vendredi 2 février 2018

UNE CRISE DU LITHIUM SE PROFILE-T-ELLE ?



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UNE CRISE DU LITHIUM SE PROFILE-T-ELLE ?
Le boom attendu des voitures électriques devrait doper la demande mondiale du lithium. Faut-il, pour autant, s'attendre à un choc des prix ?
UNE CRISE DU LITHIUM
SE PROFILE-T-ELLE ?
La transition énergétique vers le tout électrique est en marche. Les batteries nécessaires pour stocker l’électricité des véhicules comprennent du lithium, plusieurs kilogrammes par voiture. Pour le lithium, dont les quantités sont incommensurables à celles du pétrole, les inconnues sont nombreuses. La production pourra-t-elle répondre à l’explosion de la demande ? 

Boom des voitures électriques

On ne connaît pas encore le volume de vente des voitures électriques équipées au lithium. Le taux de croissance annuel composé (TCAC) évolue entre 17 % et 40 % suivant l’agressivité des scénarios. C'est-à-dire qu’en tenant compte du taux de renouvellement des voitures et du chiffre des primo-accédants (notamment en Asie et en particulier en Chine), le taux de pénétration des voitures électriques dans le monde, inférieur à 1% aujourd’hui, devrait au minimum atteindre 8 % en 2025, si ce n'est 25 % dans le meilleur des cas.

Cette progression dépendra de différents facteurs, par exemple les incitations fiscales, mais surtout le coût des batteries, qui représente aujourd’hui le tiers du prix final d'une voiture électrique. Les constructeurs automobiles considèrent que pour être attractif ce coût doit être divisé par deux, à 100 dollars/KWh, tout en gagnant en endurance, en poids et donc en lithium. Les quantités unitaires utilisées augmenteront (+20% en moyenne) : une automobile 100 % électrique embarque aujourd’hui en moyenne 15 à 20 kWh, elle passera à 50 kWh. Les Tesla ont déjà évolué de 60 kWh à 100 kWh.

Tesla a annoncé la sortie de batteries «Ryden Dual Carbon», dépourvues de métaux lourds, donc sans lithium. Stanford a annoncé en 2016 la mise au point d’une batterie durable dépourvue de lithium. Des nanotubes de carbone et des batteries au graphène de l’espagnol Graphenano sont aussi évoqués, tout comme la batterie sodium-ion développée en France par le CNRS et le CEA. Mais ces innovations doivent encore rentrer en production industrielle, et le lithium reste au coeur des stratégies des constructeurs aujourd’hui. L’essor de la mobilité électrique devrait donc avoir un très fort impact sur la demande de lithium.

Vers une production limitée

La croûte terrestre ne manque pas de lithium, mais cela n’est en rien une garantie contre un choc sur les prix. En 2016, environ 215 kilotonnes de lithium carbonate équivalent (LCE) ont été produites dans différents pays car il n’est correctement exploitable à grande échelle que dans quelques pays. Le Chili était encore le premier producteur mondial en 2016 avec 37 %, suivi par l’Australie avec 34 %. Cette dernière l’aura déjà dépassé dès cette année.

En 2025, si environ 30 % des projets miniers viennent à terme (un chiffre raisonnable dans ce secteur), 700 kt de LCE seront produits. L’Australie assurera à ce moment 45 % de la production mondiale, le Chili et l’Argentine seront chacun à 15%, la Chine à 10% et le reste du monde à 15 %.

En termes de méthodes de production, il y a une évolution. En 2016 l’essentiel (70%) provenait des salars, les lacs salés des hauts plateaux andains, une production peu onéreuse : la saumure subit une évaporation puis la récole a lieu. L’Australie exploite quant à elle des mines de lithium (procédé plus onéreux), et sera donc renforcée dans son rôle de producteur dont le coût de production marginal déterminera le prix de marché mondial.

Cette production duale encourage des prix élevés, tout comme la potentielle différence significative entre une demande sans doute supérieure à 800 kt et une production qui aura du mal à dépasser 700 kt.

