Quels minerais critiques intégrer à votre stratégie de gestion des risques ?

À retenir :

• Le Département de l’Énergie des États-Unis (DOE) définit les minerais critiques comme toute matière qui « (i) présente un risque élevé de perturbation de la chaîne d’approvisionnement ; et (ii) joue un rôle essentiel dans une ou plusieurs technologies énergétiques, y compris les technologies permettant de produire, transmettre, stocker et conserver l’énergie ».
• Les terres rares désignent un ensemble de 17 éléments métalliques — les 15 éléments de la série des lanthanides du tableau périodique, auxquels s’ajoutent le scandium et l’yttrium — utilisés dans de nombreuses applications dans la fabrication de haute technologie.
• Les cinq matériaux critiques sur lesquels les organisations devraient concentrer leurs efforts SCRM (Supply Chain Risk Management, gestion des risques de la chaîne d’approvisionnement) sont : le cobalt, le gallium, le graphite, le lithium et le nickel.

Depuis la première année de l’administration Biden, en 2021, le gouvernement des États-Unis est pleinement conscient des risques qui pèsent sur les chaînes d’approvisionnement américaines en matériaux critiques. Une évaluation menée par l’administration Biden, ordonnée lors de la première année de mandat du président et publiée en 2022, a révélé que les États-Unis dépendaient de manière excessive de leurs adversaires pour un large éventail de minerais et matériaux critiques. En outre, un rapport complémentaire émis par le Département de l’Énergie a mis en évidence la façon dont la stratégie de premier entrant de la Chine lui a permis de prendre un avantage concurrentiel dans la maîtrise de vastes segments de la chaîne d’approvisionnement mondiale des matériaux critiques. Des pays comme la Chine « ont adopté des stratégies coordonnées, menées par le gouvernement, ainsi que des politiques industrielles pour accélérer et débloquer des investissements significatifs dans les segments clés de la chaîne d’approvisionnement ».

Alors que le gouvernement américain cherche à atteindre une certaine indépendance en matières premières critiques vis-à-vis de ses rivaux géopolitiques, tels que la Chine, les États-Unis sont encore loin d’y parvenir. D’ici là, les entreprises américaines qui dépendent de minerais critiques et de terres rares (REEs, pour Rare Earth Elements) dans leurs processus de fabrication doivent dès à présent mettre en œuvre des mesures de gestion des risques pour sécuriser leurs chaînes d’approvisionnement. Mais il existe 50 minerais critiques, selon les désignations de l’U.S. Geological Survey (USGS, Institut d’études géologiques des États-Unis), ainsi que 17 éléments de terres rares. Comment les organisations peuvent-elles déterminer quels sont les matériaux les plus urgents à intégrer dans un cadre robuste de gestion des risques ? Dans cet article, nous analysons les cinq matériaux qui doivent mobiliser toute l’attention des professionnels du sourcing et de la résilience de la chaîne d’approvisionnement. 

Qu’est-ce qu’un minerai critique ?

Compte tenu de leur importance stratégique pour l’industrie, la défense et la sécurité nationale américaines, entre autres applications, le Département de l’Énergie des États-Unis a apporté sa propre définition d’un matériau critique dans sa loi sur l’énergie de 2020. L’agence définit comme suit : « Tout minerai, élément, substance ou matériau non combustible que le Secrétaire à l’énergie estime : (i) présenter un risque élevé de perturbation de la chaîne d’approvisionnement ; et (ii) remplir une fonction essentielle dans une ou plusieurs technologies énergétiques, y compris celles permettant de produire, transmettre, stocker et conserver l’énergie. »

Pour être considéré comme matériau critique, une substance doit donc à la fois jouer un rôle essentiel et être exposée au risque de perturbation de la chaîne d’approvisionnement. En 2022, l’U.S. Geological Survey (USGS), sous l’autorité du Département de l’Intérieur, a publié une liste de matériaux considérés comme des minerais critiques. Les 50 substances suivantes répondent à la définition de « minerais critiques » :

Qu’est-ce que les terres rares ?

