La stratégie finale de GM en matière de batteries pour véhicules électriques s'inspire de la stratégie chinoise : des cellules ultra-bon marché

General Motors vient d'annoncer sa dernière et probablement dernière pièce de ce qui semble désormais être une stratégie de chimie cellulaire à trois volets pour alimenter la gamme d'une douzaine de véhicules électriques de GM jusqu'à la fin de la décennie et au-delà.

GM a annoncé aujourd'hui la production de cellules de batterie lithium-fer-phosphate (LFP) à bas prix à Spring Hill, dans le Tennessee, à partir de fin 2027. La conversion des lignes de production pour la production de ces cellules débutera plus tard cette année. L'usine de cellules du complexe de Spring Hill est détenue et exploitée par Ultium Cells, la coentreprise de batteries de GM avec LG Energy Solution. Une usine d'assemblage GM située dans le même complexe produit les SUV électriques Cadillac Lyriq et Acura ZDX.

Sous la direction de Kurt Kelty, vice-président de GM en charge des batteries, de la propulsion et du développement durable, l'entreprise s'est diversifiée par rapport à sa stratégie précédente, qui consistait à « une seule cellule pour tous les véhicules électriques ». Kelty a été embauché en février 2024 après des passages chez Tesla et Panasonic , et jouit d'une grande renommée dans le secteur.

Les cellules LFP fabriquées par Ultium devraient équiper la Chevrolet Bolt EV 2026 modernisée, dont GM devrait dévoiler le modèle d'ici deux à trois mois. La production de cette dernière entrera en production dans une usine du Kansas avant la fin de l'année. Pendant les deux premières années, GM devra utiliser des cellules LFP importées d'une autre usine LG, potentiellement en Corée du Sud. Ces importations permettent à GM de mettre sur les routes américaines des batteries fer-phosphate bon marché pendant trois ans avant la mise au point de sa nouvelle chimie de cellules, appelée LMR , qui, selon GM, ne coûte pas plus cher que les LFP, mais présente une densité énergétique plus élevée.

Cependant, la conversion d’une usine – à un coût non spécifié – pour construire des cellules LFP suggère qu’elles seront utilisées dans la gamme pendant un certain temps.

Jusqu'à présent, tous les véhicules électriques GM après la Chevrolet Bolt EV (2017-2023) utilisent des cellules nickel-manganèse-cobalt-aluminium (NMCA). Celles-ci conservent le plus d'énergie par volume, mais sont aussi les plus coûteuses en raison de leur teneur en nickel et en cobalt. Les retards de production des modules Ultium contenant ces cellules ont retardé les livraisons de la gamme de véhicules électriques GM de 12 à 18 mois, de fin 2022 à début 2024. (Les ventes de véhicules électriques GM sont en hausse constante depuis trois trimestres, ce qui suggère que ces problèmes pourraient appartenir au passé.)

En mai dernier, Ultium a annoncé une deuxième composition de cellules , baptisée « lithium-manganèse riche » (LMR). L'entreprise affirme que cette composition offre une densité énergétique supérieure d'un tiers à celle des cellules lithium-fer-phosphate (LFP) de même volume, à coût comparable, et réduira le coût de ses plus gros camions et SUV électriques. Ces véhicules, fabriqués par Cadillac, Chevrolet et GMC, utilisent des batteries gigantesques de 109 à 205 kilowattheures.

Les premières cellules LMR sortiront d'une ligne pilote en 2027 ; la production à plein volume est prévue pour 2028 dans une usine qu'Ultium n'a pas encore dévoilée. Spring Hill étant désormais prête à produire des cellules LFP, il semble probable que les cellules LMR proviendront de l'autre usine Ultium Cells actuellement en production, à Warren, dans l'Ohio.

L'ajout de lithium-fer-phosphate complète la gamme de produits chimiques que GM est susceptible d'utiliser dans ses véhicules électriques à partir de cette année jusqu'au début des années 2030. Cela s'applique, au moins, à ceux produits en dehors de la Chine ; les différents modèles qu'elle construit en Chine incluent depuis longtemps des produits chimiques LFP, la chimie dominante dans ce pays.

Une grande partie de la propriété intellectuelle relative aux chimies LFP appartient à des entreprises chinoises, ce qui a posé problème à Ford qui tente d'intégrer des cellules LFP à ses futurs modèles de véhicules électriques. Un porte-parole de GM a déclaré à WIRED qu'aucune propriété intellectuelle relative aux cellules LFP produites par GM avec son partenaire LG Energy Solution n'appartient à une entité chinoise.

Alors que les cellules NMCA existantes de GM étaient au format poche, sa chimie LMR sera intégrée dans des cellules prismatiques plus grandes, logées dans un nouveau module plus grand. GM n'a pas précisé le format de ses prochaines cellules LFP, ni le module qui les accueillera. Cependant, ces modules seront probablement plus petits que les nouveaux modules très volumineux développés pour les cellules LMR plus grandes, qui pourraient être plus adaptés à un gros camion qu'à une voiture compacte économique comme la Bolt EV modernisée.

Selon Kelty, l'utilisation de différentes chimies et de différents formats de modules pour différentes applications permet à l'entreprise d'affiner sa stratégie en matière de batteries. Cela permet également de réduire les coûts là où l'entreprise le juge pertinent. La batterie d'un véhicule électrique est de loin son composant le plus coûteux, et le seul espoir d'atteindre la parité des prix en concession est de réduire considérablement ce coût.

Si les acheteurs nord-américains découvriront les nouvelles cellules LFP dans les futurs véhicules électriques de la marque Chevrolet de General Motors, et peut-être d'autres, la production américaine bénéficiera également à notre autre partenaire, Ultium. Ces nouvelles lignes « accéléreront nos efforts pour proposer de nouvelles chimies et de nouveaux formats répondant efficacement aux besoins non satisfaits du marché des véhicules électriques », a déclaré Wonjoon Suh, vice-président exécutif et responsable de la division Batteries automobiles avancées chez LG Energy Solution.

Ford, concurrent de GM, travaille également à la construction et à la production de sa propre usine de cellules LFP à Marshall, dans le Michigan, via son unité de batteries Blue Oval. Cette usine se heurte toutefois à l'opposition des habitants de la région et des élus locaux et nationaux en raison de l'accord conclu par Ford pour la concession sous licence de la propriété intellectuelle des cellules auprès du plus grand fabricant mondial de cellules pour véhicules électriques, le chinois Contemporary Amperex Technology (CATL ).

Ford a également déclaré qu'il utiliserait des cellules LMR dans ses futurs véhicules électriques « au cours de cette décennie », dans un message LinkedIn publié fin avril par Charles Poon, son directeur mondial de l'ingénierie de propulsion électrifiée. GM, quant à lui, a spécifié une production en 2028.