Seconde vie des batteries

Le recyclage au coeur de notre développement produits.

Lors du développement d'un véhicule Mercedes-Benz, nous élaborons pour chaque modèle un concept dans lequel tous les composants et tous les matériaux sont analysés afin de déterminer leur adéquation aux différentes étapes du processus de recyclage.
En conséquence, tous les matériaux des modèles Mercedes-Benz sont recyclables à 85 % et réutilisables à 95% selon la norme ISO 22 628.
Toutefois, le recyclage ne signifie pas principalement le retour des matériaux dans leur circuit d'origine.

Une nouvelle chaîne de conception.

Pour mettre en œuvre la chaîne de processus correspondante et sécuriser la demande future en matières premières pour l’électromobilité, Mercedes-Benz Group participe activement à la recherche et au développement de nouvelles technologies de recyclage.

Il nous est déjà possible de mieux appréhender le recyclage de nos batteries lithium-ion dans un certain nombre de projets de recherche en collaboration avec des fournisseurs (The Mobility House) et des partenaires de traitement des déchets (Remondis).

Etapes de recyclage

Une production éco-responsable à long terme.

Le recyclage des matières premières utilisées pour nos batteries et nos véhicules telles que le lithium, le nickel, le platine, le cobalt et les terres rares fait partie intégrante de nos préoccupations dès la phase de conception de nos composants.

En conséquence, Mercedes-Benz Group a défini quatre étapes pour le recyclage des batteries et développé les procédés correspondants.

Cycle de vie d'une batterie

Un contrôle total sur la production de nos batteries.

Depuis 6 ans, deux sources de valeur sont étudiées pour nos batteries. La première réside dans l’utilisation de celle-ci, lors de sa première vie au sein du véhicule. La seconde réside dans l’utilisation des batteries en seconde vie, c’est-à-dire la réutilisation de celles-ci pour des besoins de stockage, une fois leur utilisation au sein du véhicule rendue incompatible à cause des baisses de performances et de capacités.

Deutsche Accumotive est une filiale développée à 100% par Mercedes-Benz Group et est en charge de la production des batteries qui équipent les véhicules Mercedes-Benz et smart.

Mercedes-Benz prévoit ainsi de développer 8 sites de production sur trois continents : Europe, Asie et Amérique du Nord.

Allemagne : 5 sites (2 à Stuttgart, 2 à Kamenz, 1 à Sindelfingen)
Chine : 1 site à Pékin
USA : 1 site à Tuscaloosa
Thaïlande : 1 site à Bangkok

Quel avenir pour nos batteries ?

En ce qui concerne la « Réutilisation » de nos batteries, Mercedes-Benz Group s'est concentré sur les dispositifs de stockage stationnaire d'énergie avec la création de sa filiale Mercedes-Benz Energy GmbH que le constructeur possède à 100 %.

Avec nos partenaires, nous avons l'opportunité de créer un nouveau modèle de mobilité durable en utilsant les capacités de nos batteries aussi bien sur routes à usage personnel ou lors de leur seconde vie à usage collectif.

En savoir plus sur Mercedes-Benz Energy (page en anglais)

Le cycle de vie d'une batterie présente sur un véhicule électrique ou hybride rechargeable ne doit pas nécessairement s’achever lorsqu’elle n’est plus suffisante pour être utilisée dans le véhicule.

Mercedes-Benz Group, depuis novembre 2015 a lancé un projet de stockage massif en Allemagne à base de batteries usagées. C’est ce qu’on appelle la « 2nde vie » des batteries dont la capacité de stockage n’est plus suffisante pour garantir une bonne autonomie au véhicule mais qui peuvent encore servir longtemps pour du stockage stationnaire où le volume et le poids ne sont plus des facteurs limitants.

Nous avons pour volonté de couvrir l’ensemble des maillons de la chaîne de valeur de nos batteries. Au travers de ce projet baptisé "E-Mobility thought to the end", nous suivons le cycle de vie de celles-ci en plusieurs étapes :

- Fabrication avec la filiale Deutsche Accumotive
- 1ère vie de la batterie à l'intérieur de nos véhicules Mercedes-Benz 100% électriques
- 2nde vie dans ce système de stockage stationnaire massif
- Recyclage au sein de l’usine de Remondis

Les applications stationnaires sont peu sensibles aux pertes de puissance mineures, ce qui signifie qu'une exploitation stationnaire économique est possible pendant au moins dix ans et plus, selon les estimations. En réutilisant les modules lithium-ion de cette façon, on double presque leur rentabilité. Le premier système de stockage avec des batteries de seconde vie a été lancé en octobre 2016 sur le site principal de REMONDIS à Lünen, en Westphalie.

