Voitures électriques : leur succès crée un problème que les constructeurs n’avaient pas anticipé

Les voitures électriques devaient déclencher une course aux batteries. Cette course a bien eu lieu, mais elle a laissé derrière elle des usines neuves qui tournent trop lentement. Pour les constructeurs américains, le défi n’est plus seulement de fabriquer des cellules. Il faut désormais trouver rapidement à qui les vendre.

Pourquoi l’industrie américaine se retrouve avec trop de batteries

Le problème vient d’un pari industriel massif. Ford, General Motors et leurs partenaires, dont LG Energy Solution, Samsung SDI, Panasonic et SK On, ont préparé une forte accélération des ventes de véhicules électriques aux États-Unis.

Sur les dix dernières années, ils ont investi plus de 100 milliards de dollars, soit environ 90 milliards d’euros, dans des gigafactories. Ces grandes usines de cellules lithium-ion devaient éviter une pénurie, sécuriser les chaînes d’approvisionnement et réduire la dépendance aux importations.

La capacité annuelle installée atteint aujourd’hui 275 gigawattheures. Cela représente de quoi équiper environ 3,4 millions de voitures électriques dotées chacune d’une batterie de 80 kWh. Or, les acheteurs n’ont pas suivi le rythme anticipé.

Le marché américain du véhicule électrique a progressé moins vite que prévu. Le crédit d’impôt fédéral de 7 500 dollars, environ 6 800 euros, a pris fin le 30 septembre. Dans les six derniers mois, les immatriculations de véhicules électriques ont chuté de plus de 25 %.

Ce décalage frappe directement les marges et l’emploi industriel. Une gigafactory coûte très cher à construire, à équiper et à faire fonctionner. Lorsqu’elle produit en dessous de ses capacités, chaque cellule peut devenir plus coûteuse. Mais le surplus ne signifie pas que ces batteries sont inutiles.

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La réponse : transformer le surplus en stockage d’énergie pour l’IA

Le débouché le plus évident porte un nom : les BESS, pour Battery Energy Storage Systems. Ces systèmes de stockage stationnaire emploient eux aussi des batteries lithium-ion, mais ils ne sont pas embarqués dans une voiture.

Ils stockent l’électricité produite par les panneaux solaires ou les éoliennes. Puis ils la restituent pendant les pics de consommation, quand le réseau électrique est tendu ou lorsque l’électricité devient plus coûteuse. Ils peuvent aussi se recharger durant les heures où les prix sont bas.

Cette fonction intéresse particulièrement les grands centres de données. L’intelligence artificielle exige une puissance électrique considérable et régulière. Pour les opérateurs de data centers, disposer d’un stockage local peut limiter les coûts et soutenir le réseau aux heures critiques.

En Amérique du Nord, la demande totale de batteries attendue cette année est d’environ 182 GWh. Le stockage stationnaire doit en absorber 76 GWh cette année, puis 125 GWh dans cinq ans, selon Benchmark Mineral Intelligence.

Cette croissance est forte, mais elle ne suffit pas à remplir les usines conçues pour l’automobile. Avec 275 GWh de capacité annuelle installée, l’écart reste important. Le succès des voitures électriques a donc créé une situation inattendue : une industrie organisée pour éviter la pénurie doit maintenant gérer la surcapacité.

Et basculer une ligne de production vers les BESS ne consiste pas simplement à changer l’étiquette sur les batteries.

Comment les constructeurs adaptent leurs gigafactories

La reconversion repose sur des choix industriels précis. Les voitures électriques américaines utilisent souvent des cellules NMC, pour nickel-manganèse-cobalt. Cette chimie privilégie la densité énergétique, un atout essentiel pour offrir une autonomie élevée sans alourdir excessivement le véhicule.

Le stockage stationnaire privilégie davantage la technologie LFP, pour lithium-fer-phosphate. Elle est moins coûteuse et plus durable, deux qualités importantes pour des batteries qui restent fixes et effectuent de nombreux cycles de charge et de décharge.

