Un pas de géant dans la fabrication de batteries
Un pas de géant dans la fabrication de batteries
Vers une Vallée de la Batterie dans les Hauts-de-France
Engagée dans la construction d’un avenir décarboné, la France veut promouvoir une mobilité propre en faveur de la sobriété énergétique.
Engagée dans la construction d’un avenir décarboné, la France veut promouvoir une mobilité propre en faveur de la sobriété énergétique. Il lui faut pour cela gagner la bataille de l’autonomie et produire sur son sol des batteries destinées à alimenter des véhicules électriques.
C’est l’acte de naissance d’une Vallée de la batterie dans les Hauts-de-France.
La région accueille en effet plusieurs projets de méga usines dédiées à la production de batteries lithium-ion made in France. Ces gigafactories – un terme inventé par Tesla lors de la construction de sa première usine de très grande taille dans le Nevada pour y fabriquer les batteries de ses véhicules électriques – verront le jour à Douai, Douvrin et Dunkerque.
Une technologie de pointe sur une superficie d’environ 150 000 m² sont les conditions sine qua non pour la compétitivité de ces usines. Sandrine Cheminaud, Directrice Développement Marché Industrie des Procédés chez Equans France, revient sur le caractère impératif d’une industrie européenne : « Au niveau technologique, nous devrons construire un écosystème de fabrication d’équipements de process européens ».
“ Au niveau technologique, nous devrons construire un écosystème de fabrication d’équipements de process européens. ”
Intégrateur de solutions
Grâce à son expertise dans la conception, l’installation, la maintenance et l’exploitation d’installations multitechniques, ainsi que l’accumulation d’une forte expertise spécifique sur le marché des gigafactories européennes, Equans a développé une série de solutions dédiées. Et notamment pour le cœur de ces méga usines, les salles propres anhydres.
Ces zones de fabrication des batteries se distinguent par une très grande complexité, une haute technicité et une excellente maîtrise des taux d’empoussièrement et d’humidité. Un impératif au regard des risques encourus : la moindre poussière ou gouttelette d’eau pourrait nuire à l’usage d’une batterie dans un véhicule, dégrader son usage, voire provoquer un incendie.
Ce clean concept constitue d’ailleurs l’une des expertises phares d’Equans. L’entreprise conçoit et réalise ces salles, mais propose également des solutions de stockage et de distribution de l’électrolyte, des prestations de génie électrique et de sécurité incendie.
Equans a également mis au point des solutions packagées de dépotage, stockage, distribution et récupération du N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP), un solvant très largement utilisé dans la fabrication des batteries Li-ion.
Une équipe dédiée et un interlocuteur unique suivent le projet de bout en bout avec une approche clé en main et sur mesure. Dès l’amont du projet, ils analysent les risques avec leurs clients et proposent des pistes d’optimisation. L’usage du BIM à toutes les étapes facilite le traitement de l’ensemble du cycle de vie du projet via un suivi en 3D et une vision concertée en temps réel.
« Nous définissons et imaginons des systèmes à la fois plus performants, plus autonomes, plus robustes et plus efficients d’un point de vue énergétique, analyse Bilel Kaabeche, Directeur Opérationnel chez Equans France.
Notre expertise s’illustre également par notre capacité à embrasser des projets de cette taille, avec des plannings ultra serrés. »
“ Nous définissons et imaginons des systèmes à la fois plus performants, plus autonomes, plus robustes et plus efficients d’un point de vue énergétique. ”
Nos experts témoignent
La performance énergétique avec Vincent Waeber, chargé de projet
Une fois en exploitation et en s’appuyant sur la division Digital d’Equans, les clients des gigafactories qui visent tous l’industrie 4.0 ont recours à des systèmes d’hypervision favorisant une analyse en temps réel de la production.L’expertise d’Equans se formalise par ailleurs par une aptitude à mobiliser les nombreuses ressources nécessaires pour ces projets de très grande ampleur.
Ils peuvent compter jusqu’à une cinquantaine de dessinateurs, et autant d’ingénieurs en back office, de superviseurs sur le chantier, et entre 700 et 1000 personnes sur site. Que ce soit pour les projets dans les Hauts-de-France ou dans des pays comme la Suède, la Norvège, l’Italie ou l’Allemagne, Equans est l’un des rares acteurs en capacité, comme le souligne Jacques Marneau, Directeur de Projet chez Equans France, « d’assumer la responsabilité de projets de centaines de milliers de mètres carrés et de plusieurs centaines de millions d’euros. C’est un véritable défi organisationnel ».
DES ATTENTES CIBLÉES DANS UN UNIVERS TRÈS EXIGEANT
Les constructeurs des gigafactories attendent de leurs prestataires des interventions à la hauteur d’enjeux majeurs. Charge à l’entreprise adjudicataire de maîtriser la gestion de l’environnement ultra complexe des salles anhydres, et de les doter des équipements les plus en pointe. Il lui faudra également faire preuve de sa compétence à développer des solutions adaptées aux zones à atmosphère explosive, en évitant les risques associés, surtout lors de la distribution d’électrolyte.
Les constructeurs veulent, de plus, une optimisation des coûts d’installation et des dépenses énergétiques de leur usine, une réduction de l’empreinte environnementale des bâtiments et des activités et une maintenance facilitée des équipements via l’intégration des bonnes pratiques d’exploitation dès la phase de conception. Autant de requêtes auxquelles Equans apporte des réponses précises et pertinentes.
Retour d'expérience sur le projet AESC
Témoignage de Alexandre Frati, adjoint directeur construction AESC
- LE NMP EN TOUTES LETTRES
Le N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP) est utilisé comme solvant organique au moment de la production des cathodes des batteries lithium-ion. Ce composé organique volatil (COV) ne peut être rejeté dans l’environnement, aussi Equans a mis au point un procédé vertueux de récupération du NMP, adapté à chaque installation et fondé sur un design de condensation innovant et protégé. Avec un objectif clé : réutiliser ce solvant par la suite.
Nos experts témoignent
- LE CLEAN CONCEPT, UNE EXPERTISE INDISPENSABLE DANS UNE GIGAFACTORY
La fabrication de batteries requiert un environnement spécifique et maîtrisé : des salles à la fois propres, sous atmosphère contrôlée, et anhydres, donc totalement exemptes de poussière et d’humidité. La moindre contamination pourrait provoquer un incendie, endommager le process de production, ou encore altérer le fonctionnement de la batterie.
- EQUANS, LES FONDEMENTS D’UNE EXPERTISE DIFFÉRENCIANTE
Cela fait plus de vingt-cinq ans qu’Equans France conçoit et met en œuvre des salles propres et anhydres. En 2012, l’entreprise est aux côtés de l’un de ses clients historiques, Batscap, spécialiste des semi-conducteurs, désireux de s’investir dans le secteur de la micro-batterie au lithium. Equans installe alors sa première salle anhydre de grande taille, d’environ 1500 m². Une première expérience qui se renforce en 2018, lorsque l’entreprise se lance dans une aventure inédite, celle des gigafactories, qui l’amène à être aujourd’hui la seule société de conception-réalisation capable de prendre en charge l’ensemble des lots techniques d’une méga usine. Et ce, pour des clients aussi divers que des entreprises asiatiques souhaitant s’implanter en Europe, des start-ups attirées par l’innovation liée à ce marché en croissance, des acteurs historiques de batteries de niche étendant leurs activités vers le marché des véhicules électriques ou encore des constructeurs automobiles souhaitant internaliser la production de batteries.
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