La voiture électrique doit se libérer d'une dépendance aux métaux

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Vue de la mine de cuivre et cobalt de Tenke Fungurume, située à 110 kilomètres au nor-ouest de Lumumbashi (RDC).
Vue de la mine de cuivre et cobalt de Tenke Fungurume, située à 110 kilomètres au nor-ouest de Lumumbashi (RDC). (Crédits : Reuters)
IDEE. La future croissance des modèles de voiture électrique va faire exploser la demande de plusieurs métaux. Plusieurs scénarios sont possibles mais ils posent tous des choix de politiques industrielles publiques conjuguant critères environnementaux et sociétaux. Par Didier Julienne, spécialiste des marchés des métaux (1).

Son autonomie kilométrique n'est déjà plus un obstacle, et cependant plusieurs interrogations se font jour lorsque l'on songe à la voiture électrique. En 2018, ses ventes représentaient environ 2 % du marché mondial. Presque équivalent au volume total du marché français, cette demande en forte croissance sera de moins en moins marginale, par conséquent, il est encore temps de fixer quelques idées pour l'avenir de la mobilité électrique.

Nickel-manganèse-cobalt

Le prix d'un véhicule électrique est fortement lié à sa batterie lithium-ion, et le coût de celle-ci dépend grandement des matériaux qui composent ses électrodes. La première génération de ces accumulateurs privilégiait le cobalt, puis ils ont laissé la place à des batteries nickel-manganèse-cobalt (NMC). Récemment, leurs combinaisons évoluaient de ratios 30 % nickel-30 % manganèse - 30 % cobalt vers des combinaisons plus riches en nickel : 80 % nickel-10 % manganèse-10 % cobalt. Selon cette évolution, si 100 % des voitures vendues chaque année étaient instantanément équipées d'une motorisation 100 % électrique (sans hybride), il nous faudrait au minimum doubler la production mondiale de nickel, multiplier par près de trois celle du cobalt, et sans parler d'autres métaux utiles à cette motorisation hausser celle du cuivre de près de 20 %.

Ce sont des augmentations colossales et si elles sont possibles, dans un tel marché en croissance, les prochaines mines seront probablement les plus onéreuses et elles détermineront les prix de marché du nickel, du cuivre, du cobalt... Bien que le prix des batteries ne cesse de baisser sous l'effet du progrès technique et de la consolidation de ce secteur industriel en Chine, dans un tel contexte les prochains prix de ces métaux renchériraient drastiquement le coût des batteries et donc ceux des voitures. Notons au passage que suite au progrès des motoristes, les véhicules électriques se passeront des lanthanides (terres rares) à l'image de ce que commercialisent déjà BMW et Renault ; sous d'autres cieux, les platinoïdes embarrassent l'économie du moteur à hydrogène, car il en consomme 5 à 7 fois plus qu'un pot catalytique

Péché mortel?

La solution batterie porte-t-elle en son sein un péché mortel ? Faudrait-t-il rapidement passer au travers de cette étape NMC  vers un deuxième horizon plus lointain, des batteries lithium-solide peu « métallivore » ? Cette technologie est encore coûteuse et demande des améliorations, sans compter qu'elle nécessitera une quantité annuelle de lithium qu'il est encore à ce stade difficile d'évaluer. Mais ici le cuivre sera toujours nécessaire pour les interconnexions électriques.

Entre-temps, bien que son moteur à explosion pollue toujours, la voiture hybride, moins gourmande en métaux de batterie puisque celle-ci est réduite, est perçue comme une étape possible. Hélas, elle a le désavantage de cumuler la consommation de métaux coûteux : le platine, le palladium et le rhodium de son pot catalytique, les métaux de sa batterie et le cuivre.

Révolution des idées

Il est donc temps d'accepter qu'une révolution des idées, guidée par de nouveaux critères environnementaux et imprégnés de nouvelles réalités métalliques évite au véhicule 100 % électrique de sombrer dans la consommation compétitive : c'est-à-dire que l'offre minière ne pouvant fournir la demande, ces métaux deviendraient non seulement des métaux critiques, mais qu'en outre ils soient également stratégiques pour des politiques régaliennes d'Etats : la défense, telle ou telle politique industrielle.... C'est ce cumul critique-stratégique qui transforme ces matériaux en métaux introuvables ; c'est ce cumul qui engendre alors une émotion politique, elle-même enchaîne des jugements raboteux, puis des politiques irrémissibles auxquelles la géologie ne peut pas répondre. In fine, le grand danger que rencontre les idéologies, et les politiques qui les secondent telle la transition écologique, c'est de s'exclure de la vie, de ne plus comprendre leurs impacts sur les populations et de perdre le lien avec le monde industriel. Lorsque les promesses ne sont pas tenues c'est la démocratie au sens large qui en souffre.

À l'inverse, la mobilité électrique ne sera plus un mirage si c'est la demande qui s'adapte à l'offre. Un exemple, si le cuivre est reconnu comme déterminant, et qu'un véhicule électrique continue de consommer quatre fois plus de cuivre qu'un véhicule à essence, alors nous devrions produire quatre fois moins de voitures électriques. C'est-à-dire que nous accepterons que la fin du moteur à explosion aboutisse au modèle parfois incompris et souvent rejeté : des voitures électriques autonomes, connectées et en autopartage.

