• La conception du prototype de batterie du projet MARBEL a mis l’accent sur la facilité d’assemblage et de démontage des composants de la batterie.

• Jusqu’à 60 % d’aluminium recyclé ont été intégrés, réduisant de 777 kg les émissions de CO₂ équivalentes par pack batterie.

• Un système intelligent a été développé, incluant un BMS doté d’une solution basée sur l’intelligence artificielle et un jumeau numérique capable de prédire la durée de vie restante de la batterie, ainsi que son état de charge et de santé.

Barcelone, 28 mars 2025 – Le projet européen MARBEL, coordonné par le Centre Technologique Eurecat, a développé un nouveau concept de batterie pour véhicules électriques, basé sur des principes de modularité à grande échelle et d’éco-conception. L’adoption de cette approche réduit l’impact environnemental et favorise l’économie circulaire dans l’industrie automobile.

L’éco-conception des prototypes vise à faciliter l’assemblage et le démontage des composants de la batterie, améliorant directement l’efficacité des réparations, la réutilisation dans d’autres applications et la recyclabilité. Pour atteindre cet objectif, les packs batterie développés intègrent jusqu’à 60 % d’aluminium recyclé post-consommation, permettant une économie allant jusqu’à 777 kg d’émissions de CO₂ par pack batterie. De plus, la modularité a été une priorité afin d’augmenter la durée de vie de la batterie et de ses composants, réduisant ainsi les déchets et l’impact environnemental.

Les prototypes introduisent également des innovations pour la recharge ultra-rapide grâce à un système de refroidissement conçu pour garantir une dissipation uniforme de la chaleur des cellules et des busbars, combiné à des algorithmes d’optimisation du processus de charge. Une Junction Box commutable a également été ajoutée pour soutenir une architecture de batterie flexible, permettant des transitions fluides entre 400 et 800 volts et vice versa, en fonction des besoins, favorisant ainsi la modularité pour les petits et grands packs batterie.

« L’accent mis sur la circularité et la recyclabilité ouvre la voie à une technologie de véhicules électriques plus durable. Parallèlement, en optimisant les performances des batteries, nous répondons aux principaux obstacles qui freinent l’adoption des véhicules électriques, tels que l’autonomie limitée et les longs temps de recharge, permettant ainsi des trajets plus longs, » déclare Eduard Piqueras, Coordinateur du projet MARBEL et European Program Manager chez Eurecat.

Seconde vie des batteries et fin de vie

Un élément clé abordé par le projet MARBEL a été l’extension de la durée de vie des batteries grâce à des applications en seconde vie, permettant leur réutilisation, leur recyclabilité et leur reconditionnement pour des solutions énergétiques au-delà du secteur automobile.

« En intégrant des principes d’éco-conception tels que la modularité, les applications en seconde vie et l’utilisation de matériaux contenant un pourcentage élevé de contenu recyclé, MARBEL a prolongé l’utilisation des batteries tout en préservant la valeur des matériaux, réduisant efficacement les déchets et favorisant à la fois la durabilité et la viabilité économique, » explique Violeta Vargas, chercheuse à l’Unité Déchets, Énergie et Impact Environnemental d’Eurecat.

MARBEL a également développé des stratégies avancées de récupération des matériaux afin d’extraire du graphite, du lithium, du nickel, du manganèse et du cobalt de haute pureté à partir des cellules en fin de vie, en conformité avec le Règlement européen sur les « Règles de durabilité pour les batteries et les déchets de batteries ».

Architecture intelligente

Les prototypes développés intègrent une architecture intelligente utilisant des busbars pour les connexions de puissance. Ces busbars peuvent être facilement assemblés et démontés à l’aide de fixations standard à vis, et leurs formats flexibles ont été optimisés pour simplifier les opérations d’assemblage et résister aux vibrations potentielles dans le pack batterie du véhicule.

De plus, le Battery Management System (BMS) inclut des communications sans fil et une surveillance intelligente de l’énergie en temps réel, réduisant significativement le poids, les coûts et la complexité de conception. En particulier, un dispositif électronique intelligent (iSCM – intelligent Smart Cell Manager) a été développé pour chaque cellule de la batterie, permettant une surveillance locale de la cellule et une communication directe avec le BMS via la technologie Bluetooth.

Par exemple, dans un pack batterie de 16 cellules, le câblage peut être réduit de plus de 20 mètres à seulement 80 centimètres, réduisant ainsi les coûts des matériaux, le poids et la complexité d’assemblage, tout en améliorant l’efficacité globale.

Les données collectées par le BMS, ainsi que les informations générées par l’iSCM, sont intégrées dans un jumeau numérique basé sur l’intelligence artificielle et des algorithmes de machine learning, permettant des analyses prédictives grâce à la combinaison de plusieurs sources de données dans une seule application web. Le système est capable de prédire la durée de vie restante de la batterie, son état de charge et de santé, et d’estimer à quel moment la batterie atteindra la fin de son cycle de vie. Cela permet de planifier une réutilisation en seconde vie en fonction de l’état de santé des composants.

Le projet a reçu un financement du programme Horizon 2020 de l’Union européenne. Le consortium MARBEL comprend 16 partenaires répartis dans 8 pays, parmi lesquels six universités et centres de recherche (Eurecat, coordinateur du projet ; Catalonia Institute for Energy Research (IREC) ; SINTEF ; ICCS de l’Université technique nationale d’Athènes ; Technische Hochschule Ingolstadt ; et Fraunhofer IWU), une entreprise d’ingénierie automobile (Applus IDIADA), deux PME (Powertech Systems et OTC Engineering), un constructeur OEM (Stellantis – CRF), ainsi que cinq fabricants de composants (FICOSA, AVL Thermal HVAC, AVL Italia, ASAS, Agrati et SK Tes).

Le projet MARBEL a reçu un financement du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 963540.

 

 

Contact information 
Eduard Piqueras
Project coordinator 
Eurecat, Spain
info@marbel-project.eu