General Motors (GM) a annoncé qu'elle ferait une entrée majeure sur le marché du stockage d'énergie, qui est profondément lié à la demande croissante en énergie des centres de données et des réseaux électriques. Dans la course à une alimentation électrique stable pour les centres de données d’IA, le géant automobile traditionnel tente de devenir un fournisseur d’énergie clé derrière l’infrastructure grâce à une nouvelle technologie de batterie.
Au cours de l’année écoulée, les constructeurs automobiles et de batteries se sont fréquemment lancés dans le secteur du stockage d’énergie au-delà des frontières. L'entreprise de recyclage de batteries Redwood Materials a pris les devants et a créé une division de stockage d'énergie et a coopéré avec Crusoe dans le Nevada, aux États-Unis, pour utiliser les batteries de véhicules électriques mises au rebut pour alimenter les centres de données. Par la suite, Ford a annoncé qu’elle déplacerait une partie de sa capacité de fabrication de batteries vers la production de batteries de stockage d’énergie au niveau du réseau. Aujourd'hui, le plan de stockage d'énergie annoncé par GM est plus ambitieux en termes d'échelle et d'itinéraire technique, ciblant un large éventail de scénarios allant des centres de données IA à la consommation d'énergie en usine.
Selon le dernier plan de GM, la stratégie de l’entreprise dans le domaine du stockage d’énergie comprend principalement deux actions en phases. L'étape la plus importante consiste à parvenir à une coopération stratégique avec la start-up Peak Energy pour développer conjointement un nouveau système de batterie sodium-ion pour les applications au niveau du réseau. À l'exception du marché chinois, aucun autre constructeur automobile n'a annoncé un plan de production de masse à grande échelle de batteries sodium-ion, ce qui rend le choix technologique de GM assez rare parmi les constructeurs automobiles mondiaux.
Kurt Kelty, vice-président des batteries et du développement durable de GM, a déclaré que la société avait choisi d'entrer sur le marché à partir des systèmes de stockage d'énergie, car les exigences de performance des batteries de ce scénario correspondent parfaitement au système chimique sodium-ion développé par GM. GM n'a pas divulgué le montant précis de l'investissement dans ce projet de stockage d'énergie, mais on sait qu'il s'est déjà engagé à investir 900 millions de dollars américains dans la commercialisation de nouveaux systèmes chimiques pour batteries, y compris un nouveau centre de développement de batteries et d'autres infrastructures connexes.
Les batteries sodium-ion sont similaires aux batteries lithium-ion en termes de principe de fonctionnement, mais comportent des substitutions dans des matériaux clés dans le but de réduire les coûts, de prolonger la durée de vie et de réduire le risque de surchauffe. Le compromis : les batteries sodium-ion ont tendance à être plus grandes et plus lourdes pour la même capacité de stockage d’énergie. Pour les systèmes de stockage d'énergie au niveau du réseau avec des restrictions d'espace et de poids relativement lâches, ce compromis est considéré comme acceptable et est devenu l'un des facteurs clés pour lesquels GM a choisi de donner la priorité à la technologie sodium-ion pour les scénarios de stockage d'énergie plutôt que pour les voitures particulières.
Peak Energy a déjà utilisé des batteries sodium-ion pour construire des systèmes de stockage d'énergie et a repensé l'architecture du système en fonction des caractéristiques de cette batterie. En raison du risque moindre de surchauffe des batteries sodium-ion, les produits de stockage d'énergie à l'échelle du réseau de Peak Energy ne nécessitent plus de systèmes de refroidissement et de dispositifs d'extinction d'incendie traditionnels, réduisant ainsi les coûts de construction initiaux et, espérons-le, les dépenses de maintenance dans les opérations à long terme. Paul Menson, directeur de la commercialisation du stockage d'énergie GM, a déclaré qu'en « éliminant directement le composant le plus difficile », les entreprises peuvent simultanément réduire les points de défaillance et les risques d'exploitation et de maintenance.
