Etude de la soutenabilité des batteries Li-ion dans le contexte de la mobilité électrique

TN France; France; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Une opportunité passionnante pour un doctorant au sein d'un laboratoire de recherche innovant, axé sur la soutenabilité des batteries Li-ion dans la mobilité électrique. Le candidat idéal contribuera à des projets de recherche cruciaux, en intégrant des analyses sur le cycle de vie et le vieillissement des batteries. Ce rôle offre la chance de travailler sur des solutions durables pour l'avenir de la mobilité, tout en développant des compétences techniques en Python et en ingénierie électrique. Rejoignez une équipe dynamique et faites partie d'un changement significatif dans le secteur des transports.

Qualifications

• Issu d'un Master ou école d'ingénieurs avec spécialisation en systèmes de stockage d'énergie.
• Connaissances en Python et fiabilité des systèmes électriques appréciées.

Responsabilités

• Réaliser un inventaire de cycle de vie des batteries Li-ion.
• Proposer des indicateurs pour la soutenabilité des batteries.

Connaissances

Python

Analyse sur Cycle de Vie

Génie électrique

Procédés de fabrication

Formation

Master en Génie électrique

École d'ingénieurs

Outils

Brightway2

Description du poste

Etude de la soutenabilité des batteries Li-ion dans le contexte de la mobilité électrique, , auvergne-rhone-alpes, fr

Laboratoire AMPERE

auvergne-rhone-alpes, fr, France

Topic description

Début: Octobre/novembre

“ Etude de la soutenabilité des batteries Li-ion dans le contexte de la mobilité électrique“

Mots clés: Batterie Li-ion, Analyse sur Cycle de Vie, Soutenabilité, Indicateurs, Mobilité électrique

Les enjeux environnementaux se faisant de plus en plus présents et pressants, le domaine du génie électrique, et les acteurs qui le composent, doivent être capables d’y faire face et de proposer des solutions pour aller vers des systèmes d’énergie électrique plus soutenables. Le secteur des transports et de la mobilité est particulièrement touché par cette problématique avec l’arrivée grandissante, et qui tend encore à croître, des véhicules électriques.

Si le développement de ces véhicules doit répondre aux enjeux environnementaux en allant notamment vers une mobilité décarbonée, il est nécessaire de s’intéresser à l’impact environnemental des batteries Li-ion afin de s’assurer que l’on se dirige bien vers une mobilité qui ne soit pas simplement décarbonée mais aussi plus soutenable. Cela implique entre autres de s’intéresser à la fin de vie de ces batteries.

Il est également important d’aller vers une approche systémique permettant d’extraire des grandeurs d’intérêts quant à la soutenabilité des batteries, pour diverses technologies et en considérant l’ensemble du cycle de vie. En effet, les Analyses sur Cycle de Vie traitées dans la littérature sur ces questions ne permettent pas, à l’heure actuelle, de pouvoir extraire des conclusions qui soient générales et ce pour de nombreuses raisons: manque de données, hétérogénéité des approches et des technologies ou encore approches non systémiques.

Objectifs de la thèse

La thèse présente quatre objectifs principaux.

• Réaliser un inventaire de cycle de vie complet d’une ou plusieurs batteries Li-ion avec un focus sur la fin de vie qui représente la phase du cycle de vie la plus complexe à modéliser.
• Définir des scénarios pertinents vis-à-vis de la fin de vie des systèmes avec, potentiellement, une collaboration avec des organismes actifs dans la filière du recyclage.
• Intégrer le vieillissement de la batterie, et les facteurs qui influencent ce vieillissement, aux calculs d’impacts environnementaux de la batterie
• Proposer des indicateurs et des outils généraux pour la soutenabilité des batteries et des systèmes associés. Ce qui intègre automatiquement la prise en compte de critères techno-économiques et sociaux.

Les quatre objectifs ci-dessus doivent permettre de faire ressortir des principes génériques et systémiques autour de l’éco-conception et de la soutenabilité batteries mais également des systèmes dans lesquels ils s’insèrent.

Verrous scientifiques

Les principaux verrous sont les suivants.

• Réaliser une Analyse sur Cycle de Vie fiable et systémique.
• Décrire et modéliser finement la fin de vie des batteries
• Intégrer des indicateurs technologiques (comme le vieillissement) au calcul des impacts environnementaux de la batterie et développer des indicateurs de soutenabilité clairs autour des batteries.
• Développer des outils de communication communs aux différents acteurs (académique, industriels, fabricants, utilisateurs) afin de contribuer au développement de cette filière
• Etablir une feuille de route autour de la soutenabilité des véhicules électriques

Contributions originales attendues

• Inventaire du cycle de vie complet (représentation de flux entrants et sortants) de plusieurs types de batteries
• Analyse sur Cycle de Vie paramétrée sur le logiciel Brightway2
• Développement d’indicateurs technologique pertinents dans le cadre de l’Analyse sur Cycle de Vie pour aller vers des batteries plus soutenables (vieillissement, batteries de seconde vie, procédés, etc…)
• Intégration des critères technoéconomiques pour aller vers des prises de décisions et avoir une vision plus générique et systémique.
• Recommandation de bonnes pratiques autour de la soutenabilité pour les batteries auprès de la communauté.

Profil du candidat ou de la candidate recherchés

Le candidat ou la candidate sera issu d’un Master ou d’une école d’ingénieurs avec une spécialisation soit sur les systèmes de stockage de l’énergie électrique, soit en génie électrique, soit en Analyse sur Cycle de Vie. Néanmoins des bonnes connaissances de l’ensemble des domaines cités seraient appréciées.

Des connaissances en Python, en procédés de fabrication et/ou en fiabilité des systèmes électriques est une plus-value. Une bonne maitrise de l’anglais, notamment à l’écrit, est attendue.

Informations pratiques

Le doctorant ou la doctorante sera hébergé au bâtiment Oméga sur le campus de la Doua, à Villeurbanne.

Ali Sari, Professeur des Universités au laboratoire Ampère

Hugo Helbling, Maître de Conférences des Universités au laboratoire Ampère

Lieu du doctorat et durée

Le candidat ou la candidate sera localisé(e) au laboratoire Ampère, sur le campus de la DOUA au bâtiment OMEGA (Villeurbanne).

Le doctorat a une durée de 3 ans avec un financement de l’école de la batterie: