Le manque de lithium menace de faire échouer l’essor du véhicule électrique Allemand

Les objectifs climatiques mondiaux et la fin du thermique alimentent la demande mondiale de lithium. Cela pourrait devenir un problème majeur, en particulier pour l’industrie automobile en Europe. Ici, nous allons voir comment le lithium va manquer au véhicule électrique Allemand.

L’Allemagne a résolument planifié un véritable boom spécial de l’électromobilité. Afin d’atteindre les objectifs politiques en matière de climat, elle prévoit de mette en circulation sur les routes allemandes environ 15 millions de voitures électriques d’ici 2030. Un projet ambitieux pour lequel les ressources en lithium sont indispensable si elle veut réussir. Et c’est là que commence les difficultés que nous allons voir ensemble.

Tout d’abord, principe de base qu’est-ce que le lithium, où en trouve-t-on et à quoi cela sert ?

Qu’est-ce que lithium & où le trouve-t-on 

Le Lithium est le troisième plus petit atome du tableau de Mendeleïev et le plus petit que l’on puisse trouver à l’état solide à pression atmosphérique (l’Hydrogène et l’Hélium, encore plus légers, étant des gaz).

C’est un métal mou qui s’oxyde très vite au contact de l’eau et de l’air, ce qui implique qu’ils se trouve uniquement sous forme de sels dans la nature (saumures ou minerais solides). Le lithium est l’élément chimique de numéro atomique 3, de symbole Li. C’est un métal alcalin, situé dans le premier groupe du tableau périodique des éléments.  Très réactif, le lithium n’existe pas à l’état natif dans le milieu naturel, mais uniquement sous la forme de composés ioniques.

L’ensemble des ressources mondiales identifiées par l’USGS ( Institut d’études géologiques des États-Unis) est de 53,8 millions de tonnes dont 58 % en Bolivie et 27 % en Chine.

À noter qu’à ce jour les plus gros extracteurs sont les États-Unis, l’Australie, le Chili, l’Argentine et la Chine et les plus grands producteurs sont l’Australie et le triangle ABC – Argentine, Bolivie, Chili.

La Chine et l’Europe ont d’immenses ressources en lithium, en Ukraine notamment dans le Donetsk avec un gisement de plusieurs millions de tonnes.  Une entreprise australienne en a fait l’acquisition, European Lithium, pour les besoins européens à moyen et long terme.

L’invasion russe pose potentiellement problème sur les approvisionnements européens, même si l’Europe occidentale dispose d’autres réserves.

Pourquoi le lithium est utilisé dans le cadre des batteries pour VE 

Le basculement de la technologie des batteries vers le lithium est né d’une directive européenne destinée à protéger ses citoyens des effets nocifs des métaux lourds sur la santé. Ainsi le cadmium qui était très largement diffusé au début des années 2000 – les fameuses batteries CadNi (ou NiCad en anglais) – s’est retrouvé banni des applications grand public.

Développées dans les années 90, les batteries à base de lithium se sont rapidement démocratisées, et se sont quasi totalement substituées aux batteries CadNi, avec des avantages écologiques certains par rapport aux batteries au plomb ou au cadmium.

Aujourd’hui, les batteries à base de lithium sont devenues un élément essentiel pour les batteries de téléphones, de voitures électriques, d’appareils électroniques etc.

4 avantages principaux :

• Une capacité utile et durée de vie largement supérieure : Contrairement aux batteries Plomb, les batteries à base de Lithium peuvent être déchargées quasi totalement (de 90% à 100%) sans se dégrader
• Efficacité énergétique : Les batteries au Plomb sont moins efficaces pour stocker l’énergie que la batterie à base de Lithium. La charge des batteries à base de Lithium a un rendement proche de 100% alors que le plomb avoisine 80%.
• Résistance climatique : On constate qu’à -20°C, une batterie à base de Lithium délivrant un courant de 1C (une fois sa capacité réelle) peut délivrer plus de 80% de son énergie, lorsque la batterie AGM de pourra délivrer que 30% de sa capacité. Pour les environnements sévères (chauds et froids), les batteries à base de lithium s’imposent comme choix technologique.
• Poids, dimensions et densité d’énergie : La batterie à base de Lithium a un encombrement 1,8x inférieur, elle est 3x plus légère, sa capacité est constante à tous les niveaux et elle a une durée de vie environ 10x supérieur à une batterie au plomb.

Voitures électriques : la demande de lithium continue d’augmenter

Mettre en circulation15 millions de véhicule électrique d’ici 2030 représente un véritable enjeu considérant la pénurie de semi-conducteurs, les hausses matières, logistiques… et la demande en lithium qui ne cesse d’augmenter.

En effet il n’y aura pas assez de lithium disponible pour atteindre ces objectifs et c’est du moins ce que l’Institut fédéral des géosciences et des ressources naturelles (BGR), montre dans ses derniers calculs disponibles.

En effet, le lithium est aujourd’hui devenue la matière première la plus importante pour la construction de batteries de voitures électriques mais également extrêmement populaire dans le reste du monde pour les télécommunications, ordinateurs, smartphone, cyber sécurité…

« Même si tous les projets actuellement prévus et en construction sont mis en œuvre dans les délais et que nous supposons une croissance moyenne de la demande, nous n’aurons pas assez de lithium pour couvrir la demande mondiale en 2030 », explique Michael Schmidt auteur de l’étude de BGR dans une interview avec le Handelsblatt.

Les chiffres

Pour mieux comprendre, regardons les chiffres. Tout d’abord en 2020, 82 000 tonnes de lithium produites dans le monde sauf que les experts expliquent qu’au cours des 8 prochaines années, la demande passera à au moins 316 000 ou plus de 550 000 tonnes par an. Selon le scénario 90 % de la matière première se voit traitée, ensuite transformée en batteries lithium-ion pour voitures électriques.

Or selon les experts du BGR, dans le pire des cas, il y aura une pénurie de 300 000 tonnes de lithium par an en 2030 et dans le meilleur des cas une pénurie de 90 000 tonnes soit autant que ce qui est actuellement produit par an.

Avec l’interdiction de la Commission européenne de produire des véhicules à moteur à combustion interne d’ici 2035, la demande devrait augmenter encore plus rapidement que prévu dans les années à venir.

Et le constant ne vient pas uniquement des allemands. L’APC « Advanced Propulsion Center » ; organe consultatif scientifique du gouvernement britannique et de l’industrie automobile nationale ; explique qu’en 2030, les 40 millions de voitures électriques prévues dans le monde se réduiront à seulement 25 millions en raison de la pénurie de lithium. Il n’y a tout simplement pas assez de lithium, même si ce n’est pas une ressource géologiquement rare.

Encore et toujours des retards de livraison 

Rappelons qu’à ce jour, les plus gros extracteurs sont les États-Unis, l’Australie, le Chili, l’Argentine et la Chine et il existe des réserves de lithium de plus de 21 millions de tonnes à travers le monde.

Vous l’aurez compris, une grande partie des gisements se trouve au Chili, mais aussi en Australie. Il y a encore et encore des retards, de longues procédures d’approbation et des blocages dans les projets prévus. Chaque pays a des conditions, un cadre légal différents voir même parfois compliquées.

Par exemple, au Mexique, l’industrie du lithium vient de se nationaliser. Au Chili aussi, il y a des considérations pour nationaliser la production de lithium en tout ou en partie, et en principe il y a tout simplement trop peu d’investissements. D’après BGR, des investissements compris entre 30 et 50 milliards d’euros manqueront d’ici 2030 seulement.

Cela a déjà un impact sur le prix du lithium. C’est le principe de l’offre et la demande, sur les 24 derniers mois, le prix du lithium a flambé sans précédent, doublant depuis le début de l’année seulement. Par rapport à janvier 2021, le prix du carbonate de lithium est sept fois plus élevé. D’ailleurs, Fastmarkets ; Fournisseurs de produits en métal à Londres ; a récemment déterminé que les prix du carbonate de lithium de qualité batterie pour le marché chinois se situaient entre 71 000 et 75 000 dollars la tonne. Le prix de référence asiatique se situe lui juste en dessous du niveau record d’environ 78 000 dollars la tonne.

Une augmentation des prix du lithium pas prêt de s’arrêter

Et pour cause, le Chili envisage de nationaliser l’un des plus grands producteurs mondial SQM.

La société « Sociedad Química y Minera de Chile » (SQM) est l’un des trois plus grands producteurs mondiaux, avec environ 27 % des réserves mondiales connues de lithium situées dans le désert d’Atacama où SQM produit le Chili représente 1/3 des ressources nécessaires.

Cependant, le Congrès Chilien aimerait déclarer l’exploitation minière du lithium de SQM un intérêt national et tente de faire passer une loi dans ce sens ce qui aurait pour conséquence l’expropriation immédiate de SQM.  Il est donc fort possible que le premier producteur mondial de lithium soit bientôt en mesure de livrer de moins en moins malgré le boom de la demande.

En résumé, la situation risque de devenir compliquée si on ne trouve pas des sources d’investissements rapides et des alternatives au lithium. L’Allemagne qui ambitionne 15 millions de véhicules électriques d’ici 2030 va devoir repenser le sourcing de ses fournisseurs et matières premières pour atteindre cet objectif ambitieux. Ceci sans compter sur la crise de l’énergie qui va pousser les usines à ralentir la cadence pour des questions évidentes de coûts de l’énergie.

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