Technologie des batteries

La Chine a adopté très tôt la technologie des batteries, mais sa domination n’est devenue manifeste que plus récemment.

En 2024, la Chine produisait plus de six fois plus de batteries que les États-Unis¹. Cette avance découle de décisions stratégiques et d’investissements soutenus au cours de la dernière décennie, qui ont placé la Chine à l’avant-garde du secteur. Aujourd’hui, elle bénéficie d’importantes économies d’échelle, qui permettent non seulement de réduire les coûts, mais aussi d’accélérer l’innovation dans de nouvelles chimies et des techniques de fabrication avancées.

À titre de rappel, le paysage actuel des batteries repose principalement sur deux chimies lithium-ion : le lithiumfer-phosphate (LFP) et les oxydes nickel-manganèsecobalt (NMC).

Historiquement, les constructeurs automobiles occidentaux, y compris les grands producteurs américains de VE comme Tesla dans ses premiers modèles, se sont tournés vers les batteries NMC. Cela s’expliquait principalement par leur densité énergétique plus élevée et par leur meilleure résistance aux basses températures. Elles permettaient ainsi une autonomie plus importante et de meilleures performances par temps froid.

Cependant, les batteries NMC présentent plusieurs désavantages structurels. Par exemple, elles reposent sur des métaux plus coûteux tels que le cobalt et le nickel, ce qui les rend plus onéreuses et plus exposées à la volatilité des prix. Cette situation est devenue de plus en plus problématique alors que les prix des batteries dans leur ensemble ont chuté de plus de 90 % au cours des quinze dernières années.² Les batteries NMC posent également davantage de défis en matière de gestion thermique, nécessitant des systèmes de refroidissement plus sophistiqués pour éviter la surchauffe.

À l’inverse, les entreprises chinoises ont massivement investi dans le développement et l’amélioration de la technologie LFP. L’un des principaux avantages des batteries LFP est leur coût : elles sont environ 30 % moins chères que les batteries NMC.1 Cela s’explique par le fait qu’en plus de minéraux comme le carbonate de lithium, elles utilisent des matériaux relativement moins coûteux tels que le fer et le phosphate. La technologie LFP est également plus stable thermiquement que les batteries NMC.

Ce qui réduit le risque d’incendie et simplifie la conception des packs de batteries. La chimie globale est aussi plus durable, avec une durée de vie en cycles plus longue, ce qui se traduit par une meilleure valeur résiduelle des véhicules dans le temps.

Si les premières batteries LFP offraient une densité énergétique inférieure à celle de leurs équivalents NMC, l’innovation continue et les améliorations successives ont réduit cet écart. Avec le temps, les avantages de la technologie LFP par rapport au NMC devraient même continuer à s’élargir.

Ces avancées entraînent déjà une évolution plus large du secteur. Alors que les constructeurs automobiles accordent autant d’importance au coût et à la sécurité qu’à l’autonomie, le LFP gagne progressivement du terrain, y compris sur des marchés qui privilégiaient auparavant le NMC. Par exemple, un nombre croissant de constructeurs mondiaux, dont Tesla, commencent à adopter les batteries LFP dans leurs modèles à autonomie standard.

Par conséquent, si la technologie LFP est déjà devenue la norme pour les VE en Chine, nous pensons qu’elle devrait également devenir dominante, avec le temps, sur d’autres marchés mondiaux.

L’adoption croissante des batteries LFP à l’échelle mondiale a renforcé la dépendance de l’industrie des VE à l’égard de la chaîne d’approvisionnement chinoise des batteries. À chaque étape du processus de production, depuis les minéraux critiques en amont jusqu’à la fabrication de cellules de batteries finies, la Chine occupe une position dominante sur le marché.

Cette concentration crée à la fois des opportunités et des risques. Si elle permet des économies d’échelle et une innovation rapide, elle expose également l’industrie à d’éventuelles ruptures d’approvisionnement et à des préoccupations géopolitiques.

Ainsi, la recherche de batteries de nouvelle génération est stimulée à la fois par des considérations économiques et de sécurité.

Tandis que les entreprises chinoises cherchent à réduire encore davantage les coûts, d’autres entreprises mondiales veulent diminuer leur dépendance aux chaînes d’approvisionnement chinoises. Cette priorité s’intensifie à mesure que les batteries LFP se rapprochent de leurs limites théoriques en matière de densité énergétique et de réduction des coûts.

