SCPS, HELION (groupe Areva), SAFT, l’Université de Nantes (LGMPA) et l’Université de Montpellier 2 (ICG-IEM-LCVN) ont obtenu le soutien financier de l’ANR (et la labellisation du Pôle de compétitivité CapEnergies) à leur programme de démonstration du potentiel du nouvel accumulateur NiZn développé par SCPS, pour l’ensemble des applications industrielles stationnaires.

Le programme s’applique au stockage d’énergie en accumulateurs stationnaires, qui constitue un ensemble considérable de marchés diversifiés et à fort développement.

Les systèmes de batteries proposés aujourd’hui ne répondent pas idéalement à l’ensemble des critères techniques, environnementaux et économiques imposés par les marchés et les législations.

Les partenaires du projet ANZAS constatent que, pour ces applications, des efforts de R&D importants sont consacrés aux accumulateurs au lithium et, à moindre niveau, aux accumulateurs nickel-hydrures métalliques.

Mais le coût élevé des matières premières utilisées par ces systèmes (cobalt pour le Li-ion, terres rares pour le NiMH), la disponibilité limitée de certains de leurs composants (carbonate de lithium), et la difficulté de leur recyclage, plaident pour une politique de développement de systèmes alternatifs.

Un tel système existe : l’accumulateur NiZn, qui met en oeuvre des composés facilement recyclables, dont les matières premières ont des sources d’approvisionnement sûres, abondantes, et largement réparties sur le globe. C’est aujourd’hui devenu un système économique et performant.
En batteries industrielles, les coûts complets européens au kWh, toutes choses égales par ailleurs, se situent à environ 300 € en NiZn, 390 € en NiCd, et 580 € en NiMH. Quant à ceux des batteries Li-ion, dont la production répondrait aux mêmes hypothèses de base, ils se situeraient à plus de 1.000 €.

D’un point de vue technique, les accumulateurs NiZn SCPS ont été testés dans de multiples conditions d’utilisation, et par divers fabricants et utilisateurs de batteries. Ces tests démontrent tant l’aptitude au cyclage que celle au régime de floating.

Pour les partenaires, les concepts mis en œuvre à travers la technologie SCPS constituent la base solide et démontrée pour faire du système NiZn un produit capable de répondre aux exigences des marchés stationnaires, les avantages de la batterie NiZn (performances, coût, absence de métaux lourds, sécurité, recyclage…) faisant même de ce système une solution de choix.

Applications stationnaires concernées :

• Le stockage des énergies renouvelables

La production électrique photovoltaïque ou éolienne est intermittente, et en général non simultanée avec la demande du consommateur. Le stockage de l’énergie produite permet de gérer ce décalage, et constitue même dans certains cas une nécessité technologique ou économique. Le stockage trouve à s’appliquer de l’électrification de sites isolés à l’écrêtage de pointes de puissance sur un réseau électrique.

• l’alimentation sans interruption est destinée à l’alimentation électrique d’équipements divers en cas de coupure de la fourniture par le réseau.

Les batteries de secours sont censées être en « floating » permanent (maintien en charge à tension constante ou sous faible courant constant), et n’être déchargées qu’en cas de panne exceptionnelle du réseau.
Mais le fonctionnement imparfait de certains réseaux (déréglementations, pays en voie de développement, suites de catastrophes naturelles) conduit à des conditions d’exploitation plus sévères : décharges hebdomadaires, voire journalières dans les pays en développement ; les batteries vieillissent alors autant du fait du cyclage que du fait du floating.

HELION conçoit et fournit des solutions clé en main de générateurs électriques et thermiques de moyenne et de forte puissances, aptes à répondre aux besoins des marchés à forte valeur ajoutée, tels que l’énergie stationnaire décentralisée, l’industrie navale et le transport urbain.
La principale retombée scientifique et technique attendue par Hélion du programme ANZAS est une nouvelle démonstration de faisabilité technico-économique de la filière d’électrification hybride Energie Renouvelable – Batterie NiZn – Pile à Combustible.

SAFT, leader de la fabrication des batteries nickel-cadmium pour usages industriels, a développé des compétences technologiques qui pourraient s’avérer utiles dans la phase d’industrialisation du NiZn. SAFT est intéressée par les potentialités de la technologie NiZn, en particulier l’absence totale de maintenance : il n’est pas possible aujourd’hui de proposer une nouvelle batterie avec maintenance.