Le Lithium, l'or blanc des voitures électriques.

Le Lithium, l'or blanc des voitures électriques.

1er Juillet 2022

Le parc mondial de voitures automobiles et de véhicules légers est de l'ordre de 2 Milliards d'unités.

Ce parc est appelé à s'accroître comme le prévoient les chiffres de la démographie et de l'évolution des niveaux de vie des pays en voie de développement.

Ces deux milliards de véhicules, qui utilisent aujourd'hui des carburants fossiles à quelques rares exceptions près, devront passer à l'électrique, selon la doxa du moment*.

( C'est du moins ce que nous avons cru comprendre ).

*Il faut rappeler que le problème du CO2 fossile est planétaire, comme la mobilité. Résoudre ce problème à l'échelle des pays développés n'aurait strictement aucun sens si le reste du monde continue à se développer comme nous au siècle dernier avec le pétrole, et si les pays nantis continuent d'externaliser leur empreinte carbone à l'autre bout de la Planète car le Globe n'a pas de bout, c'est une sphère...

Cette externalisation prenant la forme d'un flux d'exportation de voitures thermiques d'occasion qui vont continuer de cracher du CO2 pendant encore vingt ou trente ans.

Lorsque l'on parle de transition énergétique dans la mobilité des voitures, c'est donc bien de deux milliards de véhicules qu'il s'agit, et non pas des quelques millions de véhicules européens sophistiqués et bardés d'écrans qui sont proposés sur notre marché de niches.

Dans l'hypothèse de la généralisation d'une mobilité électrique reposant sur des batteries au Lithium, il faudrait en moyenne environ 5 kg de ce métal par véhicule, soit environ 10 Millions de tonnes de Lithium métal pour électrifier la totalité du parc selon les chiffres actuels, et entre 12 et 15 Millions de tonnes si l'on tient compte de la croissance mondiale d'ici le milieu de ce siècle.

A ces quantités il faudra évidemment ajouter toutes les autres applications de mobilité converties au Lithium ( transports de marchandises, engins de manutention, bicyclettes, et même aviation !), et les applications non roulantes qui utiliseront ( utilisent déjà ) également le Lithium ( Informatique, smartphones, matériels portables, etc ).

Aujourd'hui les réserves mondiales raisonnablement exploitables sont évaluées entre 10 et 20 Millions de tonnes ( Lithium métal ) qui devront bien sûr être partagées entre les différentes utilisations.

Une fois ces réserves épuisées ( 2040, 2050?) il faudra se débrouiller avec le recyclage des vieilles batteries pour continuer à fabriquer des autos électriques et satisfaire les besoins créés.

Il y aura donc une tension sur les marchés puisqu'il n'y en aura pas pour tout le monde.

Les cours actuels de ce (déjà) précieux métal montrent clairement à quoi il faut s'attendre...

Pour éviter de tomber dans ce piège qui pourrait commencer à se refermer dès 2040, il serait judicieux de chercher des solutions de rechange, et de ne pas s'enfermer dans un choix qui risquerait de se transformer en cul-de-sac.

Trois voies sont possibles :

La première voie, la plus évidente mais pas la plus simple, est de chercher une autre chimie de batterie basée sur des composants moins rares et donc moins chers. De nombreux développements existent, mais le cahier des charges pour la mobilité est si sévère qu'aucun ne convient encore; cependant ces solutions alternatives pourront convenir pour les applications à poste fixe, ce qui soulagera d'autant le marché du Lithium ( notamment le stockage de compensation des irrégularités du réseau et de l'intermittence des renouvelables, le stockage en soutien des stations de recharge ultra-rapide du réseau autoroutier, les applications du Smart-grid avec les batteries domestiques, etc... ).

L'une ou l'autre de ces nouvelles batteries pourrait également convenir à la mobilité en séparant les fonctions de stockage des fonctions de restitution de la puissance, le travail serait réparti entre deux batteries, la deuxième étant un super-condensateur. Un compromis prix-performances qui pourrait se passer de Lithium. De nombreuses recherches sont en cours dans ce sens, le principe étant déjà validé sur le terrain.

L'avenir n'est donc pas figé, la soumission au Lithium n'est pas une malédiction...

La deuxième voie consiste à essayer de se passer d'une batterie pour stocker l'énergie. Deux possibilités :

Soit apporter l'énergie de l'extérieur, comme font aujourd'hui le train et le tramway électriques alimentés par fil, ou tout autre solution du genre électromagnétique en étude ici et là.

Certes, il n'y a rien de glorieux à réinventer le train électrique, mais ce peut être une solution pour des grands axes autoroutiers sur lesquels une voie serait ainsi équipée pour les camions. Des essais sont en cours pour valider ce système.

Soit embarquer une réserve d'énergie de substitution qui serait convertie sur place en électricité. C'est la filière Hydrogène avec pile à combustible, dont la technologie est déjà validée.

Évidemment dans ce cas le piège à éviter sera celui des matériaux rares nécessaires pour la pile.

En effet, il ne faudrait pas remplacer le problème du Lithium par un autre problème encore plus stratégique...

Ni sous-estimer le problème lié à l'absence de réseau de distribution du précieux gaz...

La troisième voie est la filière des biocarburants et du biogaz, en conservant le moteur thermique. Tout a été dit sur cette voie qui n'est pas en odeur de sainteté, mais qui pourrait bien être une solution complémentaire, au moins dans certaines régions pour lesquelles les réseaux de distribution d'électricité et/ou d'Hydrogène ne sont encore qu'un rêve...

Certes l'efficacité énergétique du moteur thermique demeure une faiblesse, mais mieux vaux un faible rendement que pas de rendement du tout...

Dans l'état actuel des perspectives de marché, et des diverses sources d'énergie renouvelable, il serait déraisonnable d'éliminer le moteur thermique qui peut constituer, même en Europe, une variante décarbonée utilisant une technologie et des structures déjà existantes. De plus cette solution éprouvée permettrait d'échapper aux pièges de solutions modernes utilisant des matériaux rares sources de coûts élevés et de pénuries d'approvisionnement.

A condition, bien sûr, de s'attaquer sérieusement au développement des biocarburants de deuxième et surtout troisième génération.

N'oublions pas que ce sont des moteurs thermiques qui sont appelés en dernier recours pour sauver une centrale nucléaire en difficulté ou un hôpital paralysé par un black-out.

Il y a bien une raison à cela, réfléchissons-y...