Selon les plans des deux parties, GM fournira des batteries sodium-ion à Peak Energy, qui complétera l'intégration du système et fournira des solutions complètes de stockage d'énergie aux clients tels que les réseaux électriques et les centres de données. Cependant, il faudra du temps pour que les batteries sodium-ion basées sur le nouveau système de GM soient mises en production en série. GM s'attend à ce que le premier lot de batteries sodium-ion entre dans la phase de production d'essai dans son centre de développement de cellules de batterie en 2028. GM estime que cette nouvelle installation peut raccourcir le cycle de commercialisation des nouveaux systèmes chimiques de batterie d'environ un an, et diluer davantage les coûts de R&D et de vérification dans le processus.
Avant que le système sodium-ion ne soit entièrement commercialisé, GM participera au marché du stockage d'énergie grâce à une voie technologique plus mature. Le plan actuel est de fournir des cellules au lithium fer phosphate (LFP) à LG New Energy pour les utiliser dans son système de stockage d'énergie pendant la phase de transition. LG New Energy et GM ont déjà coopéré dans la production de batteries de véhicules électriques par le biais de la coentreprise Ultium. Cette coopération intégrera le secteur du stockage d'énergie dans le cadre de coopération existant.
En plus de sa coopération avec Peak Energy et LG New Energy, GM a également annoncé l'expansion de sa coopération avec Redwood Materials. Redwood a été fondée par J.B. Straubel, ancien cadre de Tesla, et son activité couvre le recyclage des batteries et les systèmes de stockage d'énergie. Actuellement, Redwood a obtenu des déchets de production de l'usine de batteries de GM et a reçu un grand nombre de blocs-batteries mis au rebut des véhicules électriques GM pour les recycler. GM a déclaré qu'actuellement, environ 10 000 blocs-batteries sont en file d'attente pour être envoyés à Redwood pour traitement.
Dans le scénario du centre de données, Redwood a déployé un système de micro-réseau composé de batteries secondaires dans un centre de données Crusoe à Sparks, Nevada, avec une échelle de 12 MW/63 MWh, pour fournir une alimentation stable au centre de données. Cette fois, GM a décidé d'introduire un système de stockage d'énergie Redwood d'une capacité de 7,2 MWh dans une usine du Michigan. GM estime que ce système devrait permettre à l'usine d'économiser environ 3 millions de dollars en coûts énergétiques sur l'ensemble de son cycle de vie. Cal Lankton, directeur commercial de Redwood, a déclaré que ce projet est une « première étape » pour Redwood et aidera l'entreprise à étendre davantage son territoire d'application, des centres de données aux sites industriels.
Du point de vue des scénarios d'application, il existe des différences évidentes dans l'utilisation des systèmes de stockage d'énergie dans les centres de données et les grandes usines. Dans les environnements de centres de données gourmands en GPU, les batteries sont souvent utilisées fréquemment pour lisser les fluctuations de puissance causées par les charges informatiques. En revanche, les scénarios industriels tels que les usines GM accordent plus d'attention à l'écrêtement des pointes et au remplissage des vallées - en déchargeant les batteries pendant les heures de pointe de consommation électrique, réduisant ainsi la demande de pointe dans la facturation du réseau, comprimant ainsi les factures d'électricité mensuelles, tout en fournissant une alimentation de secours en cas de panne du réseau pour améliorer la continuité et la fiabilité de la production.
Kelty a déclaré que pour GM, ce type de système de stockage d'énergie est non seulement un outil de réduction des coûts, mais également un élément important de l'amélioration de la résilience opérationnelle globale. Il a révélé que le projet d'usine du Michigan est considéré comme un projet modèle et que l'entreprise a montré un grand intérêt pour l'amélioration de la fiabilité de l'usine grâce au stockage d'énergie. Selon la vision de GM, à l'avenir, ses usines du monde entier déploieront progressivement des systèmes de stockage d'énergie similaires pour obtenir un double avantage entre comptes économiques et opérations stables.