LITHIUM

 

La géopolitique du lithium

Le rôle de ce métal rare va s’accroître au cours des prochaines années

Parmi les minéraux critiques, certains occupent une place particulière. Par exemple, il est difficile d’imaginer le fonctionnement normal d’une grande métropole sans sel. Au Moyen Âge, de nombreux pays ont connu des « émeutes du sel » dues à des pénuries de sel ou à des augmentations de taxes. La situation est similaire avec les produits pétroliers, dont le système de transport de tout État est fortement dépendant. Certains métaux des terres rares ou d’autres métaux ne figurent pas en bonne place dans la liste des ressources critiques, mais ils sont nécessaires à la production et au fonctionnement ininterrompu du système d’infrastructure du pays.

Par exemple, nous utilisons des batteries lithium-ion dans notre vie quotidienne. Qu’il s’agisse de piles ordinaires, de téléphones mobiles, d’ordinateurs portables, d’appareils électroménagers, de voitures électriques, de drones ou d’équipements spécialisés comme les sous-marins, tous ces appareils ont besoin de lithium. Le lithium et ses dérivés ont d’autres applications industrielles. Le carbonate de lithium (Li2CO3) est utilisé dans la production de verre et de céramique, ainsi que dans les produits pharmaceutiques. Le chlorure de lithium (LiCl) est utilisé dans l’industrie de la climatisation, tandis que l’hydroxyde de lithium (LiOH) est désormais le matériau de cathode préféré pour les batteries lithium-ion des véhicules électriques.

Le lithium est apprécié en tant que matériau rechargeable car il stocke plus d’énergie par rapport à son poids que les autres matériaux de batterie.

Il s’agit d’un métal toxique difficile à extraire (il faut traiter 100 tonnes de minerai pour produire une tonne de lithium) et à éliminer, mais ses réserves sont néanmoins « chassées » dans le monde entier.

À l’échelle mondiale, le lithium est considéré comme une ressource stratégique, mais non rare. Il est présent dans la nature sous des formes très diverses, le plus souvent en faibles concentrations. Il est actuellement économiquement viable d’extraire le lithium de deux sources : les saumures (continentales et géothermiques) et les « roches dures » (pegmatites, hectorite et jadarite). Les saumures représentent environ 50 % des réserves mondiales (source).

Les producteurs en utilisent plus de 160.000 tonnes par an. La consommation mondiale de lithium devrait atteindre au moins 200.000 tonnes d’ici 2025 et être multipliée par près de 10 au cours de la prochaine décennie.

Mais il y a une nuance géographique: les gisements de lithium sont limités à un petit nombre de pays, de sorte que les questions relatives à son extraction prennent automatiquement une importance géopolitique.

Selon l’US Geological Survey (USGS), les plus grandes ressources présumées de lithium dans le monde se trouvaient l’année dernière en Bolivie, où elles étaient estimées à 21 millions de tonnes, en Argentine (19 millions de tonnes), au Chili (9,8 millions de tonnes), aux États-Unis (9,1 millions de tonnes), en Australie (7,3 millions de tonnes) et en Chine (5,1 millions de tonnes). Le service estime les réserves prévisionnelles de lithium de la Russie à 1 million de tonnes (source).

La Bolivie, l’Argentine et le Chili constituent le « triangle du lithium ». Ce triangle est considéré comme étant d’une importance stratégique croissante, car ces pays cherchent à acquérir un avantage technologique en contrôlant l’industrie du lithium. Ce triangle utilise la méthode de vaporisation, de sorte que le coût du lithium y est inférieur à celui de l’exploitation minière. On estime que le triangle du lithium dans les marais salants de Bolivie, du Chili et d’Argentine représentait 56 % des ressources mondiales, 52 % des réserves mondiales et un tiers de la production mondiale en 2021.

Au Chili, le lithium est considéré comme une ressource stratégique. Le décret n°2886 (Ministerio de Minería, 1979) l’a déclaré réservé à l’État et l’a exclu de tous les régimes de concessions minières, à l’exception des entités qui détenaient des concessions minières (pertenecias mineras) avant 1979. Par conséquent, deux entreprises privées exploitent le lithium depuis plus de 25 ans – la société américaine Albemarle et la société Chemical & Mining Co. of Chile Inc, toutes deux opérant dans des zones de concession de la Corporation chilienne pour le développement de la production (CORFO) dans la plaine saline d’Atacama.

