L’appel à projets « Solutions et technologies innovantes pour les batteries » s’inscrit au sein de la stratégie d’accélération “Batteries” du quatrième Programme d’Investissements d’Avenir (PIA4) et a pour objectif de poursuivre les efforts permettant de développer une offre nationale, de l’extraction des matériaux stratégiques au recyclage (en lien avec la stratégie d’accélération « Recyclabilité, recyclage et réincorporation des matériaux »), en soutenant la recherche, l’innovation et le premier déploiement industriel de projets pertinents.
Projets attendus
La réalisation de ces projets peut comporter des phases de recherche industrielle ainsi que des phases de développement expérimental, préalables à la mise sur le marché. Les développements plus particulièrement visés dans le cadre de cet appel à projets permettent d’atteindre, lorsque cette échelle est applicable, un niveau de TRL compris entre 7 et 9 et se fondent sur des travaux antérieurs d’un niveau de TRL compris entre 4 et 6.
Les projets présentent une assiette de dépenses totales d’un montant supérieur à 2 M€ pour les projets individuels et supérieur à 4 M€ pour les projets collaboratifs.
Le projet est porté soit par une entreprise unique, soit par un consortium identifiant une entreprise « cheffe de file » qui rassemble des partenaires industriels et des partenaires de recherche, et le cas échéant un ou plusieurs utilisateur final de la solution.
Les projets collaboratifs doivent associer a minima une PME ou ETI, dans la limite de 6 partenaires (sauf pour les projets s’inscrivant dans le cadre de programmes européens).
Thématiques visées
Les projets attendus dans le cadre de cet AAP porteront sur :
Thème 1 : Composants nécessaires à la fabrication des cellules des batteries lithium-ion
- Extraction et de raffinage de métaux (par exemple procédé de biolixiviation permettant par exemple de mieux valoriser l’ensemble de la ressource des gisements latéritiques comme ceux de Nouvelle Calédonie, procédé d’extraction de lithium contenu dans les sources géothermales françaises, etc.), et contribuant à la sécurité des approvisionnements de la filière batterie ;
- Précurseurs et matériaux actifs de qualité batteries (à partir de matières primaires ou secondaires, en lien avec la stratégie d’accélération « Recyclabilité, recyclage et réincorporation des matériaux ») ;
- Matériaux graphite (potentiellement recyclage à partir de « black mass ») ;
- Nouvelles solutions pour utiliser le silicium métal sous différentes formes (micropoudres, nanopoudres, nanofils, structures poreuses, etc.) pour améliorer les performances des anodes en graphite ;
- Electrolytes des futures générations de batteries (électrolyte adapté aux anodes lithium métallique, électrolyte polymère fonctionnant à température ambiante, électrolyte de nouvelle génération mélangeant polymère, céramique/inorganique et/ou sulfure, etc.) ;
- Polymères techniques (séparateurs, liants, etc.) ;
- Tout autre composant améliorant la performance des cellules de batteries lithium-ion.
Thème 2 : Nouvelles électrochimies de batteries, réduisant notamment les prélèvements en cobalt et en nickel
- Technologies réduisant notamment les prélèvements en cobalt et en nickel : Nouvelles électrochimies LFP « avancée », amélioration de la technologie LMP, Batteries Na-ion, batteries LMP, etc.
- Technologies permettant d’atteindre des performances, notamment en termes de densité énergétique, en rupture par rapport aux batteries lithium-ion actuelles (par exemple développement de batteries lithium-soufre, de batteries lithium-métal).
Thème 3 : Procédés de fabrication et de reconditionnement des batteries
- Procédés de laminage extra-fins compatibles avec les exigences de tenue mécanique en fabrication et usage (collecteurs de courant Cu et AL, anode lithium métallique, etc.) ;
- Digitalisation des process de production des cellules, modules et packs batteries ;
- Equipements de production des batteries solides ;
- Technologies de reconditionnement (seconde vie des batteries lithium-ion) des batteries.
Thème 4 : Systèmes et packs batteries innovants
- Optimisation du design des packs batterie (solutions d’assemblage mécanique optimisées en coût et en performance, optimisation de la conception des modules pour réduire les effets de propagation d’un emballement thermique d’un élément par des développements dédiés à la thermique et à la mécanique, écoconception, etc.) ;
- BMS innovants pour optimiser la performance des modules et packs ;
- Capteurs, actionneurs pour un équilibrage actif et un diagnostic précoce (préventif) ;
- Développement de modèles et d’organes pour optimiser les performances (charge rapide, autonomie) et la sécurité des batteries ;
- Batteries de puissance, systèmes hybrides (par exemple systèmes hybrides batteries lithium-ion / super-condensateurs ou batterie lithium-ion / pile à combustible) ;
- Protocoles de tests pour prédire le fonctionnement des batteries afin de l’optimiser enamont ou in situ.
Modalités de financement
L’aide apportée aux activités économiques sera constituée d’une part de subvention et d’une part remboursable. Dans le cas général, la part de subvention sera de :
- Jusqu’à 75% pour les projets majoritairement « recherche industrielle » (RI),
- 60% dans le cas général.
Selon la nature des dépenses et le caractère collaboratif des projets, les taux d’aide maximum sont les suivants :
- Grande entreprise (GE et ETI) : RI 65% – DE 40%
- Moyenne entreprise (ME) : RI 75% – DE 50%
- Petite entreprise (PE) : RI 80% – DE 60%
Pour les activités non économiques (organismes de recherche et assimilés), l’aide sera apportée sous forme de subventions à hauteur de 100% des coûts marginaux ou 50% des coûts complets.
Calendrier
L’appel à projets est ouvert jusqu’au 10 janvier 2023 avec 3 relevés intermédiaires : 30 novembre 2021, 30 mars 2022 et 13 septembre 2022.
L’instruction des dossiers est conduite par Bpifrance en lien avec les ministères concernés, sous la coordination du Secrétariat général pour l’investissement (SGPI).
Pour en savoir plus : AAP Batteries
Site du gouvernement : Lancement de l’appel et communiqué de presse
Documents à télécharger : Dossier de candidature
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