En parallèle, Mercedes-Benz exploite aussi près d'Hanovre depuis quelque temps un stockage stationnaire de 17,4 MWh, connecté au réseau électrique. Mais ici l’installation est constituée de batteries neuves servant de pièces de rechange pour ses véhicules électriques. Ces batteries « de réserve » ne peuvent en effet pas être stockées trop longtemps sans être utilisées. Des cycles réguliers de charge et de décharge sont nécessaires pour éviter une décharge lente complète qui pourrait altérer les électrodes et rendre la batterie inutilisable.

Afin d'assurer le recyclage et optimiser la phase de 2nde vie de ses batteries, Mercedes-Benz Group s'est entouré de plusieurs partenaires avec lesquels nous collaborons :

- GETEC Energie (société de services énergétiques)
- The Mobility House (start-up allemande créée en 2009 qui œuvre pour l’insertion des batteries de véhicules électriques sur le réseau)
- Remondis (leader dans le recyclage, les batteries électriques faisant partie de leur périmètre d’action).

En juin 2015, Mercedes-Benz Group avait déjà déployé sa première unité de stockage industriel (500kW, 3MWh) à base de batteries neuves (et pas de batteries de seconde vie) pour servir le marché des réserves primaires, au travers de sa filiale ACCUmotive aux côtés de GETEC Energie et de The Mobility House.

Mercedes-Benz Group a également construit un premier système de stockage de 13MWh à partir de 650 packs usagés afin de l’installer sur l’usine de recyclage de Lünen détenue par Remondis. Ce système, dont la durée de vie est estimée à 10 ans, est opérationnel sur le marché de gros de l’électricité depuis début 2016.

Plus récemment, en juin 2018 Mercedes-Benz Energy, filiale du groupe Mercedes-Benz Group utilise des batteries de véhicules électriques pour transformer une centrale au charbon construite en 1912 récemment fermée, en stockage géant d’électricité. L’installation est capable d’intervenir en quelques millisecondes pour équilibrer le réseau.

Cette infrastructure dispose d’une capacité de stockage de 9,8 MWh et d’une puissance de 8,96 MW. Les 1920 modules de batteries qui la constituent font partie d’une réserve de pièces de rechange pour les smart électriques. Connecté au réseau, ce stockage permet d’en assurer la stabilité en cas de pannes de centrales ou d’autres avaries. L’avantage des batteries par rapport à d’autres systèmes de stockage est leur très court temps de réaction qui se mesure en millisecondes. Un tel « service » rémunéré par les gestionnaires du réseau permet donc d’assurer une rentabilité économique à un magasin de pièces de rechange.

2020 : Mercedes-Benz Energy et ANDRITZ (un des principaux fournisseurs mondiaux d'équipements et de services électromécaniques pour les centrales hydroélectriques) signent un accord de coopération pour la fourniture de systèmes stationnaires de stockage d'énergie pour les centrales hydroélectriques.

Le couplage des centrales hydroélectriques avec les systèmes automobiles de stockage d'énergie au lithium-ion stabilise les effets de tout impact électrique volatil du réseau aux unités et augmente la flexibilité des centrales hydroélectriques.

Les solutions innovantes de stockage de l'énergie apportent une contribution importante à la transition énergétique.

Mercedes-Benz Energy et ANDRITZ signent un accord de coopération

Ambition 2039

Vers une plus grande efficience.

En tant que constructeur haut de gamme, Mercedes-Benz s'efforce de développer des produits plus efficients.

Parce que la réduction de l’empreinte carbone est l’affaire de tous, Mercedes-Benz se lance un défi technologique, financier, et industriel d’une ampleur jamais atteinte. Pour relever ce défi, les principaux leviers sont l’électrification de notre parc automobile, la recharge avec de l’électricité issue des énergies renouvelables, l’amélioration de la technologie des batteries, une utilisation grandissante de matériaux recyclés et d’énergies renouvelables dans la production. Mercedes-Benz souhaite notamment couvrir plus de 70% de ses besoins énergétiques aux moyens d’énergies renouvelables d’ici à 2030, en déployant l’énergie solaire sur ses propres sites ainsi que par le biais de nouveaux contrats d’achat d’électricité.

