Reconception Des Chaînes Logistiques de Batteries
il y a 4 semaines
**Reconception des chaînes logistiques de batteries basée sur l’analyse de cycle de vie**:
- Réf **ABG-123804**
- Sujet de Thèse- 13/05/2024- Contrat doctoral- Laboratoire DISP - INSA Lyon- Lieu de travail- Lyon - Auvergne-Rhône-Alpes - France- Intitulé du sujet- Reconception des chaînes logistiques de batteries basée sur l’analyse de cycle de vie- Champs scientifiques- Sciences de l’ingénieur
- Sciences de l’ingénieur
**Description du sujet**:
**Contexte**
- Avec la croissance de l’adoption des véhicules électriques, la demande sur les batteries Li-ion ne cesse d’augmenter. Cependant, les matériaux utilisés dans une batterie Li-ion sont diverses (Li-ion, Sodium, Cobalt, etc.) et certains matériaux ne sont pas disponibles à abondance. Il existe aujourd’hui plusieurs technologies de batteries de véhicule électrique conduisant à une variabilité de la demande sur les matériaux. Afin de réduire le stress sur cette demande, plusieurs travaux ont étudié la réutilisation, le remanufacturing et le recyclage des batteries [1]. La réutilisation, par exemple pour le stockage de l’énergie provenant des énergies renouvelables, est considérée comme un vecteur clé pour allonger la durée de vie des batteries. Quand la durée de vie n’est plus extensible, il est possible de remanufacturer certains cellules, modules ou composants dans de nouvelles batteries. Enfin, les composants qui ne peuvent plus être utilisés peuvent être recyclés.- L’analyse de cycle de vie (ACV) est une méthode d’évaluation des impacts environnementaux d’un service ou d’un produit au fil de son existence, de la conception jusqu’à la gestion de sa fin de vie. Elle permet de recenser et de quantifier les flux d’énergie et de matière mis en œuvre. Appliqué sur le cas des batteries, l’ACV peut fournir une cartographie des flux sur tout le cycle de vie d’une batterie Li-ion [2]. Les indicateurs environnementaux obtenus interrogent les possibles leviers à actionner pour réduire l’impact environnemental de toute la chaîne de valeur des batteries. Cependant, il existe peu de travaux permettant d’identifier ces leviers, de même les pratiques ou méthodes pour les mettre en œuvre. La plupart des travaux se concentre sur l’élaboration des ACVs sur les batteries de différents types, permettant seulement de quantifier l’impact environnemental sur la chaîne logistique [2,3]. De plus, dans la littérature, les ACVs réalisées ne couvrent généralement pas la totalité des chaînes logistiques mais simplement une partie, souvent la plus importante pour l’industrie ou le cas étudié [6].- La figure 1 décrit le cycle de vie d’une batterie, depuis ses matières premières jusqu’à sa fin de vie et sa valorisation. Bien que les recherches antérieures, notamment les travaux de Popien et al. [4] et ceux d'Arat [5] aient examiné le recyclage comme une solution potentielle, ils existent d’autres leviers, comme la réutilisation des batteries pour une seconde vie (comme le stockage d'énergie), la re-conception de batteries en utilisant des matériaux abondants et durables, ainsi que la récupération et la réutilisation des composants des batteries dans la fabrication de nouvelles unités [7].**Objectifs de la thèse**
- Afin de réduire l’impact des batteries tout au long de son cycle de vie, il est important d’identifier et d’étudier les leviers à actionner avec une vision globale de la chaîne de valeur. Il peut exister plusieurs variantes de chaînes logistiques selon les pays et le constructeur automobile (par exemple en fonction du type de la batterie li-ion, sodium, etc. et du pays d’origine des matières premières). Il s’agit donc d’identifier à chaque étape de la chaîne, les stratégies, les leviers, les solutions et les mécanismes permettant de réduire l’impact environnemental en prenant en compte les risques de transfert d’impact dans une stratégie d’aide à la décision globale.- Les verrous scientifiques de cette thèse sont les suivants:
- Quels sont les leviers d'action permettant d’améliorer l’impact environnemental de la chaîne logistique des batteries de véhicules électriques ?
- Quel est le potentiel d’amélioration de chaque levier ?
- Dans le cadre de cette thèse, plusieurs objectifs spécifiques ont été identifiés : Tout d'abord, il s'agit d'identifier les leviers d'action potentiels à chaque étape de la chaîne logistique des batteries, en tenant compte de diverses variantes de chaînes logistiques. Cette étape nécessitera une analyse approfondie des processus impliqués dans l’extraction, la transformation, et l’approvisionnement des matières premières, la fabrication, la mise en circulation (distribution, commercialisation), l'utilisation et la gestion de la fin de vie des batteries (récupération, recyclage, traitement des déchets ).- Figure 1 Cycle de vie d'une batterie [3].- Ensuite, il s
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