En Argentine, la situation est quelque peu différente. Des entreprises américaines y exploitent le lithium depuis plus de 20 ans, et des entreprises canadiennes, australiennes, chinoises et japonaises les ont rejointes. Au cours de la dernière décennie, l’Argentine a été le pays le plus dynamique en termes d’expansion de la production de lithium, avec quelque 38 projets à différents stades de mise en œuvre préliminaire. Néanmoins, le gouvernement national ne considère pas le lithium comme une ressource stratégique (à l’exception de la province de Jujuy, qui l’a déclaré stratégique). Comme pour toute autre activité minière, le cadre réglementaire repose sur la Constitution nationale, le Code minier et la Loi minière. La gestion des ressources minières est déléguée aux provinces. Le cadre fédéral accorde aux provinces le droit de déterminer les concessions aux entités privées et publiques et les normes pour réglementer les activités minières dans leur juridiction.

À ce jour, il existe deux principaux sites de production en Argentine :

• Un partenariat public-privé à Salar de Olaroz (province de Jujuy), exploité par Sales de Jujuy S.A., propriété d’Orocobre Limited, dans le cadre d’une coentreprise avec Toyota Tsusho Corporation (TTC) et Jujuy Energía y Minería Sociedad del Estado (JEMSE – une société détenue par le gouvernement provincial de Jujuy) ;
• une société privée (Minera del Altiplano S.A.) appartenant à Livent (anciennement FMC Corporation) opérant dans le Salar del Hombre Muerto (province de Catamarca).

La Bolivie est un cas particulier : bien qu’elle possède le plus grand gisement de lithium au monde, elle n’est pas entrée de manière significative sur le marché mondial du lithium. La structure de gouvernance définit le statut stratégique du lithium et la gestion centralisée de l’État par l’intermédiaire de la société minière publique Yacimientos del Litio Boliviano (YLB). Pendant plus d’une décennie, avec un investissement public d’environ 1 milliard de dollars, la stratégie gouvernementale s’est concentrée sur la construction d’infrastructures pour la chaîne de valeur de la LIB, mais a eu des résultats très modestes en termes de production de carbonate de lithium.

Ce n’est que dans la phase d’industrialisation de la production de cathodes et de batteries qu’un espace pour des partenariats public-privé est créé, le gouvernement conservant au moins 55 % des bénéfices nets. En décembre 2018, YLB a officiellement enregistré une coentreprise (YLB-ACISA) avec l’entreprise allemande ACI Systems GmbH pour un complexe industriel d’hydroxyde de lithium, mais le gouvernement d’Evo Morales a annulé le contrat à la suite de manifestations à Potosí contre les termes de l’accord. Au début de l’année, le gouvernement Morales a également signé un accord de coentreprise avec le consortium chinois Xinjiang TBEA Group-Baocheng pour explorer et extraire des ressources dans les marais salants de Coipas et Pastos Grandes.

L’entreprise publique bolivienne YLB et la société chinoise CATL BRUNP & CMOC (CBC) ont récemment signé un accord en vertu duquel la partie bolivienne supervisera l’ensemble du processus d’industrialisation des métaux mous, de l’exploitation minière à la commercialisation. Les partenaires chinois investiront plus d’un milliard de dollars dans les coûts de mise en service et de construction des complexes industriels.

L’accord prévoit la création de deux complexes industriels utilisant la technologie d’extraction directe du lithium à Potosí et Oruro.

Le professeur brésilien Bruno Lima estime que « si d’autres pays copient le modèle bolivien d’industrialisation de la production de lithium et concluent un partenariat rentable pour le transfert de technologie, ils réussiront ».

Selon lui, « [la Bolivie] ne se limitera pas à vendre sur le marché international, mais créera un cycle complet. Une partie du lithium est vendue sur le marché international, comme la Chine, mais l’autre partie est consacrée à la transformation, au transfert et au développement technologique ».

Il ajoute cependant que « si ces opérations se faisaient en dehors de l’étalon dollar, ce serait l’idéal. Il s’agit vraiment d’un saut qualitatif pour la présence latino-américaine sur le marché et dans le système international » (source).

Il convient de noter que la Bolivie empêche délibérément les entreprises américaines d’opérer en Bolivie, tout en comprenant leurs intentions et leurs objectifs. En 2022, l’entreprise américaine EnergyX y a été disqualifiée. L’entreprise allemande ACI, mentionnée plus haut, a également rencontré des problèmes.

