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Lithium : quels enjeux, quelles perspectives ?

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Lithium : quels enjeux, quelles perspectives ?

A l’heure où 45 Etats se réunissent à Dubaï dans le cadre de la COP 28 pour parvenir à un accord sur la question climatique, la sortie des énergies fossiles est devenue une condition sine qua non à la limitation du réchauffement climatique.
En ce sens, le développement de technologies bas carbone dans le cadre d’une transition énergétique apparait comme une des principales solutions pour limiter notre empreinte écologique. Or, la fabrication de ces technologies nécessite d’importantes ressources en métaux, notamment de lithium, dont la production et l’approvisionnement sont devenus stratégique.

Le lithium, un métal devenu stratégique

Une consommation portée par les batteries Lithium-ion

Les adjectifs pour qualifier le lithium ne manquent pas : tantôt surnommé « le pétrole du 21ème siècle », la présidente de la Commission européenne Ursula von der Leyen définit le lithium comme « bientôt plus important que le pétrole et le gaz ».

En effet, en raison de ses propriétés chimiques remarquables, le lithium est un matériau massivement utilisé dans la fabrication des batteries Li-ion, notamment pour les voitures électrifiées. Le lithium est donc devenu le symbole de la transition énergétique, certains scénarios de prospective prévoyant 75% de véhicules électrifiés en 2050.

Ainsi, face à une demande mondiale qui ne cesse de croître (elle devrait être multipliée par 40 d’ici 15 ans), la maîtrise des chaines d’approvisionnement est devenue un enjeu stratégique pour de nombreux acteurs étatiques et non étatiques. La production de lithium a d’ailleurs été multipliée par trois en 10 ans, passant de 25 000 tonnes en 2010 à 82 000 tonnes en 2020.

Une concentration du marché

Tandis que le Chili, la Bolivie et l’Argentine concentrent à eux seuls 60% des réserves de lithium mondiales, les multinationales minières investissent massivement dans la chaine de valeur et s’approprient la production. Pour preuve, la Chine assure plus de 70% du raffinage du lithium dans le monde bien que la production soit principalement assurée par le Chili.  La concentration s’opère dès lors autour de deux axes : la concentration géographique avec le « triangle du lithium » (60% des ressources et 50% de la production de lithium provient du Chili, d’Argentine de la Bolivie et une concentration sous forme d’oligopole.

Le marché est contrôlé par cinq entreprises (Sociedad Química y Minera de Chile - Chili,  Livent et Albemarle Corp - Etats Unis, Tianqi Lithium et Jiangxi Ganfeng Lithium - Chine), qui maitrisent l’ensemble de la chaîne de valeur. Cette mainmise des géants américains et chinois, laisse apparaître une « cartellisation » du marché du lithium, à l’instar de l’OPEP pour le pétrole.

Nous passons dès lors d’une dépendance à une autre, des producteurs d’énergies fossiles à ceux détenant des capacités de production et de raffinage de lithium ; ces pays étant devenus pivot dans la transition énergétique. Pour autant, selon un rapport de 2002 la Commission européenne, l’offre ne parviendrait pas à terme à suivre la demande, et ce malgré les investissements massifs dans la filière.

Quelles perspectives pour la France ?

Afin de gagner en autonomie et sécuriser ses approvisionnements, l’Etat français entend réduire sa dépendance à des acteurs étrangers, en développant deux piliers : la création d’une production nationale et la mise en place d’une filière de recyclage.

L’extraction de lithium en France

En vue de la politique énergétique de la France, un grand inventaire a été lancé en 2022 pour identifier dans nos sous-sols de potentiels gisements de métaux (le dernier avait été réalisé entre 1975 et 1995 et ne comprenait pas le lithium). Entre 40 et 50 gisements sont d’ores et déjà identifiés, au sein de trois bassins : Tréguennec en Bretagne, dans les eaux géothermales du bassin rhénan et enfin dans l’Allier.

C’est sur ce dernier site que les attentes sont les plus nombreuses, avec le projet « Emili ». L’exploitant, le groupe Imerys, espère lancer l’exploitation en 2028 et arriver à produire 34 000 tonnes de lithium par an afin d’équiper les batteries de 700 000 véhicules électriques. Cependant, le projet se heurte à de nombreuses critiques écologiques en raison des méthodes d’extraction énergivores et fortes consommatrices en eau.

En revanche, la hausse des cours du lithium permet de soutenir des procédés d’extraction plus coûteux, tel que le lithium présent dans la saumure alsacienne. Nécessitant des techniques plus lourdes, des entreprises se positionnent sur le chlorure de lithium comme Eramet ou Adionics. Cette start-up dispose du plus gros projet pilote au monde, avec une capacité de 250 tonnes par an.

A plus petite échelle, la France se positionne également sur le raffinage du lithium. L’entreprise Viridian importe par exemple du chlorure de lithium d'Amérique latine et espère produire 25 000 tonnes de lithium pur par an ; à condition d’obtenir les financements nécessaires.

Miser sur le recyclage des batteries

Dans une logique plus vertueuse, le recyclage des batteries est une des solutions encouragée par la France. D’importants progrès ont été réalisés ces dernières années sur les techniques de recyclage : tant sur les coûts que sur les quantités de lithium récupérées. Le passage à une échelle industrielle a, en effet, permis de récupérer 90% du lithium contenu dans les batteries.

Une « vallée de la batterie » est d’ailleurs en train de voir le jour dans les Hauts de France, entre Dunkerque et Douai. Suez Groupe et Eramet ont décidé d’implanter leur complexe de recyclage de batterie de véhicules électriques lithium-ion sur le site du Grand port maritime de Dunkerque. A terme, deux usines seront construites, l’une comme centre de démantèlement (en 2025) qui devrait pouvoir traiter l’équivalent de 200 000 batteries par an et la seconde comme usine d’hydrométallurgie (en 2027) pour extraire et raffiner la blackmass, dont fait partie le lithium, et ainsi le réutiliser dans la production de nouvelles batteries.


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