Les terres rares, souvent abrégées REEs (Rare Earth Elements), désignent un ensemble de 17 éléments métalliques — les 15 de la série des lanthanides du tableau périodique, ainsi que le scandium et l’yttrium. Ils offrent une large gamme d’applications dans la fabrication de haute technologie. En raison de leurs propriétés chimiques uniques, les terres rares sont employées comme aimants, catalyseurs et alliages de batteries dans les produits électroniques grand public, les technologies d’énergie renouvelable, les véhicules électriques et les dispositifs médicaux. Même si ces produits n’utilisent que des traces de terres rares, ces composants sont essentiels à leurs performances et à leur fonctionnement. Autrement dit, le fait qu’un élément de terre rare représente une part minime du poids ou de la valeur d’un produit ne signifie nullement que ce matériau peut être facilement écarté ou remplacé.

Les éléments de terres rares

• lanthane (La)
• cérium (Ce)
• praséodyme (Pr)
• néodyme (Nd)
• prométhium (Pm)
• samarium (Sm)
• europium (Eu)
• gadolinium (Gd)
• terbium (Tb)
• dysprosium (Dy)
• holmium (Ho)
• erbium (Er)
• thulium (Tm)
• ytterbium (Yb)
• lutécium (Lu)
• scandium (Sc)
• yttrium (Y)

Les terres rares suscitent une préoccupation particulière de la part du gouvernement américain, en raison de la domination croissante de la Chine sur la production au XXIe siècle. Selon l’USGS, en 1993, la Chine assurait 38 % de la production mondiale totale de terres rares contre 33 % pour les États-Unis (l’Australie représentant 12 % supplémentaires). Au cours des deux décennies suivantes, ces proportions ont été radicalement modifiées. En 2011, la Chine représentait 97 % de la production mondiale totale de terres rares. 

Les terres rares constituent une préoccupation majeure pour le gouvernement américain du fait de la domination de la production par la Chine au XXIe siècle.

Bien que ce chiffre ait diminué récemment — la Chine représentant encore 69 % de la production mondiale de terres rares en 2023 —, le pays conserve une mainmise sur une grande partie de la chaîne d’approvisionnement des éléments de terres rares. 

Les cinq minerais critiques indispensables à votre stratégie SCRM

Cobalt (Co)

• Utilisations principales : batteries rechargeables ; disques durs et composants électroniques ; superalliages pour l’aérospatial, la défense, les moteurs de fusée et les centrales électriques.
• Pourcentage traité aux États-Unis : <1 %
• Premier producteur mondial : République Démocratique du Congo (RDC)

Le cobalt est un matériau unique, essentiel à de nombreux produits et procédés industriels. Doté d’une densité énergétique et d’une stabilité thermique élevées, ce métal de transition est utilisé dans les semi-conducteurs et les batteries lithium-ion. Ses propriétés avantageuses en font également un matériau incontournable pour les superalliages dans l’industrie aéronautique, la défense et la fabrication de machines lourdes. 

Compte tenu de son importance pour de nombreux secteurs, le cobalt devrait être l’un des premiers minerais critiques à intégrer dans un cadre SCRM, en raison de sa chaîne d’approvisionnement à haut risque. Ce métal est principalement extrait en République Démocratique du Congo (RDC), pays politiquement instable, marqué par des antécédents de violences, d’exploitation des travailleurs et de travail des enfants. Un article publié en 2023 par la Yale School of the Environment décrit l’exploitation minière en RDC comme « des zones sous contrôle de milices… où des enfants de cinq ans, armés de pelles rudimentaires et de morceaux de ferraille, se trouvent à la base d’une chaîne d’approvisionnement mondiale qui aboutit dans les usines de certaines des entreprises les plus riches et les plus puissantes du monde ». De plus, la majeure partie du cobalt extrait en RDC est ensuite expédiée en Chine pour y être traitée et raffinée. 

