Publication de l’appel à projets « Solutions et technologies innovantes pour les batteries »

Le gouvernement français lance l’appel à projets « Solutions et technologies innovantes pour les batteries » qui s’inscrit dans le cadre du 4^ème Programme d’investissements d’avenir (PIA4) et du plan France Relance, dont le cahier des charges et le dossier de candidature est accessible sur le site de Bpifrance.

Cet appel à projets vise à développer une offre nationale sur toute la chaine de valeur des batteries en soutenant la recherche, l’innovation et le premier déploiement industriel de projets pertinents. Ce dispositif s’inscrit dans une stratégie nationale plus globale qui sera prochainement présentée. « Le stockage de l’énergie est une technologie-clé pour la transition écologique, qui doit notamment permettre d’accélérer la décarbonation du secteur de la mobilité et contribuer à la gestion de l’intermittence des énergies renouvelables, a expliqué Barbara Pompili, ministre de la Transition écologique. Dans le prolongement des initiatives lancées au niveau européen, cet appel à projets doit permettre de stimuler l’innovation pour poursuivre la réduction des coûts et améliorer l’expérience des utilisateurs, tout en réduisant l’impact environnemental des batteries ».

Projets attendus

Le présent appel à projets (AAP), opéré pour le compte de l’Etat par Bpifrance, s’inscrit dans le soutien de la recherche, de l’innovation et du premier déploiement industriel de projets pertinents sur tous les maillons de la chaine de valeur des batteries. Les priorités d’intervention portent sur les domaines suivants : les batteries et systèmes pour l’automobile ainsi que d’autres marchés pertinents (aéronautique, ferroviaire spatial, bus et camions électrique, engins spéciaux, stockage stationnaire, etc.), les matériaux et équipements utiles à la fabrication de ces batteries, le reconditionnement des batteries lithium-ion et les prochaines générations de batteries.

De fait, les projets attendus doivent proposer des solutions innovantes en lien avec les thématiques prioritaires décrites ci-dessous, afin de stimuler le développement, la production et la commercialisation de produits, procédés technologiques ou services créateurs de valeur :

Thème 1 : Composants nécessaires à la fabrication des cellules des batteries lithium-ion

• Extraction et de raffinage de métaux (par exemple procédé de biolixiviation permettant par exemple de mieux valoriser l’ensemble de la ressource des gisements latéritiques comme ceux de Nouvelle Calédonie, procédé d’extraction de lithium contenu dans les sources géothermales françaises, etc.), et contribuant à la sécurité des approvisionnements de la filière batterie ;
• Précurseurs et matériaux actifs de qualité batteries (à partir de matières primaires ou secondaires, en lien avec la stratégie d’accélération « Recyclabilité, recyclage et réincorporation des matériaux ») ;
• Matériaux graphite (potentiellement recyclage à partir de « black mass ») ;
• Nouvelles solutions pour utiliser le silicium métal sous différentes formes (micropoudres, nanopoudres, nanofils, structures poreuses, etc.) pour améliorer les performances des anodes en graphite ;
• Electrolytes des futures générations de batteries (électrolyte adapté aux anodes lithium métallique, électrolyte polymère fonctionnant à température ambiante, électrolyte de nouvelle génération mélangeant polymère, céramique/inorganique et/ou sulfure, etc.) ;
• Polymères techniques (séparateurs, liants, etc.) ;
• Tout autre composant améliorant la performance des cellules de batteries lithium-ion.

Thème 2 : Nouvelles électrochimies de batteries, réduisant notamment les prélèvements en cobalt et en nickel

• Technologies réduisant notamment les prélèvements en cobalt et en nickel : Nouvelles électrochimies LFP « avancée », amélioration de la technologie LMP, Batteries Na-ion, batteries LMP, etc.
• Technologies permettant d’atteindre des performances, notamment en termes de densité énergétique, en rupture par rapport aux batteries lithium-ion actuelles (par exemple développement de batteries lithium-soufre, de batteries lithium-métal).
• Les travaux visant des niveaux de TRL inférieurs à 4 pourront être orientés vers le Programme et
• Equipements Prioritaires de Recherche (PEPR) de la stratégie batteries

Thème 3 : Procédés de fabrication et de reconditionnement des batteries

• Procédés de laminage extra-fins compatibles avec les exigences de tenue mécanique en fabrication et usage (collecteurs de courant Cu et AL, anode lithium métallique, etc.) ;
• Digitalisation des process de production des cellules, modules et packs batteries ;
• Equipements de production des batteries solides ;
• Technologies de reconditionnement (seconde vie des batteries lithium-ion) des batteries

Thème 4 : Systèmes et packs batteries innovants

• Optimisation du design des packs batterie (solutions d’assemblage mécanique optimisées en coût et en performance, optimisation de la conception des modules pour réduire les effets de propagation d’un emballement thermique d’un élément par des développements dédiés à la thermique et à la mécanique, écoconception, etc.) ;
• BMS innovants pour optimiser la performance des modules et packs ;
• Capteurs, actionneurs pour un équilibrage actif et un diagnostic précoce (préventif) ;
• Développement de modèles et d’organes pour optimiser les performances (charge rapide, autonomie) et la sécurité des batteries ;
• Batteries de puissance, systèmes hybrides (par exemple systèmes hybrides batteries lithiumion / super-condensateurs ou batterie lithium-ion / pile à combustible) ;
• Protocoles de tests pour prédire le fonctionnement des batteries afin de l’optimiser en amont ou in situ.

Les projets attendus présentent un budget supérieur à 2 millions d’euros pour les projets individuels (seuil abaissé à 1 million d’euros pour les projets individuels portés par une PME) et supérieur à 4 millions d’euros pour les projets collaboratifs. Ils auront une durée indicative comprise entre 24 et 60 mois et doivent être portés par une entreprise unique, quelle que soit sa taille, immatriculée en France au registre du commerce et des sociétés (RCS) à la date de dépôt du dossier. Le projet peut également être porté par un consortium qui rassemble des partenaires industriels et des partenaires de recherche*, et le cas échéant un ou plusieurs utilisateur final de la solution.

Calendrier

L’appel à projets est ouvert jusqu’au 10 janvier 2023, midi, avec trois relèves intermédiaires :

• 30 novembre 2021 (midi)
• 30 mars 2022 (midi)
• 13 septembre 2022 (midi)

* Notamment les IRT, ITE, IHU. Des projets financés dans le cadre de ces structures pourront ainsi être cofinancés par i-Démo.