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Il existe plusieurs familles de batteries lithium-ion, que l’on distingue d’abord par les matériaux de leur cathode. L’une d’elles suscite un vif intérêt dans l’industrie : la batterie au lithium riche en manganèse, dite LMR. General Motors vient d’annoncer que cette technologie sera enfin commercialisée, avec des véhicules électriques GM équipés dès 2028. L’idée est de combler l’écart entre deux chimies connues : le LFP (lithium-fer-phosphate), plus stable mais moins dense en énergie, et le NMC (nickel-manganèse-cobalt), plus performant mais moins stable. La LMR veut aussi réduire la dépendance au cobalt et au nickel en les remplaçant par du manganèse, un matériau beaucoup plus abondant et moins cher.

Vingt ans de recherche, du laboratoire d’Argonne à GM

Cette idée ne date pas d’hier. La cathode LMR a été mise au point à la fin des années 1990 au laboratoire national d’Argonne, avec le financement du département américain de l’Énergie. En 2012, un projet dirigé par Argonne s’est attaqué au principal défaut de la technologie, la « chute de tension ». GM, de son côté, étudie ces cellules depuis 2015. Le développement s’est accéléré à partir de 2020, et en 2024, environ une tonne de cathodes LMR avait été produite au Wallace Battery Cell Innovation Center. On y a testé des centaines de cellules prismatiques : 18 variétés de prototypes en trois formats, l’équivalent de 1,4 million de miles de conduite. En octobre 2026, GM a dévoilé sa plateforme électrique de quatrième génération, qui intégrera ces cellules.

Plus de manganèse, moins de nickel et de cobalt

Concrètement, une cathode LMR contient environ 35 % de nickel et 65 % de manganèse, alors qu’une cathode NMC à haute teneur en nickel contient environ 85 % de nickel, 10 % de manganèse et 5 % de cobalt. Le manganèse participe activement aux réactions chimiques et permet à la batterie de fonctionner à plus haute tension, donc de stocker plus d’énergie. GM affirme que sa batterie offre une densité d’énergie supérieure de 33 % à celle du LFP. La plupart des cellules LFP tournent autour de 160 Wh/kg, et les plus récentes atteignent 205 Wh/kg. Une hausse de 33 % placerait la LMR de GM entre 210 et 220 Wh/kg, avec un potentiel de plus de 250 Wh/kg selon certaines recherches. Le manganèse est aussi bien plus abondant : les réserves mondiales sont estimées à environ 1,8 milliard de tonnes, tandis que l’extraction du cobalt cause des dommages environnementaux et dépend d’une chaîne d’approvisionnement instable.

La chute de tension, le principal obstacle de la LMR

Si la LMR a pris vingt ans à arriver, c’est à cause de la chute de tension. Au fil des cycles de charge et de décharge, la structure de la cathode passe d’un arrangement en couches à une structure dite « spinelle ». La tension de fonctionnement baisse alors progressivement, ce qui raccourcit la durée de vie de la batterie. Le phénomène est irréversible et s’aggrave avec la chaleur, un problème de taille pour des véhicules qui fonctionnent souvent à haute tension et à température élevée. Il complique aussi le travail du système de gestion de la batterie, qui estime moins bien la charge réelle à mesure que les cellules vieillissent. Des revêtements, l’ajout d’autres métaux et de meilleurs procédés de fabrication ont été étudiés. GM et LG Energy Solution affirment avoir réglé le problème, mais n’ont pas publié leurs méthodes. Aucune donnée d’essai indépendante n’est disponible, notamment sur la sécurité.

LMR, LFP ou NMC : comment se comparent ces batteries?