La Chine détient des participations dans un nombre significatif de mines congolaises, et près des trois quarts du cobalt mondial y sont raffinés. 

Lithium (Li)

• Utilisations principales : batteries lithium-ion pour de nombreux appareils électroniques ; véhicules électriques (VE) ; verre et céramique ; formulations pour le ciment. 
• Pourcentage traité aux États-Unis : <1 %
• Premier producteur mondial : Australie

Métal alcalin à très faible densité, la principale application du lithium consiste en la fabrication de batteries rechargeables, utilisées aussi bien dans les smartphones et ordinateurs portables que dans les VE. Les ions lithium rendent possibles les batteries rechargeables en circulant entre l’anode et la cathode, deux composants essentiels de la batterie. Comme l’explique le Département de l’Énergie des États-Unis : « Lorsque la batterie se décharge pour fournir un courant électrique, l’anode libère des ions lithium vers la cathode, générant ainsi un flux d’électrons d’un pôle à l’autre. » Quand la batterie est mise en charge, « l’inverse se produit : la cathode libère des ions lithium captés par l’anode. »

L’Australie est le premier producteur mondial de lithium, suivie par le Chili et la Chine. Mais, comme pour nombre d’autres minerais critiques, la Chine domine le raffinage : elle traite plus de 70 % du lithium mondial. Compte tenu de l’importance croissante de ce métal pour la transition vers les véhicules électriques, le rôle disproportionné de la Chine dans le raffinage doit préoccuper les entreprises et fabricants américains. Les organisations qui anticipent une croissance de la demande de lithium ont donc intérêt à examiner leur chaîne d’approvisionnement et à envisager des sources d’approvisionnement hors de Chine. 

Graphite (Gr/C)

• Utilisations principales : batteries et électrodes ; moteurs électriques ; retardateurs de flamme ; hauts fourneaux (réfractaires). 
• Pourcentage traité aux États-Unis : aucun
• Premier producteur mondial : Chine

Se présentant naturellement sous forme de cristaux noirs et de masses cristallines, le graphite est une forme stable du carbone avec des propriétés physiques exceptionnelles, qui en font un matériau de valeur pour de nombreux secteurs. Sa stabilité chimique et thermique, ainsi que sa conductivité électrique élevée, sont particulièrement recherchées dans les industries métallurgiques, aéronautiques, de la défense et de l’automobile. Dans la chaîne d’approvisionnement électronique, le graphite est un ingrédient clé des batteries, électrodes, circuits imprimés et de nombreux composants interconnectés, passifs et électromécaniques (IP&E). 

La Chine domine la production mondiale de graphite, tant à l’extraction qu’au raffinage, et occupe une position prépondérante dans la chaîne d’approvisionnement de ce minerai critique. Parmi les autres principaux producteurs figurent l’Inde, le Brésil ainsi que des pays africains comme le Mozambique et la Tanzanie. Les États-Unis n’ont plus raffiné de graphite sur leur territoire depuis les années 1950, bien que l’USGS y ait identifié des gisements, notamment en Alaska, au Colorado, au Montana, en Pennsylvanie et au Texas. Si ces réserves pourraient un jour permettre la production domestique de graphite, pour le moment, les fabricants américains restent dépendants de chaînes d’approvisionnement passant par la Chine. 

Nickel (Ni)

• Utilisations principales : batteries et électrodes ; moteurs électriques ; retardateurs de flamme ; hauts fourneaux (réfractaires). 
• Pourcentage traité aux États-Unis : aucun
• Premier producteur mondial : Chine

Le nickel est un métal de transition inoxydable, dont les propriétés en font un matériau essentiel dans de multiples industries et produits. Il possède un point de fusion élevé, une grande ductilité (il est malléable) et il est magnétique en dessous d’une certaine température. On le retrouve dans de nombreux alliages, composants aéronautiques, batteries et revêtements. Selon le Nickel Institute, cet élément est « indispensable à des centaines de milliers de produits ». Alors que la production mondiale de nickel était d’environ 3,7 millions de tonnes en 2023, la demande devrait bondir d’un tiers d’ici 2030, atteignant 4,7 millions de tonnes. 