Étant donné que, dans le cas d’ACI, la décision clé impliquait la reconnaissance des droits des communautés locales à des avantages et à des compensations sur leur territoire, ainsi que le risque de dommages environnementaux, ces tendances interdépendantes ne feront que s’accentuer.

Les aspects environnementaux sont toutefois directement liés à l’extraction du lithium, d’une manière ou d’une autre, quelle que soit la partie concernée. Bien qu’il existe un large éventail de méthodes d’extraction du lithium, les principales, notamment l’extraction en roche dure et l’extraction du lithium de l’eau de mer, nécessitent de grandes quantités d’énergie. Ces procédés perturbent les nappes phréatiques naturelles, la biodiversité locale et les écosystèmes des communautés environnantes. Par exemple, les pratiques d’extraction et de raffinage du nickel ont déjà causé des dommages avérés aux écosystèmes d’eau douce et marins en Australie, aux Philippines, en Indonésie, en Papouasie-Nouvelle-Guinée et en Nouvelle-Calédonie.

La pollution résultant de ces activités n’affecte pas seulement les océans et les écosystèmes, elle crée également des risques environnementaux tout au long du cycle de vie des piles, depuis l’extraction des matières premières pour leur production jusqu’à l’élimination des piles usagées dans les décharges, créant des risques pour la santé des travailleurs et ayant un impact sur les communautés voisines en raison de la toxicité des métaux lourds tels que le lithium (source).

Par conséquent, les exigences environnementales deviendront plus strictes et les nouvelles technologies d’extraction et de recyclage seront les bienvenues.

Il semblerait que l’eau de mer puisse résoudre les problèmes d’approvisionnement en lithium des marchés, car les océans du monde contiennent 180 milliards de tonnes de lithium. Mais le pourcentage de lithium qu’ils contiennent est d’environ 0,2 partie par million. Les technologies d’évaporation existantes prennent beaucoup de temps et nécessitent un espace important, ce qui ne les rend pas économiquement viables.

Une nouvelle approche consiste à créer des électrodes spéciales qui agissent de manière plus sélective. Des expériences de ce type sont menées à l’université de Stanford, où l’on a recouvert l’électrode d’une fine couche de dioxyde de titane en guise de barrière. Les ions lithium étant plus petits que les ions sodium, il leur est plus facile de se faufiler dans l’électrode multicouche. En outre, la manière dont la tension électrique est contrôlée a été modifiée, ce qui a permis d’améliorer les performances, bien que cette méthode soit encore assez coûteuse (source).

En termes de structure d’entreprise, cinq grandes sociétés sont des fournisseurs de lithium dans le monde : Albemarle (États-Unis), Ganfeng (Chine), SQM (Chili), Tianqi (Chine) et Livent Corp (États-Unis) (source).

La géographie de la fabrication des batteries est légèrement différente. En 2021, l’Australie, le Chili et la Chine représentaient 94 % de la production mondiale de batteries lithium-ion. Mais ces dernières années, le Chili a perdu son rôle de leader sur le marché mondial du lithium, car l’Australie a rapidement développé ses activités d’extraction en roche dure.

Il convient de noter que le lithium est entièrement recyclable et qu’il ne s’agit donc pas d’un produit consommable comme le pétrole. Par conséquent, même si les batteries au lithium commencent à remplacer de manière significative les moteurs à combustion interne, nous ne verrons pas nécessairement une « politique du lithium » remplacer la « politique du pétrole » actuelle. Néanmoins, si la demande de véhicules électriques augmente considérablement dans les années à venir (elle devrait atteindre 985 milliards de dollars d’ici 2027), les pays disposant d’importantes réserves de lithium exerceront un pouvoir bien plus grand que celui qu’ils ont dans la hiérarchie économique et géopolitique d’aujourd’hui (source).

C’est pourquoi les États-Unis craignent que « les chaînes d’approvisionnement en lithium étant essentielles pour l’avenir de la technologie et de l’énergie propre, le lithium jouera un rôle important dans la concurrence entre les États-Unis et leurs rivaux, principalement la Chine, dans les années à venir ». La Chine est actuellement le leader mondial de la production de véhicules électriques. Cela s’explique en grande partie par le fait qu’elle a acquis 55 % des réserves de lithium chimique nécessaires aux batteries des voitures électriques, principalement grâce à ses investissements précoces dans d’importantes exploitations minières en Australie » (source).

