Approvisionnement en lithium et industrie automobile

Le lithium est un métal alcalin doux, blanc argenté, également connu sous le nom d’« or blanc ». Le lithium possède de nombreux usages, mais l’un des plus stratégiques reste sa fonction de composant clé dans les batteries rechargeables au lithium-ion, largement utilisées dans les véhicules électriques et hybrides, ainsi que dans l’électronique grand public portable telle que les téléphones portables et les ordinateurs portables.  

Lors de la Conférence des Nations unies sur le changement climatique de l’an dernier (COP26), les États ont réaffirmé l’objectif de l’Accord de Paris visant à atteindre la neutralité carbone d’ici 2050, soulignant qu’un avenir sans dépendance aux énergies fossiles est essentiel pour ralentir le changement climatique. Cette transition repose sur la production et le stockage d’énergies propres alternatives ainsi que sur l’électrification du secteur des transports.  

Le lithium est utilisé dans plus de 90 % du stockage d’énergie sur réseau à l’échelle mondiale, en particulier pour stocker l’énergie éolienne et solaire. Le plan de l’UE pour réduire sa dépendance au gaz naturel russe entraînera une augmentation significative de la demande en stockage via batteries lithium. 

L’Agence internationale de l’énergie (IEA) estime qu’environ 2 milliards de véhicules électriques (EV) devront circuler d’ici 2050 pour atteindre la neutralité carbone. Lors de la COP26, plus de 30 pays se sont engagés à mettre fin à la vente de véhicules neufs essence et diesel d’ici 2040.  

Compte tenu du fait que chaque véhicule électrique a besoin d’une batterie, et que ces batteries sont fabriquées à partir de diverses matières premières comme le lithium, le cobalt, le nickel, le manganèse et le graphite, la demande pour ces ressources devrait fortement augmenter dans les prochaines années.  

Défis d’approvisionnement en lithium & facteurs de risque 

Les réserves mondiales de lithium sont estimées à environ 22 millions de tonnes, selon l’US Geological Survey, tandis que la production mondiale a atteint 100 000 tonnes l’an dernier. Actuellement, 90 % du lithium utilisé dans le monde provient d’Australie, du Chili et de Chine.  

L’IEA indique que le monde pourrait connaître une pénurie de lithium d’ici 2025. Deux facteurs expliquent cette perspective. Le premier : l’équilibre entre l’offre et la demande.  

Face aux prévisions d’arrivée des véhicules électriques sur le marché, au lithium nécessaire par pack de batterie et aux volumes actuellement extraits, il se profile un déficit au sein de la chaîne d’approvisionnement.  

Le deuxième facteur réside dans les contraintes en milieu et aval de la chaîne d’approvisionnement.   

Actuellement, le Chili et la Chine dominent le marché intermédiaire du sel de lithium, et la Chine représente plus de la moitié des exportations mondiales d’hydroxyde de lithium. La Chine est également le premier producteur mondial de cathodes lithium, de cellules et de packs batteries, tant pour son secteur EV domestique que pour l’export.  

Diversifier la chaîne d’approvisionnement mondiale en lithium est essentiel pour la gestion des risques stratégiques et pour l’indépendance énergétique des pays.  

Impact ESG de l’extraction du lithium 

L’extraction de lithium exige d’importantes ressources hydriques et peut générer de nombreux risques environnementaux, tels que la contamination des sols et des eaux souterraines, ce qui va à l’encontre des objectifs environnementaux portés par l’usage de cette matière première.  

Des réglementations strictes encadrent la chaîne d’approvisionnement des batteries lithium. L’Union européenne, par exemple, exigera des importateurs qu’ils déclarent les empreintes CO₂ des batteries vendues sur son marché à partir de 2024. La Commission européenne envisage en outre la création d’un « passeport batterie », plateforme technologique permettant aux acteurs de la chaîne d’approvisionnement d’échanger des informations sur l’historique de fabrication de chaque batterie vendue dans l’UE. 

De nouvelles technologies minières, telles que l’extraction directe du lithium (DLE), qui recycle la majeure partie des eaux saumâtres, ainsi que l’extraction par saumure géothermique, sont explorées afin de réduire l’impact environnemental de l’extraction du lithium.  

Réduire les risques liés à la chaîne d’approvisionnement lithium 

Le Département de l’énergie des États-Unis (DOE) a annoncé ce mois-ci qu’il financera des recherches sur l’extraction et la conversion du lithium à partir de saumures géothermiques. Suite à cette annonce, le DOE a indiqué cette semaine que 20 sociétés de batteries recevront au total 2,8 milliards $ pour construire et agrandir des installations industrielles dans 12 États. 

Les sociétés soutenues travailleront à extraire et traiter le lithium, le graphite et d’autres matériaux nécessaires aux batteries, à fabriquer des composants, et à expérimenter de nouvelles méthodes d’acquisition de matériaux critiques, y compris le recyclage de batteries, sur le territoire national ou dans des pays ayant conclu un accord de libre-échange, selon le DOE. Cet investissement marque la première étape de la loi sur l’infrastructure (7 milliards $) visant à renforcer la chaîne d’approvisionnement batterie américaine, à réduire la dépendance vis-à-vis de la Chine, et à atteindre les objectifs américains de neutralité carbone d’ici 2050 et d’adoption de 50 % de véhicules électriques d’ici 2030.   

Actuellement, l’UE importe 78 % de son lithium depuis le Chili, mais elle prévoit d’investir plusieurs milliards afin de constituer une chaîne de valeur batterie intégrée à l’échelle européenne. Par exemple, une mine de lithium d’une capacité de 700 000 batteries pour voitures électriques par an doit ouvrir ses portes en France. L’extraction à partir de saumures géothermiques est aussi en expérimentation au Royaume-Uni pour réduire les dépendances dans la chaîne d’approvisionnement du lithium.  

En conclusion 

Le monde dépend des batteries lithium pour le stockage d’énergie et, bien que les travaux se poursuivent pour trouver des technologies alternatives pour les véhicules et réseaux électriques, aucune ne présente actuellement le même équilibre entre coût, poids et densité énergétique.  

La chaîne d’approvisionnement au lithium actuelle présente de fortes dépendances nationales, la rendant vulnérable aux perturbations géopolitiques, aux catastrophes naturelles ou à d’autres risques.  

Les fabricants automobiles EV devraient veiller à analyser et diversifier leur chaîne d’approvisionnement en batteries.