Comment la LMR se compare-t-elle aux deux autres chimies? Le LFP offre de 140 à 205 Wh/kg et de 3 000 à plus de 6 000 cycles. Le NMC va de 200 à 260 Wh/kg, mais n’encaisse que 1 000 à 2 000 cycles. La LMR se situerait entre les deux sur la densité d’énergie et vise plusieurs milliers de cycles, si elle résiste à la chute de tension. Côté coûts, les blocs LFP coûtaient en moyenne 81 $ US/kWh en 2025, contre 128 $ US/kWh pour le NMC, et le manganèse devrait rapprocher la LMR du LFP. Le LFP reste le plus résistant à l’emballement thermique, et la LMR devrait faire mieux que le NMC sans égaler le LFP. Au froid, elle devrait surpasser le LFP, qui perd beaucoup de capacité sous zéro. Kurt Kelty, de GM, donne un exemple : un Silverado EV atteint environ 490 miles avec une batterie NMC, 350 avec du LFP, et on attend plus de 400 avec de la LMR.

Comparaison des chimies de batteries LFP, LMR et NMC

Critère	LFP	LMR (GM)	NMC
Densité d’énergie	140 à 205 Wh/kg	210 à 220 Wh/kg (visé)	200 à 260 Wh/kg
Durée de vie	3 000 à 6 000+ cycles	Plusieurs milliers de cycles (visé)	1 000 à 2 000 cycles
Coût moyen des blocs (2025)	81 $ US/kWh	Près du LFP (attendu)	128 $ US/kWh
Résistance à l’emballement thermique	La meilleure	Meilleure que le NMC	La plus faible
Performance au froid	Faible	Meilleure que le LFP	—
Autonomie d’un Silverado EV	~350 miles	400+ miles (attendu)	~490 miles

GM en tête de la course à la batterie LMR

GM, avec son partenaire LG Energy Solution, mène la course. Ford développe aussi sa propre batterie LMR à Ion Park et vise des VÉ LMR d’ici la fin de 2029. Tesla n’a annoncé aucun plan, mais détient plusieurs brevets de cathodes riches en manganèse. Elle se concentre pour l’instant sur le LFP et ses cellules cylindriques 4680. CATL et BYD misent surtout sur le LFP et le LMFP, comme dans la batterie Blade 2.0 de BYD.

Une batterie au cœur de la plateforme de 4e génération de GM

La LMR s’inscrit dans la plateforme de quatrième génération de GM, plus légère et plus efficace. Les nouvelles cellules seront produites dans les mêmes usines Ultium que les batteries actuelles : seule la chimie change, ce qui est au cœur de l’argument de GM pour tenir l’échéance de 2028. Selon GM, la plateforme offrira environ 20 % de plus d’autonomie par kWh, avec une réduction de 15 % de la masse du véhicule. La LMR demanderait 20 % moins de capacité que le LFP pour la même autonomie. Les groupes motopropulseurs auraient 40 % moins de pièces, le câblage serait réduit de 30 %, et un ordinateur centralisé offrirait 40 fois la puissance de calcul de l’architecture précédente. Le Cadillac Escalade IQ inaugurera cet ordinateur et la conduite « yeux libres » sur autoroute. Aucun modèle LMR n’est confirmé, mais les VUS croisés sont les candidats probables.

Production prévue en 2028, dans un contexte financier difficile

Quand les verra-t-on sur la route? La préproduction doit commencer dans une usine de LG Energy Solution à la fin de 2027, puis la production commerciale débuterait en 2028 à l’usine Ultium Cells de Spring Hill, au Tennessee. Le contexte financier incite toutefois à la prudence. Depuis l’élimination de certains crédits d’impôt américains en septembre 2025, les ventes de VÉ en Amérique du Nord ont reculé de 24 % sur un an durant les neuf premiers mois de 2026. GM a inscrit une dépréciation de 6 milliards de dollars liée aux VÉ à la fin de 2025, reconverti son usine d’Orion à la production de véhicules à combustion et déclaré 238 millions de dollars de frais de réalignement au troisième trimestre 2026. Ses charges totales liées au recul de ses plans électriques atteignent 11,2 milliards de dollars américains depuis 2025.