Soutenance de thèse de Ala’a SHQAIRAT
Le 04/09/2025
De 14:00 à 17:00
Détails de l'événement :
Titre de la thèse : Evaluation of Logistics Flows in a Circular Economy Context: The Case of Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles
Le jury est composé de :
M. Sébastien Liarté, Professeur, BETA, Université de Lorraine – Directeur de thèse
Mme. Peggy Zwolinski, Professeure, Grenoble INP – Rapporteure
M. Aurélien Rouquet, Professeure, NEOMA Business School – Examinateur
Résumé :
L’adoption rapide des véhicules électriques (VE) pose d’importants défis logistiques dans la gestion des batteries lithium-ion (BLIs) en fin de vie (FV). Résoudre ce problème est essentiel pour atteindre les objectifs de l’économie circulaire (EC) incluant la gestion durable des ressources, et le respect des réglementations, en particulier dans le contexte de l’UE. Cette thèse évalue les flux de logistique inverse (LI) pour les VE-BLIs, en se concentrant sur les performances économiques et environnementales, ainsi que sur les implications stratégiques dans le cadre de l’EC.
La recherche aborde systématiquement cinq objectifs principaux : (1) conceptualiser le domaine des VE-BLIs dans la LI et l’EC, en identifiant les thématiques clés et les lacunes de recherche ; (2) examiner les facteurs externes qui façonnent le système, notamment les cadres réglementaires évolutifs de l’UE, en soulignant leurs impacts sur les stratégies des parties prenantes ; (3) prévoir les volumes de VE-BLIs entrant dans les systèmes de LI jusqu’à 2040, en identifiant les écarts avec les capacités de recyclage prévues ; (4) évaluer dynamiquement les facteurs internes du système de LI — en particulier la dynamique de stockage, les contraintes de capacité de recyclage, la prise de décision basée sur l’état de santé (SOH), les coûts et émissions de transport, et la viabilité des voies de reconditionnement et d’applications de seconde vie ; et (5) évaluer des solutions stratégiques telles que le recyclage en interne, l’ajustement des emplacements des installations, et l’intégration de centres de consolidation.
Une méthodologie multi-niveau a été utilisée, combinant des approches qualitatives (revue systématique de la littérature, entretiens semi-structurés, analyse thématique des politiques), des prévisions quantitatives (analyse des flux de matériaux et séries temporelles), et une modélisation dynamique avancée (modélisation hybride Systèmes Dynamiques–Agent-Based). La prise de décision multicritère (MCDM) a été intégrée pour soutenir les décisions, reflétant la complexité opérationnelle du monde réel et les préférences des parties prenantes.
Les principaux résultats révèlent que les réglementations de l’UE influencent considérablement les stratégies de LI à travers des taux de collecte obligatoires et la responsabilité élargie des producteurs, impactant l’alignement des parties prenantes et les décisions d’investissement dans les infrastructures. Les prévisions indiquent des pénuries imminentes de capacité de recyclage, exacerbées par les volumes de déchets de fabrication. Les évaluations dynamiques ont mis en évidence les volumes de stockage et les temps de résidence comme des goulets d’étranglement critiques, sensibles aux seuils de tri basés sur le SOH. Les analyses de scénarios intégrés ont identifié le reconditionnement et les applications de seconde vie comme des stratégies viables, bien que dépendantes économiquement et environnementalement des coûts de transport, des émissions dans les contextes d’installation et des investissements initiaux élevés. Les centres de consolidation se sont révélés être un mécanisme de coordination prometteur, démontrant des réductions substantielles des coûts (21%) et des émissions (74%), là où la collaboration multi-parties prenantes étend les services et activités au sein du centre.
Théoriquement, cette recherche développe un cadre intégré reliant la LI à EC, en la positionnant comme un système dynamique façonné par les contextes réglementaire et géographique. Elle reconceptualise également les centres de consolidation comme des hubs de coordination stratégique au niveau méso, reliant les politiques macro aux innovations micro.
Méthodologiquement, elle fait progresser les approches de modélisation dynamique de la LI en intégrant la dynamique des systèmes, la modélisation multi-agents et les méthodes d’aide à la décision multicritère, dépassant ainsi les analyses statiques traditionnelles. Pratiquement, les résultats fournissent des insights actionnables pour les producteurs, les recycleurs et les décideurs politiques concernant les investissements dans les infrastructures, les placements ajustés des installations, les stratégies de tri basées sur le SOH et les améliorations réglementaires.
Mots–clés : Logistique inversée ; Batteries de véhicules électriques ; Économie circulaire ; Évaluation des systèmes ; Modélisation hybride