Une perspective dérangeante

Reconnaissons que cette perspective dérange. Pourtant cette vision quelque peu brutale doit être mise en parallèle à celle des vélos et trottinettes électriques en libre-service partagé. Bien qu'encore indisciplinée, elle est prisée par la nouvelle génération qui l'a adoptée. De plus, elle sera certainement assouplie en fonction des progrès techniques et des substitutions possibles, par exemple celle du cuivre avec l'aluminium. En outre, à l'image de lanthanides qui disparaissent des voitures électriques, si nous sommes chanceux, plutôt que d'accroître la consommation de manière exponentielle, les mariages des transports électriques (y compris l'avion) avec la 5G, l'internet des objets et l'intelligence artificielle contribueront à économiser encore plus la consommation de ces précieuses ressources métalliques.

(1) Didier Julienne anime un blog sur les problématiques industrielles et géopolitiques liées aux marchés des métaux.

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Commentaires
a écrit le 25/06/2019 à 6:05 :
Pour résoudre le problème des batteries électriques, il y a une solution miracle: la voiture à pédales. C'est également une solution bonne pour l'air des villes et pour la santé et la sécurité des gens (moins d'accidents car vitesse plus faible)
a écrit le 24/06/2019 à 17:59 :
he oui
les gens commencent a comprendre avec leur bagnole electrique qu'ils vont dependre a 100% d'uncle chang, qui sera pire qu'uncle trump
couler le nucleaire et le diesel , c'est rigolo, surtout quand y a pas de plan b
a écrit le 24/06/2019 à 17:45 :
Pile combustible hydrogène vous connaissez? Lorsque produire de l'hydrogène complètement decarboné er a faible cout viendra tout le marché du transport sera par pile combustible hydrogène.... Trains, bateaux, voitures...
a écrit le 24/06/2019 à 16:36 :
Enfin un analyste qui pose un débat sereinement et sans raccourcis. Biouhix devrait le lire.
a écrit le 24/06/2019 à 15:30 :
Des vehicules electriques en autopartage dans les rues de Tindiouf, Keur Samba ou Zastron ou pour relier Sourgout a Yugan. En voila des bonnes idees!
a écrit le 24/06/2019 à 13:33 :
Devant un constat catastrophique et la raréfaction de métaux, partie qui fait tout l'intérêt de l'article selon moi, il est étonnant de ne pas s'apercevoir que le pécher originel est la voiture elle même. Tout progrès scientifique permettra tout juste de repousser de quelques années le mur, l'autopartage de même. La 5 G, les objets connectés et le reste quant à eux nous ferons perdre quelques années par la demande de métaux supplémentaires induite.
La croyance dans un progrès salvateur dans un monde au limites physiques que nous sommes en train d'atteindre est à bannir et est dangereuse.
a écrit le 24/06/2019 à 13:15 :
Parmi les meilleures approches il y a les véhicules électro-solaires (plus de solaire et beaucoup moins de batteries et de ressources à autonomie comparable voire supérieure) comme Lightyear One dont le premier modèle est dévoilé le 25 juin. (on baisse le poids, on améliore l'aérodynamisme, la gestion de l 'énergie etc au lieu de vendre des véhicules "poids-lourds" pour 1 personne). Par ailleurs on déploie les batteries Na-ion (sel très abondant) avec temps de recharge de 5 minutes, sans cobalt etc et performances supérieures au Li-ion et recyclage plus simple comme le font Tiamat (France) partenaire de Faradion (UK) et autres Broadbit en Finlande. Les ventes commencent dès l'an prochain pour les voitures. Il y a toute une série de technologies pertinentes dont il faut se mettre à jour et changer les vieilles habitudes et rentes mortifères.
a écrit le 24/06/2019 à 13:15 :
Parmi les meilleures approches il y a les véhicules électro-solaires (plus de solaire et beaucoup moins de batteries et de ressources à autonomie comparable voire supérieure) comme Lightyear One dont le premier modèle est dévoilé le 25 juin. (on baisse le poids, on améliore l'aérodynamisme, la gestion de l 'énergie etc au lieu de vendre des véhicules "poids-lourds" pour 1 personne). Par ailleurs on déploie les batteries Na-ion (sel très abondant) avec temps de recharge de 5 minutes, sans cobalt etc et performances supérieures au Li-ion et recyclage plus simple comme le font Tiamat (France) partenaire de Faradion (UK) et autres Broadbit en Finlande. Les ventes commencent dès l'an prochain pour les voitures. Il y a toute une série de technologies pertinentes dont il faut se mettre à jour et changer les vieilles habitudes et rentes mortifères.
Réponse de le 24/06/2019 à 16:38 :
Non, couvrir la voiture de panneaux salore ne ferait que lui faire gagner 30 km au grand maximum, mais avec un maximum d'emmerdements dus à la multiplication de dispositifs (panneaux+redresseur) qui tomberont immanquablement en panne au fil du temps.
a écrit le 24/06/2019 à 13:07 :
LE problème c'est qu'à la base la voiture électrique a été pensée comme remplacement d'un autre business, de véhicule thermique, et toutes les marges bénéficiaires de l’actionnaire qui s'ajoutent en plus polluant exponentiellement.

Au final ce n'est pas vraiment l'innovation qui met le doute mais ses propriétaires, comme d'habitude.

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