Design géométrique abstrait d'une batterie Fichier source vectoriel

Présentation du PEPR
Batteries

La recherche et développement (R&D) a un rôle majeur à jouer pour soutenir le déploiement de nouvelles filières industrielles. Dans le cadre du programme France 2030, le gouvernement a décidé de soutenir la construction de la filière batteries à travers le Programme et Equipements Prioritaires de Recherche PEPR « Soutenir l’innovation pour développer les futures générations de batteries ».

Piloté par le CNRS et le CEA, le PEPR-Batteries a pour mission le développement de nouvelles générations de batteries plus performantes, plus sûres, à moindre coût et à durée de vie plus longue que celles commercialisées actuellement. Il a vocation à accompagner les filières industrielles par des innovations technologiques transférables aux acteurs économiques, à court-moyen terme, et posera également les bases pour les évolutions du domaine à plus long terme. Si la mobilité électrique est la première application visée, les filières de l’aéronautique, du spatial, du stockage stationnaire et de l’internet des objets sont aussi concernées.

Le programme traitera en particulier de nouvelles chimies de batteries, de systèmes de gestion de batteries (BMS), et d’outils numériques avancés pour la caractérisation des matériaux et la simulation des composants.

L’organisation et le montage contractuels du PEPR-Batteries reposent sur trois approches complémentaires qui permettront d’atteindre de façon efficace les objectifs ambitieux du programme

des Projets Ciblés

répondant à des défis scientifiques précis, avec l’appui de consortiums identifiés dès le lancement du programme pour leurs acquis dans le domaine.

des Appels à Projets

lancés sur des thématiques complémentaires à celles traitées dans les projets ciblés, les projets résultants devront être portés par des consortiums de laboratoires publics de recherche

des Projets d’Equipements

destinés à compléter les équipements existants et positionnés comme des plateformes ouvertes aux chercheurs, ils permettront d’accélérer le déroulement du programme de recherche

Le PEPR finance 15 projets pour répondre aux défis d’une mobilité électrique économiquement viable, maîtrisée et durable

Les 5 projets ciblés à forts enjeux et identifiés au démarrage du programme :
Ces projets adressent les enjeux du développement de batteries à densité d’énergie élevée avec une anode en lithium métal pour véhicule électrique, de batteries à forte puissance sodium-ion et hybride, de capteurs optiques et traitement du signal innovant pour un BMS fiabilisé, de méthodes de caractérisation operando dans les laboratoires et aux grands instruments pour une meilleure compréhension du fonctionnement des batteries, et de méthodes numériques d’intelligence artificielle, de criblage haut débit, jumeaux numériques pour accélérer la recherche.

L’Appel à projets lancé en novembre 2022 a permis la sélection de 7 projets innovants et ambitieux, portés par des consortiums d’équipes de recherche publique.

Les projets sélectionnés sont complémentaires aux Projets ciblés et concernent le développement de batteries organiques tout-solide et aqueuses, batteries tout-solide à ion fluorure, des microbatteries sodium-ion biorésorbables, d’une architecture de batteries intégrant des fonctions de détection et réparations de défauts, et le développement d’une librairie d’électrolytes à ions divalents.

Les 2 projets d’équipements viennent en soutien des projets ciblés et issus de l’Appel à Projets. Ils permettront de renforcer les postes de synthèse et caractérisation, avec par exemple une plateforme de dépôt pour réaliser des couches de surfaces, une plateforme de caractérisation de groupes de surface pour les carbones poreux ou les matériaux 2D, un microscope électronique en transmission permettant une analyse à très haute résolution des matériaux de batteries, ou encore divers équipements de fabrication ou caractérisation, tels qu’extrudeuse, laminoir, réacteur de coprécipitation, chambre sèche, banc de test électrochimique, etc…

Communication, valorisation

Parallèlement aux activités scientifiques et techniques, le programme comporte des actions fortes en matière de communication et dissémination à destination de la communauté scientifique via son site web, une lettre d’information, des séminaires et colloques…mais également à destination du grand public, afin d’expliquer et susciter l’adhésion du plus grand nombre à ces nouvelles technologies.

Des actions de rayonnement à l’international sont encouragées comme l’invitation de chercheurs de réputation mondiale à des séminaires internes, ou l’envoi de chercheurs français dans des laboratoires à l’étranger.

La valorisation des résultats sera fortement encouragée : publications de très haut niveau pour maintenir la position française de pionnier sur ces sujets, dépôt de brevets, exploitation de licences, création de startup innovantes… Les connaissances acquises pourront bénéficier aux entreprises qui souhaiteront être accompagnées dans leur démarche de déploiement de systèmes utilisant des batteries performantes leur permettant d’accéder à une position de leadership aux niveaux national et international. L’exploitation des résultats du PEPR favorisera l’émergence d’un nouveau secteur économique compétitif et rentable, créateur d’emplois, d’exportations, et contribuant à l’indépendance énergétique française.

Gouvernance

Pour assurer pleinement la mission de pilotage scientifique du PEPR Batteries qui leur a été confiée, les établissements CNRS et CEA ont défini un schéma de gouvernance qui repose sur 3 instances :

Un Comité de pilotage, dont la mission est de définir la stratégie et de valider les orientations du programme PEPR-Batteries. Il est composé du directeur des énergies du CEA, et du Directeur de la Mission Programmes Nationaux du CNRS, et de 2 représentants des universités impliquées dans le programme.

Une Direction programme, chargée de prendre toutes les décisions nécessaires au bon déroulement du programme PEPR Batteries. Elle est dirigée par deux directeurs scientifiques, Hélène Burlet, experte NTE à la direction scientifique des énergies du CEA et Patrice Simon, professeur à l’université Toulouse III Paul Sabatier et directeur adjoint du RS2E.

Un Comité de programme, qui s’appuie sur un groupe d’experts issus des laboratoires, et dont la mission principale est l’animation continue du programme PEPR-Batteries.