L’UE est également préoccupée par sa dépendance à l’égard des approvisionnements en lithium. Dans le segment en amont de la chaîne de valeur, le Chili fournit plus de 70 % de l’approvisionnement en lithium de l’UE. Étant donné que d’autres minéraux sont également nécessaires à la fabrication des batteries, la dépendance s’étend à d’autres pays.

La République démocratique du Congo fournit plus de 60 % du cobalt traité dans l’UE. La Chine, quant à elle, répond à environ la moitié de la demande totale de graphite naturel de l’Union. En outre, la dépendance internationale de l’UE dans le secteur à faibles émissions de carbone s’explique également par le fait que sa propre capacité de production de cellules de batteries est encore relativement faible. En 2020, la production de batteries de l’UE ne représentait que 9 % de la production mondiale de batteries (source).

Il est donc naturel que l’UE tente de donner la priorité aux investissements à haut risque dans des batteries moins dépendantes de ressources naturelles rares telles que le cobalt, le nickel ou le lithium.

Les tensions géopolitiques et les éventuelles ruptures d’approvisionnement en lithium ne sont pas seulement mises en évidence en Occident.

En mai 2023, Asia Times a noté que les trois principaux pays producteurs traitent plus de 80 % des minéraux les plus importants utilisés dans les batteries au lithium. La Chine domine le traitement de presque tous les minéraux, avec plus de 50 % de la part de marché totale, à l’exception du nickel et du cuivre, dont la Chine contrôle respectivement 35 % et 40 %.

« Les industries à forte intensité scientifique dépendent de l’interdépendance entre des pays ayant des niveaux de développement différents. Cela fonctionne bien en période de stabilité géopolitique et de coopération, mais la forte concentration du traitement dans la chaîne d’approvisionnement des piles au lithium signifie qu’elle est vulnérable aux perturbations dues aux guerres, aux pandémies mondiales, aux catastrophes naturelles ou aux tensions géopolitiques.

L’Australie possède les plus grandes réserves de lithium au monde pour la production de batteries et les recettes d’exportation ont fortement augmenté, le lithium devenant le sixième produit d’exportation le plus précieux de l’Australie. L’Australie doit réfléchir à la manière de tirer parti de ce boom et au rôle qu’elle peut jouer dans la course au lithium.

L’Australie et la Chine sont complémentaires dans cette chaîne d’approvisionnement. L’Australie fournit 46 % des produits chimiques à base de lithium dans le monde, dont une grande partie est acheminée vers les usines de traitement chinoises, puis vers les fabricants chinois de batteries et de véhicules électriques.

La Chine produit 60 % des produits à base de lithium et 75 % des batteries lithium-ion, principalement pour alimenter son marché des véhicules électriques en pleine croissance, qui représente 60 % du total mondial.

Faire progresser l’Australie dans la chaîne de valeur nécessitera des investissements et des technologies, et entraînera des coûts environnementaux importants. Sans économies d’échelle, les produits fabriqués en Australie ne pourront pas être compétitifs au niveau mondial. L’Australie doit envisager une politique industrielle à long terme qui lui permettra de jouer un rôle dans la lutte contre le changement climatique, plutôt que d’être prise en sandwich entre des superpuissances rivales.

L’Australie est prise au piège dans une rivalité de superpuissances entre la Chine et les États-Unis pour le contrôle du lithium » (source).

Les États-Unis sont toujours à la traîne de la Chine en ce qui concerne l’extraction du lithium et la production de batteries. On estime que 3,6 % des réserves mondiales de lithium y sont concentrées, avec une seule mine de lithium au Nevada (bien que d’autres soient prévues), et seulement 2,1 % du lithium mondial est transformé.

Pourtant, dans les années 1990, les États-Unis étaient le leader de la production de lithium. L’industrie a été paralysée par la combinaison d’une production moins chère à l’étranger, de réglementations environnementales strictes et de l’autonomisation des populations indigènes, qui possèdent souvent des propriétés là où se trouvent des mines de lithium. Le grand mouvement en faveur de l’écologie a modifié les priorités des États-Unis : à moins que les États-Unis ne développent des sources nationales de lithium ou n’obtiennent des sources supplémentaires à l’étranger, leur sécurité nationale est menacée par l’expansion de l’accès de la Chine à cette ressource (source).