Une nouvelle technologie suscite une attention croissante : les batteries sodium-ion. L’entreprise chinoise Contemporary Amperex Technology (CATL) est à la pointe des efforts de recherche. Le principal avantage est le coût. L’ingrédient clé, le carbonate de sodium, est l’un des éléments les plus abondants sur Terre et coûte environ 30 % de moins que les équivalents au lithium.³ Toutefois, certaines limites techniques font que les batteries sodium-ion sont aujourd’hui considérées comme plus adaptées aux VE à bas coût et au stockage sur réseau. À plus long terme, une technologie plus intéressante, potentiellement de rupture, est celle dite des batteries à électrolyte solide.

Dans les batteries conventionnelles, comme les LFP et les NMC, l’électrolyte est un solvant organique liquide. Celui-ci est inflammable et présente des risques de sécurité liés à l’emballement thermique. Il réduit également les performances en conditions de températures extrêmes.

Les batteries à électrolyte solide sont très différentes. Au lieu d’un électrolyte liquide, elles utilisent des matériaux solides, tels que des composés à base de sulfure, de polymère, d’oxyde ou d’halogénure, pour transporter les ions. Cela supprime le besoin d’un séparateur, ce qui permet de gagner de la place. Cette technologie offre ainsi plusieurs avantages potentiellement transformateurs :

Autonomie accrue : les batteries à électrolyte solide peuvent offrir une densité énergétique potentiellement 2 à 3 fois supérieure à celle des batteries lithium-ion actuelles. Cela permettrait aux VE d’atteindre des autonomies supérieures à 1 000 km avec une seule charge.

Recharge plus rapide : les batteries à électrolyte solide peuvent potentiellement atteindre des vitesses de charge nettement plus élevées et donc des temps de recharge plus courts.

Stabilité thermique : sans composant liquide volatil, les batteries à électrolyte solide sont intrinsèquement plus sûres, en éliminant le risque d’incendie ou d’explosion.

Résilience technologique dans des climats variés : les batteries à électrolyte solide peuvent fonctionner sur une plage de températures plus large, de -40 °C à plus de 100 °C, contre une fenêtre plus étroite de -20 °C à 55 °C pour les LFP. Cela pourrait permettre des performances plus régulières dans des climats plus exigeants, où les batteries actuelles subissent d’importantes pertes de capacité.

Le développement de la technologie à électrolyte solide comporte encore d’importantes incertitudes. Celles-ci tiennent en partie au caractère encore non éprouvé de la technologie et en partie à ses coûts élevés. Les batteries à électrolyte solide nécessiteront d’importants investissements initiaux dans de nouvelles lignes de production, car la fabrication d’électrolytes solides est beaucoup plus complexe que celle des batteries lithium-ion.

La Chine joue néanmoins un rôle actif dans le développement de cette technologie. En mai 2025, elle représentait plus d’un tiers des demandes de brevets dans le monde.⁴ Et, comme c’est souvent le cas avec les nouvelles technologies, le gouvernement chinois a apporté des financements significatifs à la recherche et développement sur l’électrolyte solide et coordonne la collaboration entre les instituts de recherche et les fabricants.

Avec le temps, l’application des batteries à électrolyte solide devrait probablement s’étendre au-delà des VE particuliers vers d’autres domaines, tels que les aéronefs électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL), un élément clé de l’initiative chinoise d’« économie de basse altitude », ainsi que l’aviation civile et les camions longue distance, pour lesquels la densité énergétique, la stabilité et la sécurité sont essentielles.

Toutefois, atteindre ces gains de performance nécessite davantage de minéraux critiques. Les conceptions à électrolyte solide haute performance reposent souvent sur des anodes en lithium métal et des cathodes à forte teneur en nickel afin de maximiser la densité énergétique et la vitesse de charge. En raison de leur conception plus intensive en matériaux, les batteries à électrolyte solide font actuellement face à des défis de coûts. Leur trajectoire de commercialisation dépendra largement de la réduction des coûts de fabrication et du développement de chaînes d’approvisionnement fiables pour ces matériaux critiques.

¹ « Global EV Outlook 2025 », AIE, 14 mai 2025.
² « Batteries and Secure Energy Transitions », AIE, 24 avril 2024.
³ Jiangsu Highstar Battery Manufacutring Co Ltd, 20 Juin 2025.
⁴ Gelonghui Finance, 8 sept 2025.