Le contrôle des résultats par TÜV Süd :

Il s’agit d’une association d’organisations allemandes d'inspection technique, chargées de la validation et de la certification des produits pour protéger l'environnement et la santé humaine.
Le contrôle environnemental est fondé sur un éco-bilan dans lequel les répercussions de la voiture sur l'environnement sont examinées tout au long de son cycle de vie, depuis l'extraction des matières premières jusqu'à sa production, son utilisation et sa mise au rebut éventuelle.

Une ambition qui se met déjà en place

Gamme 100% électrique.

La gamme de véhicules 100% électrique Mercedes-Benz ouvre la voie, et porte le projet « Ambition 2039 », avec une attention accrue sur l’efficience énergétique. De la conception des véhicules, jusqu’aux émissions de CO2 émises, l’ambition est d’obtenir la plus grande efficience d’un point écologique.Toutefois, il est clair aussi, que le mix électrique utilisé pour faire fonctionner le véhicule joue un rôle particulièrement décisif dans le bilan carbone.

La photo montre la vue latérale de l’EQS SUV de Mercedes-EQ.

Un contrôle environmental sur le cycle de vie complet :

Seule une évaluation du cycle de vie complet d’un véhicule permet par exemple de dresser un tableau réaliste de son empreinte carbone. Depuis 2005, Mercedes-Benz procède régulièrement à ce contrôle dit environnemental, qui prend en compte tous les aspects environnementaux. Les calculs sont effectués sur la base d'une distance parcourue de 150 000 à 300 000 kilomètres, selon le segment.

Au cours de leur fonctionnement ultérieur, et en fonction de la source de leur énergie, les véhicules électriques peuvent compenser les émissions de CO2 initialement plus élevées produites pendant la phase de production.

Si on est en mesure de faire fonctionner les véhicules électriques uniquement avec des sources d'énergie renouvelables, les émissions de CO2 par rapport à celles des véhicules équipés d'un moteur à combustion diminuent de près de 70 % au cours du cycle de vie.

3 objectifs principaux

Mercedes-Benz s'engage autour de 3 axes :

Vers un mix énergétique plus efficient.

Dans des conditions par ailleurs identiques, la production d'un véhicule électrique génère plus de CO2 que celle d'un véhicule conventionnel, car la production des cellules de la batterie, en particulier, nécessite beaucoup d'énergie. Il est donc d'autant plus important à l'avenir de se procurer une énergie avec un mix énergétique le plus efficient pour la production. Mercedes-Benz AG prévoit déjà d'y parvenir dans les prochaines années.

En Allemagne, la première étape est la production d'électricité à partir de parcs éoliens nationaux. Mercedes-Benz est le premier grand client industriel à s'approvisionner auprès de cette source.

De cette manière, la société assure la poursuite de l'exploitation à long terme des parcs éoliens de l'Allemagne du Nord.

Cette énergie provenant des parcs éoliens sera utilisée entre autres pour la production des modèles de la gamme Mercedes-Benz 100% électrique dans l'usine Mercedes-Benz de Brême et pour la production des batteries sur le site de Deutsche ACCUMOTIVE à Kamenz, en Saxe.

Dans le cas des véhicules électriques et principalement en raison de la complexité de la production des batteries, environ 51 % des émissions de CO2 tout au long du cycle de vie se produisent pendant la phase de production. La phase d’exploitation représente quant à elle 49 % environ des émissions. Par conséquent, il est essentiel de connaître la source d'énergie électrique lorsque l'on utilise l'électricité de l'UE tant dans la phase de production que dans la phase d'utilisation.

Parce que la réduction de l’empreinte carbone est l’affaire de tous, Mercedes-Benz se lance un défi technologique, financier, et industriel d’une ampleur jamais atteinte. Pour relever ce défi, les principaux leviers sont l’électrification de notre parc automobile, la recharge avec de l’électricité issue des énergies renouvelables, l’amélioration de la technologie des batteries, une utilisation grandissante de matériaux recyclés et d’énergies renouvelables dans la production. Mercedes-Benz souhaite notamment couvrir plus de 70% de ses besoins énergétiques aux moyens d’énergies renouvelables d’ici à 2030, en déployant l’énergie solaire sur ses propres sites ainsi que par le biais de nouveaux contrats d’achat d’électricité.

Le bilan CO2 pendant le cycle de vie comparé en fonction des sources d'énergie électrique pour charger la batterie.