La situation actuelle soulève également la question du contrôle des approvisionnements en lithium, car l’Occident tente d’imposer toutes sortes de sanctions aux États indésirables qui mènent des politiques indépendantes. Et, selon l’auteur de la RAND Corporation, ce n’est pas si facile à faire. « Les exigences spéciales imposées aux fournisseurs de minerais critiques pour obtenir des crédits pour les véhicules propres sont conçues pour encourager l’augmentation de la production en dehors de la Chine, qui domine les chaînes d’approvisionnement mondiales pour les batteries de véhicules électriques. Un certain pourcentage des minéraux doit être d’origine nationale ou provenir d’un pays avec lequel les États-Unis ont conclu un accord de libre-échange, et aucun ne peut provenir d’une « partie intéressée étrangère », ce qui inclut la Chine. La domination d’une source d’approvisionnement laisse le reste du monde vulnérable aux perturbations, et le fait que cette source soit la Chine ne fait qu’accroître les craintes des États-Unis et de leurs alliés » (source).

Une autre publication de la RAND note que la Chine détient une part énorme de la production de batteries lithium-ion. Aujourd’hui, 91 % et 78 % de toutes les anodes et cathodes de batteries, respectivement, et 70 % de la production mondiale de cellules sont produits dans ce pays. La Chine a également démontré qu’elle était prête à restreindre les exportations de minéraux essentiels, tels que les terres rares, pour contraindre ses partenaires commerciaux. De telles restrictions à l’exportation pourraient avoir un impact négatif sur l’ensemble de l’économie américaine et, en particulier, sur le marché en pleine expansion des véhicules électriques. Mais elles pourraient également compromettre la capacité de l’industrie de la défense à soutenir l’armée américaine (source).

Après tout, il existe certains paramètres qui permettent de déterminer la supériorité technologique dans la compétition géopolitique. Dans notre cas, les gigafactories sont un indicateur clé pour savoir qui et où dominera la technologie des plates-formes de véhicules électriques (et au-delà). Ce terme, inventé à l’origine par Tesla, fait référence à la capacité de fabrication de batteries électriques à grande échelle (pour les véhicules électriques et le stockage de l’énergie). La capacité est mesurée en gigawattheures (GWh). L’importance de ces gigafactories s’est considérablement accrue au fil du temps, car cette ressource est devenue une source majeure d’investissements directs étrangers et est devenue nécessaire pour soutenir les industries liées aux batteries, les fabricants de véhicules et les chaînes d’approvisionnement. Selon la base de données Automotive (2021), l’Europe ne possède que 25 % des gigafactories, tandis que l’Asie en possède 71 % (la Chine détient 69 % de la capacité). Comme la Chine est en tête de la capacité des gigafactories à la vitesse et à l’échelle requises par la demande mondiale, les gigafactories pourraient devenir un « point chaud géopolitique » au-delà de la concentration purement géographique de l’infrastructure (source).

Entre-temps, l’expansion de la Chine sur d’autres marchés est notable. Par exemple, la société chinoise Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) possède non seulement 22 % de la capacité mondiale totale des gigafactory de 500 GWh en 2021, mais elle étend actuellement ses activités en Europe et devrait renforcer sa présence aux États-Unis et dans d’autres régions clés.

En 2022, il y aura 92 gigafactories en Asie, 23 en Europe et 13 en Amérique du Nord. Les pourcentages sont donc les suivants : 72, 18 et 10. Paradoxalement, l’Amérique latine, qui représente la majeure partie de la production de lithium, ne compte aucune gigafactory. L’Afrique non plus.

Quant à la Russie, le boom du lithium ne fait que commencer. Lors de SPIEF-2023, un accord a été signé sur le développement du gisement de lithium de Kolmozersky, dans la région de Mourmansk. L’exploitation du gisement permettra de créer la première production russe de matières premières contenant du lithium, ce qui permettra d’approvisionner en lithium des entreprises russes de pointe. Parmi elles, une usine de production de batteries lithium-ion dans la région de Kaliningrad, dont le lancement est prévu en 2025. Le gisement lui-même contient environ 19 % des réserves russes de lithium. Son minerai contient également des matériaux stratégiques précieux : le béryllium, le niobium et le tantale (source).

Nous ne pouvons qu’espérer que l’expérience d’autres pays sera prise en compte et que la Russie aura au moins un peu plus de gigafactories nationales.

Traduction par Robert Steuckers

Source