Modifier une usine de cellules NMC pour produire du LFP peut demander jusqu’à 18 mois. Il faut adapter les procédés, les matériaux d’électrodes, les contrôles qualité et l’organisation des chaînes d’approvisionnement.

1. Identifier les lignes sous-utilisées afin de concentrer les investissements de conversion sur les sites les plus adaptés.
2. Changer la chimie des cellules lorsque le passage du nickel-manganèse-cobalt au lithium-fer-phosphate est nécessaire.
3. Reconfigurer les équipements pour répondre aux exigences de fabrication et de sécurité des systèmes stationnaires.
4. Assembler les batteries en BESS avec des modules, des onduleurs et des systèmes de gestion capables de dialoguer avec le réseau électrique.
5. Signer des contrats avec les opérateurs de réseaux et de centres de données pour assurer un débouché régulier à la production.

Bob Lee, dirigeant de LG Energy Solution en Amérique du Nord, a prévenu auprès de Reuters que cette période ne serait pas facile pour le secteur. Le constat est simple : le stockage offre une issue, mais pas une solution instantanée.

Ford, LG Energy Solution et Tesla avancent avec des stratégies différentes

Ford a engagé l’une des adaptations les plus visibles. Le groupe prévoit d’investir 2 milliards de dollars, soit environ 1,8 milliard d’euros, pour convertir son usine de Glendale, dans le Kentucky, vers le stockage d’énergie.

L’objectif est d’y produire 20 GWh de BESS par an d’ici à la fin 2027. Ce montant s’ajoute aux 6 milliards de dollars déjà consacrés à cette usine. Ford a également cédé une autre usine située dans le Tennessee à son partenaire SK On.

Dans le Tennessee toujours, Ultium Cells, la coentreprise entre General Motors et LG Energy Solution, a engagé 70 millions de dollars, environ 63 millions d’euros, pour réaménager une usine initialement destinée aux batteries de véhicules électriques.

LG Energy Solution prévoit de convertir trois usines nord-américaines. Elles pourraient produire jusqu’à 50 GWh de batteries de stockage par an, soit environ un tiers de la capacité régionale du groupe.

Tesla possède une avance sur ce marché. Le constructeur commercialise depuis plus de dix ans ses solutions Powerwall et Megapack. Son activité de stockage affiche une marge brute d’environ 30 %, contre 15 % pour l’automobile, hors crédits réglementaires.

Les Megapack vendus à xAI, entreprise qui exploite ses propres centres de données, ont représenté 430 millions de dollars de chiffre d’affaires l’an dernier, soit environ 387 millions d’euros. Cette rentabilité explique pourquoi les concurrents cherchent désormais à accélérer.

Les limites à connaître avant de voir le stockage comme une solution miracle

Le premier écueil est quantitatif. Même avec la croissance rapide des data centers et des énergies renouvelables, le stockage ne pourra pas absorber à lui seul l’ensemble des 275 GWh de capacité construite pour les véhicules électriques.

Le deuxième obstacle est concurrentiel. Les entreprises chinoises CATL et BYD dominent le segment du lithium-fer-phosphate. Les États-Unis imposent environ 35 % de droits de douane sur les matériaux d’électrodes importés de Chine, ce qui protège partiellement l’industrie locale mais renchérit aussi certains approvisionnements.

Enfin, une cellule destinée à une voiture n’est pas automatiquement adaptée à une installation fixe. La densité énergétique, la durée de vie, le coût, le refroidissement et le profil de charge n’obéissent pas aux mêmes priorités. Kurt Kelty, responsable des batteries chez General Motors et ancien de Tesla, résume néanmoins l’urgence : l’essentiel est de maintenir les cellules en production, quelle que soit leur destination.

Pour les constructeurs, le stockage d’énergie n’effacera pas immédiatement l’excédent. Il peut toutefois donner une seconde vie industrielle aux capacités déjà bâties, pendant que le marché des voitures électriques cherche un rythme plus stable.