteries lithium-ion seront retirées chaque année des véhicules électriques. Avec l’adoption rapide de ces véhicules, la quantité totale de batteries arrivant en fin de vie devrait atteindre 7,8 millions de tonnes par an d’ici 2040, selon le dernier rapport d’IDTechEx, « Recyclage des batteries lithium-ion 2020-2040 ».

Lorsqu'une batterie de véhicule électrique arrive en fin de vie, elle peut être réutilisée dans d'autres applications ou recyclée pour récupérer des matières premières. Contrairement aux batteries utilisées dans les appareils électroniques grand public, comme les ordinateurs portables et les téléphones mobiles, les batteries retirées des véhicules électriques peuvent conserver 70 à 80 % de leur capacité initiale. Ces batteries peuvent ne plus répondre aux exigences des véhicules électriques – par exemple, lorsque la perte de capacité limite l'autonomie – mais elles pourraient fournir une capacité suffisante pour des applications moins exigeantes, comme le stockage d'énergie stationnaire. Les constructeurs mondiaux de véhicules électriques, tels que Nissan, Renault, BMW, Volkswagen, BYD et d'autres, explorent diverses applications pour ces batteries de seconde vie, allant du résidentiel au commercial, en passant par le stockage d'énergie à grande échelle. Cependant, certaines entreprises, comme Tesla, ont annoncé que toutes leurs batteries de véhicules électriques seraient directement recyclées plutôt que réutilisées.

En théorie, le recyclage est la mesure la moins durable de l'économie circulaire et devrait être le dernier recours lorsque les batteries sont hors d'usage. Par conséquent, avant d'être recyclées, les batteries de véhicules électriques usagées devraient être remanufacturées ou réutilisées. En pratique, cependant, de nombreux autres facteurs entrent en ligne de compte. La question du recyclage ou de la réutilisation des batteries de véhicules électriques usagées est un sujet de débat intense, notamment en ce qui concerne leur composition chimique. Le phosphate de fer lithié (LFP) est une technologie courante chez les constructeurs chinois de véhicules électriques. Il est largement utilisé dans les bus électriques en Chine pour des raisons de sécurité. Selon BYD, principal fabricant de batteries LFP en Chine, la réutilisation de ces batteries est tout à fait rentable. Contrairement aux batteries NMC ou NCA, la valeur de recyclage des batteries LFP est relativement faible car elles ne contiennent pas de métaux précieux (9 USD/kWh pour le LFP contre 25 USD/kWh pour le NMC 111 aux prix actuels des métaux). De plus, le LFP offre de meilleures performances et une sécurité accrue tout au long de son cycle de vie, ce qui est prioritaire pour le stockage stationnaire d'énergie par rapport à une densité énergétique élevée. Cela fait de la seconde vie une option intéressante pour les batteries LFP de véhicules électriques en fin de vie.

Que les batteries usagées de véhicules électriques bénéficient ou non d'une seconde vie, elles devront toutes être recyclées à terme. Le recyclage constitue une solution essentielle face à l'insécurité d'approvisionnement en matières premières et aux fluctuations de prix. En récupérant les matières premières critiques des batteries lithium-ion, les fabricants peuvent se prémunir contre les ruptures d'approvisionnement et générer des revenus supplémentaires. D'ici 2040, le marché mondial du recyclage des batteries lithium-ion devrait atteindre 31 milliards de dollars par an, selon le dernier rapport d'IDTechEx, « Recyclage des batteries lithium-ion 2020-2040 ». Ce rapport présente un aperçu du marché actuel et des tendances du recyclage des batteries lithium-ion, ainsi qu'une analyse approfondie des principaux procédés et technologies de recyclage. Il propose également une analyse détaillée de la chaîne de valeur du recyclage des batteries lithium-ion, selon une perspective de cycle de vie : de l'extraction et du traitement des déchets à la production des batteries, en passant par leur utilisation et leur recyclage (ou seconde vie).