Des facteurs de même nature interviennent dans l'examen du bilan énergétique. En effet, l'efficacité de la production d'énergie varie considérablement en fonction de la source de l'énergie primaire utilisée.

L'utilisation des ressources énergétiques change en conséquence. Dans ce calcul, la production d'énergie et donc la demande en énergie primaire pour faire fonctionner le véhicule varie, alors que la consommation d'énergie pour la production et la fin de vie de d'un véhicule 100% électrique reste, elle, inchangée.

Une utilisation responsable des ressources.

Le contrôle environnemental à 360° ne concerne pas uniquement les exigences en matière d'émissions de CO2 et d'énergie. Afin d'évaluer la compatibilité environnementale d'un véhicule, les spécialistes prennent en compte toutes les émissions ainsi que l'utilisation et la consommation des ressources tout au long de son cycle de vie.

En production, les composantes de la transmission spécifiques à un véhicule 100% électrique nécessitent une plus grande utilisation de ressources matérielles et énergétiques qu'un véhicule à motricité conventionnelle. La proportion d'acier et de fer est réduite par la suppression du moteur thermique et de sa transmission, ainsi que de leurs éléments périphériques. Par contre, la proportion de polymères, alliages légers et autres métaux est plus élevée.

La réduction des matériaux sur nos véhicules de notre gamme 100% électrique concerne dans une large proportion l’acier et le fer avec 39 % en moins, suivis par les alliages légers (23 %) et les polymères, c'est-à-dire les plastiques (18 %).

À ce titre, l'une des priorités du développement est de réduire davantage l'utilisation des ressources, ainsi que l'impact environnemental des matériaux utilisés. Par rapport aux véhicules électriques et hybrides rechargeables actuels, Mercedes-Benz vise à réduire de 40 % d'ici 2030 l'utilisation des ressources primaires dans la technologie de la chaîne cinématique et des batteries.

À cet effet, l'utilisation dans les véhicules de matériaux qui permettent d’économiser les ressources, tels que les plastiques recyclés et les matières premières renouvelables, est constamment étendue. Pour ne citer qu'un exemple, le tissu des sièges nouvellement créé pour nos véhicules 100% électrique est entièrement fabriqué à partir de bouteilles en plastique PET recyclées. Les matières plastiques recyclées sont également utilisées dans des applications courantes telles que pour le revêtement du logement de la roue de secours ou les capots de la partie inférieure du compartiment moteur. On utilise également des matières premières renouvelables comme le chanvre, le kénaf, la laine et le papier. Les fibres de kénaf sont utilisées notamment pour le revêtement du coffre, tandis qu'un alvéolage en papier est utilisé à l'intérieur du plancher du coffre.

Mentions légales.

[1] Depuis le 1er septembre 2018, les véhicules légers neufs sont réceptionnés en Europe sur la base de la procédure d'essai harmonisée pour les véhicules légers (WLTP), procédure d'essai permettant de mesurer la consommation de carburant et les émissions de CO₂, plus réaliste que la procédure NEDC précédemment utilisée.

[2] L’autonomie réelle dépend de la configuration du véhicule, du style de conduite du conducteur, des conditions de circulation, des conditions météorologiques, de l’ancienneté et de l’état de la batterie, de l’utilisation du système de climatisation peut par conséquent présenter des différences.

[3] La durée de recharge correspond à une recharge complète de 10 % à 80 % sur une borne de charge rapide DC avec tension d’alimentation de 400 V et intensité d’au moins 300 A.

Selon les pays, les versions commercialisées de nos véhicules peuvent différer, certains équipements peuvent ne pas être disponibles (en série, en option ou en accessoire). Veuillez-vous rapprocher de votre Distributeur Agréé pour plus de précisions.

Le modèle de borne de recharge sur le visuel peut varier selon les pays et selon les versions commercialisés. Veuillez-vous rapprocher de votre Distributeur Agréé pour plus de précisions.

Nos systèmes d’assistance à la conduite et de sécurité sont des dispositifs annexes et ne vous déchargent pas de votre responsabilité en tant que conducteur. Merci de consulter les instructions et les limites de ces systèmes en vous référant à la notice d’utilisation

Les données relatives à la consommation de carburant, d'énergie électrique, les émissions de CO2 et l’autonomie correspondent aux données de l’ensemble des véhicules de la gamme lors de leur homologation en Allemagne conforment à la réglementation en vigueur. Certains modèles de la gamme en question peuvent ne pas être disponibles sur le marché français.