LG Energy Solution a commencé à produire des cellules de batteries au lithium-fer-phosphate (LFP) dans sa méga-usine de Lansing, dans le Michigan, afin d’alimenter les systèmes de stockage d’énergie de Tesla, alors que l’entreprise réoriente une partie de son site, dont le coût dépasse 2 milliards de dollars, vers le marché en pleine croissance du stockage d’énergie.
L’installation s’étend sur 2,8 millions de pieds carrés au sein d’un site de 226 acres. Elle avait initialement été conçue comme une coentreprise entre LG Energy Solution et General Motors, sous le nom d’Ultium Cells, pour produire des batteries destinées aux véhicules électriques. Mais GM a vendu sa participation dans l’usine l’an dernier, après l’expiration des crédits fédéraux destinés aux véhicules électriques et le ralentissement de la croissance des ventes, faisant de LG Energy Solution l’unique propriétaire.
Des batteries automobiles aux systèmes de stockage d’énergie
L’usine a commencé à produire des cellules LFP prismatiques dans le cadre d’un accord d’approvisionnement de 4,3 milliards de dollars conclu l’an dernier entre LG Energy Solution et Tesla. Elle fournira également des batteries aux systèmes de stockage d’énergie de DTE Energy dans le Michigan. Parallèlement, LG Energy Solution continue de produire sur le site des cellules au nickel, au manganèse et au cobalt (NMC) destinées au prochain Toyota Highlander électrique, avec la possibilité de fournir à l’avenir des batteries à d’autres constructeurs. Le rapport indique que ces cellules pourraient également être utilisées dans les Subaru Getaway et Lexus TZ, deux modèles mécaniquement liés au Toyota Highlander selon la source.
LG Energy Solution prévoit que sa division de stockage d’énergie en Amérique du Nord, LGES Vertech, devienne rentable d’ici au quatrième trimestre de cette année. Cette évolution intervient alors que les centres de données dédiés à l’intelligence artificielle se développent et que les entreprises de services publics ainsi que les projets d’énergies renouvelables recourent davantage aux batteries pour stabiliser l’approvisionnement en électricité.
Pourquoi cette réorientation est-elle importante ?
L’usine de Lansing offre un exemple concret de la manière dont des installations de batteries pour véhicules électriques peuvent être reconverties lorsque la croissance de la demande ne correspond pas aux prévisions. Selon des chiffres cités par LG Energy Solution et provenant de Wood Mackenzie, les États-Unis ont ajouté environ 25 gigawattheures de capacité de stockage d’énergie au cours de la dernière décennie, contre 100 gigawattheures au cours de cette seule année. La taille moyenne des projets est également passée d’environ 10 mégawattheures à 1 000 mégawattheures.
La réorientation ne se limite pas à un changement de produit final. Robert Lee, président de LG Energy Solution en Amérique du Nord, a déclaré que le passage de la production de batteries automobiles aux batteries LFP nécessitait de nouveaux équipements et des processus de validation, car la couche de revêtement des cellules LFP est plus épaisse et certaines étapes de fabrication diffèrent. Bien que les cellules LFP et NMC partagent les mêmes principes fondamentaux de fabrication, la différence de composition chimique impose des ajustements des paramètres de production, des équipements et des contrôles qualité.
Que se passe-t-il sur la ligne de production ?
Les opérations de revêtement, de calandrage, de séchage, de façonnage et de dégazage sont réalisées dans un environnement extrêmement propre et automatisé. L’installation utilise des robots et des véhicules autoguidés pour transporter les matériaux, tandis que les employés supervisent les opérations. Après leur fabrication au Michigan, les cellules LFP prismatiques sont acheminées vers l’usine de LG Energy Solution à Holland, dans le Michigan, où elles sont assemblées en systèmes de stockage intégrés. Bien que les cellules soient entièrement fabriquées aux États-Unis, les matières premières proviennent notamment de Chine et d’Indonésie.
Les prochaines technologies de batteries
LG Energy Solution travaille avec General Motors sur des batteries riches en manganèse et en lithium (LMR), qui utilisent moins de nickel et de cobalt. GM a déclaré qu’elle les utiliserait dans les camions et les SUV de grande taille à partir de 2028, avec une autonomie supérieure à 400 miles et un coût proche de celui des batteries LFP moins chères.
L’entreprise développe également des cellules lithium-ion de la série 46, destinées à être produites dans sa future usine de l’Arizona. Elle les considère comme mieux adaptées aux véhicules dotés de packs de batteries structurels, avec la possibilité d’atteindre à l’avenir une recharge en 10 minutes et d’améliorer la sécurité. LGES Vertech prépare un programme pilote de cellules sodium-ion pour les systèmes de stockage d’énergie, tandis que l’entreprise estime que les obstacles à la production à grande échelle retardent encore l’utilisation des batteries à l’état solide dans les véhicules électriques. Selon Robert Lee, cette technologie pourrait atteindre les applications spécialisées et les smartphones avant d’être utilisée à grande échelle dans les voitures.