L’Indonésie est de loin le premier producteur mondial de nickel, avec près de deux millions de tonnes extraites chaque année. Viennent ensuite les Philippines, la Nouvelle-Calédonie et la Russie. Selon la société de recherche minière Oregon Group, le nickel fait actuellement l’objet d’une guerre commerciale mondiale impliquant l’Indonésie et les pays occidentaux. Cette organisation a constaté qu’au cours des deux dernières années, l’Indonésie a fait chuter le prix du nickel de plus de 50 % pour évincer ses concurrents du marché mondial. 

Gallium (Ga)

• Utilisations principales : semi-conducteurs ; panneaux solaires ; LED ; alliages métalliques.
• Pourcentage traité aux États-Unis : aucun
• Premier producteur mondial : Chine

Métal argenté présentant un aspect similaire à l’aluminium, le gallium est utilisé dans l’électronique, l’aérospatiale, la défense et l’industrie de l’énergie. Il joue également un rôle clé dans les procédés de dopage en fabrication de semi-conducteurs et est souvent allié au silicium pour en modifier la conductivité électrique et la structure. Le gallium est aussi combiné à l’azote pour former du nitrure de gallium (GaN), un matériau semi-conducteur utilisé en remplacement du silicium pour ses performances supérieures en vitesse et en efficacité.

La Chine domine actuellement l’extraction et le raffinage du gallium, bien que la Corée du Sud, l’Ukraine, la Russie et le Kazakhstan produisent également des volumes significatifs de ce minerai critique. Le gallium a déjà démontré sa vulnérabilité aux perturbations de la chaîne d’approvisionnement : en décembre 2024, la Chine a interdit l’exportation de ce minerai critique vers les entreprises américaines, une mesure stratégique qui continue de provoquer des difficultés logistiques et industrielles pour les sociétés américaines. 

Z2Data vous accompagne dans la gestion du risque lié aux minerais critiques 

La plateforme SCRM Z2Data permet aux OEMs et aux entreprises d’identifier les minerais critiques dont elles dépendent le plus, ainsi que leurs points de dépendance géographique les plus sensibles. Z2Data offre deux fonctionnalités complémentaires, permettant à ses utilisateurs d’évaluer leur exposition au risque et de mettre en place des stratégies ciblées pour la réduire.

La plateforme SCRM Z2Data permet aux OEMs et aux entreprises d’identifier les minerais critiques dont elles dépendent le plus, ainsi que leurs points de dépendance géographique les plus sensibles.

• Détection des minerais : L’outil SCRM collecte les déclarations complètes de matières (FMD, Full Material Declaration) et identifie les minerais critiques utilisés dans la fabrication des produits. Les entreprises disposent ainsi d’une base précieuse pour évaluer l’étendue de leur dépendance en minerais.

• Base de données des minerais : Après identification des minerais présents dans les FMD, Z2Data croise ces informations avec sa propre base de données interne, complète et structurée sur les minerais. Grâce à ce contexte élargi, les utilisateurs bénéficient d’une cartographie fiable de la provenance de leurs minerais et de leur exposition potentielle à des fournisseurs à risque comme la Chine, la Russie ou la République Démocratique du Congo.

Grâce à ces informations et à cette veille, les organisations peuvent établir un cadre SCRM pour leurs minerais critiques, incluant, par exemple, le double sourcing, la diversification de la chaîne d’approvisionnement ou la réduction des dépendances vis-à-vis de la Chine. Pour découvrir comment Z2Data peut vous aider à gérer les risques liés aux minerais critiques dans votre chaîne d’approvisionnement, demandez une démo gratuite auprès de l’un de nos experts produits.