Un marché sous tension

Les prix du carbonate de lithium étaient à 6.000 dollars la tonne en juin 2015, puis de 20.000 dollars/tonne en avril 2016. Après s’être comblés vers les 14.000 à 15.000 dollars/tonne en 2017, ils étaient à 25.000 dollars/tonnes en janvier 2018.

Cette hausse de la production a déclenché des investissements et les prix du lithium sont attendus en baisse à partir de 2020. C’est un mécanisme bien connu sur le marché des matières premières : des prix élevés déclenchent des investissements (prospection, exploitation), et quand ceux-ci produisent leurs effets les prix baissent.

Mais dans le cas du lithium, qui rejoint le cercle restreint des matières premières stratégiques essentielles d’un monde toujours plus dépendant de l’électricité, d’autres évolutions sont encore des inconnues. Par exemple la possibilité d’un choc pétrolier peut susciter un choc de demande. Si la relation entre l'Iran et l'Arabie saoudite se tend davantage, une nouvelle crise pétrolière est à redouter. Elle pourrait, peut-être provoquer l’augmentation exponentielle de la part des voitures électriques sur les routes dans 10 à 15 ans.

Quid, par ailleurs, de la future immense demande émanant des batteries stationnaires liées à l’essor des renouvelables intermittentes (solaire, éolien) ? Avec la transition énergétique, l’électricité à la demande associée à la production au gaz, charbon, et au nucléaire se verra substituer progressivement une production moins régulière, ce qui impose le développement de solutions.

Celles-ci seront pour partie logicielles (compteur Linky), pour partie matérielle (infrastructures, nouvelles centrales à gaz, mais aussi stockage en batterie stationnaire). Ces solutions de stockage feront-elles appel au lithium ? C’est le cas de celles développées par Tesla. D’autres solutions émergeront sans doute. Mais à quel rythme ?

Compétition et recyclage

Entre les extrapolations raisonnables de l’offre et de la demande associée au développement prévisible de la mobilité électrique, d’un côté, et les aléas que nous venons d’évoquer, de l’autre, il est clair que le marché restera sous tension pendant une décennie ou davantage et j’en tire deux conclusions.

La première porte sur la disponibilité industrielle du lithium. Même s’il faut s’attendre à une compétition sur les ressources, la crainte d’une pénurie brutale est peut-être exagérée tant que la demande n’explose pas. La spécialisation économique des principaux producteurs, Chili et Australie, leur insertion dans le commerce mondial, permet également d’écarter la perspective d’une captation des ressources par un seul acteur dans une logique d’intégration verticale, comme on l’a vu avec la Chine sur les terres rares, stratégie qui est en train d’échouer.

Seconde conclusion, le recyclage des batteries sera probablement l’une des solutions. Une solution rentable, à développer pour pallier l’écart entre la demande et l’offre primaire à l’horizon 2025. Un autre élément va dans ce sens : le lithium, au-delà de sa fragilité thermique et sa tendance à l’explosion - comme de nombreuses matières - sera considéré comme toxique, et nul ne doute qu’avec l’essor de son usage les réglementations se renforceront.

Le recyclage représente un coût, bien sûr, mais le développement de procédés plus efficaces pourrait permettre le développement de spécialités industrielles durables. Et la ressource sera disponible dans les pays consommateurs.

La transition énergétique vers le tout électrique est en marche. C’est un événement mondial, qu’on comparera peut-être dans l’avenir à la domestication du feu, à l’avènement de la vapeur, ou à celui des hydrocarbures. Le stockage de l’électricité dans les processus au lithium n’est qu’une étape. Il ne fait aucun doute que d’autres formes de stockage tout comme d’autres processus d’énergies (ITER) apparaîtront. La solution reste et restera dans la R&D, dans l’intelligence et le hasard de la recherche fondamentale et des sciences.

Didier Julienne 
est stratège des ressources naturelles