Le lithium, une ressource abondante mais sous tension

Mine de lithium dans le désert d'Atacama.

Manquera-t-on, dans les prochaines décennies, de ce métal indispensable à la conception des batteries des véhicules électriques ? Peut-être, répondent l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) et l’IFP Énergies nouvelles. Un article de notre partenaire, le Journal de l’environnement.

Le lithium fait fureur. Longtemps, apanage des industries du verre et de la céramique, de la fabrication des graisses lubrifiantes ou encore de la production d’aluminium, ce métal alcalin est devenu, depuis 2005, le chouchou du secteur des batteries pour le petit électronique (téléphone ou ordinateur portable notamment). Le voici désormais très courtisé par le secteur automobile pour son haut potentiel d’oxydoréduction, lequel en fait un composant de choix pour les électrodes des batteries des véhicules électriques (VE). Celles-ci représentent aujourd’hui un tiers des usages du secteur. Une part appelée à augmenter considérablement au niveau mondial, sachant que les usages de batteries « traditionnelles » sont appelés à croître également, de l’ordre de 8 % par an jusqu’en 2030 et de 2,5 % d’ici 2050. La bataille pour le lithium s’annonce donc rude, comme le détaille un rapport conjoint de l’Ademe et de l’IFPEN, consacré à l’électrification du parc automobile mondial et à la criticité du lithium à l’horizon 2050.

En faisant un focus sur le parc de véhicules électriques purs (incluant véhicules particuliers, bus et véhicules commerciaux), le déploiement de la filière électrique devrait être compris entre 20 et 25 millions de véhicules en 2020, entre 40 et 50 millions en 2030 et entre 200 et 650 millions en 2040. Pour respecter le scénario 2°C, il faudra d’ici 2030 produire en cumulé entre 1.400 et 3 000 kt de lithium, soit des productions annuelles variant de 90 kt à 200 kt de lithium entre aujourd’hui et 2030.

DE 2 000 à 22 900 de dollars la tonne

Encore confidentiel dans les années 1990, le marché du lithium a décollé la décennie suivante, à des prix très réduits. Partis d’environ 2 000 dollars la tonne, les prix ont été multipliés par trois entre 2003 et 2007 en réponse à la forte demande chinoise en lithium pour les batteries Li-ion des applications portables (téléphone, ordinateur, etc.). En février 2016, sur le marché spot chinois, les prix ont enregistré un pic à 22 900 $/t en février de la même année, soit trois fois le prix observé l’année précédente à la même période. En cause : le boom des VE de l’industrie chinoise, prête à dépenser de fortes sommes afin de sécuriser ses approvisionnements pour soutenir la rapide croissance de son industrie des batteries et du VE. Les grands acteurs du marché des batteries (Panasonic, LG Chem, CATL, etc.) ont de leur côté annoncé la construction de capacités de production qui pourraient tripler la production mondiale de batteries au lithium d’ici 2020, technologie-phare des prochaines décennies.

En Europe, moins d’une batterie sur deux est collectée

Environ 45 % des batteries rejoignent une filière de collecte spécifique en Europe, selon une étude publiée fin octobre par la Commission européenne. La majorité d’entre elles se retrouvent dans les déchets municipaux, ce qui accroît les risques pour l’environnement. Un article de notre partenaire, le Journal de l’environnement.

Nouveaux gisements

Risque-t-on, dans cette course folle au lithium, de manquer de ressources exploitables ?, se sont interrogés les auteurs. La réponse est clairement non, de nouveaux gisements étant régulièrement découverts, en conventionnel (dans des roches lithinifères et les saumures de salars) comme en non conventionnel (saumures géothermales, saumures des champs pétrolifères ou encore dans les océans). Des réserves très concentrées dans les saumures des salars situés en Amérique du Sud (Argentine, Bolivie, Chili), quand les États-Unis, la Chine et l’Australie exploitent plutôt des mines lithinifères.

Le recyclage à la rescousse

Des ressources qui ne doivent pas faire négliger le lithium issu du recyclage (1 % des ressources aujourd’hui). Car si la difficulté majeure provient de la séparation des différents constituants qui composent les assemblages des batteries, on estime que 28 t de batteries Li-ion sont nécessaires pour obtenir une tonne de lithium, mais 250 t de minerai ou 750 t de saumure ! Toutefois, ont constaté les experts, en tenant compte des coûts des procédés et des quantités récupérées lors du recyclage, et ce malgré des prix aujourd’hui élevés, « il n’est toujours pas économique de recycler le lithium contenu dans les batteries ». La durée de vie des batteries étant estimée à 8-10 ans, un développement important du VE contribuerait à la réalisation d’importantes économies d’échelle pour le recyclage et donc à une diminution des coûts de collecte et de récupération du lithium. Ce sera particulièrement vrai pour des pays comme la Chine, qui tend à réduire sa dépendance vis-à-vis de l’extérieur.

Vulnérabilités en cascade

Le risque va surgir plutôt de plusieurs facteurs de vulnérabilité tant économiques, industriels, géopolitiques qu’environnementaux : le faible nombre d’acteurs du secteur, la volatilité des prix, les stratégies nationales dans les pays producteurs enclines aux quotas ; les mises en production tardives ou surestimées de certains gisements ; les risques d’inondation ou de pollution sur les sites d’exploitation… Enfin, l’aléa chinois pèse lourd dans l’équation. À la fois plus gros producteur et plus gros consommateur de lithium, sa politique industrielle en matière de VE sera cruciale pour la disponibilité du métal.

Les batteries des voitures électriques chargées plus rapidement

Une avancée importante dans le secteur du stockage d’énergie permettrait de recharger en quelques minutes les voitures électriques, qui auraient donc une autonomie semblable aux véhicules à essence ou diesel. Un article de notre partenaire, The Guardian.

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