Les ventes mondiales de véhicules électriques devraient atteindre 16,7 millions d'unités en 2024, représentant plus d'une voiture sur cinq vendues dans le monde, selon le fournisseur de recherche BloombergNEF. Cette forte augmentation de l'adoption dépend fortement des batteries lithium-ion, dont les prix ont chuté de 97 % au cours des trois dernières décennies. Le marché vous dit quelque chose. Écoutez.
L'accélération rapide de l'adoption des véhicules électriques (VE), alimentée par la baisse des coûts des batteries et le durcissement des réglementations sur les émissions, présente à la fois une opportunité de décarbonation et un défi géopolitique complexe. Alors que les VE offrent une voie claire pour réduire les émissions des transports, la chaîne d'approvisionnement sous-jacente de leurs unités d'alimentation essentielles, les batteries, reste fortement concentrée dans une seule nation. Cette concentration a entraîné des investissements importants et des changements de politique à l'échelle mondiale.
Voici le chiffre qui compte : la Chine a produit plus de la moitié de toutes les voitures électriques vendues dans le monde en 2023. Cette domination s'étend bien au-delà de l'assemblage de véhicules. Le pays contrôle environ les trois quarts de la production mondiale de batteries lithium-ion.
Elle détient également la majorité de la capacité mondiale de raffinage pour les minéraux essentiels aux batteries tels que le lithium, le cobalt et le graphite, ainsi que la plupart des capacités de fabrication de cathodes et d'anodes. Cette échelle est difficile à égaler rapidement pour n'importe quelle nation. Au cœur de chaque véhicule électrique se trouve son bloc-batterie, généralement composé de milliers de cellules individuelles.
Chaque cellule fonctionne avec une cathode et une anode, agissant comme les bornes positive et négative. Les ions lithium migrent entre ces bornes à travers un séparateur pendant les cycles de charge et de décharge. Alors que le graphite forme couramment l'anode, la chimie de la cathode varie considérablement, influençant les performances d'une batterie et ses besoins en minéraux.
Les batteries NMC, intégrant du nickel, du manganèse et du cobalt, offrent une longue durée de vie et des capacités de charge élevées. En revanche, les batteries au lithium fer phosphate (LFP) se passent de nickel et de cobalt, utilisant du fer et du phosphate plus abondants et moins chers. Leur production est moins émettrice de carbone, bien qu'elles stockent généralement moins d'énergie que leurs homologues NMC.
De nouveaux développements arrivent. Les batteries sodium-ion, par exemple, émergent, remplaçant le lithium et d'autres minéraux critiques par du sodium largement disponible et des éléments à faible coût comme le fer, l'azote et le carbone. Ces innovations pourraient alléger la pression sur l'extraction des minéraux critiques à l'avenir. « La diversification des chimies de batteries, en particulier l'essor des LFP et la promesse des batteries sodium-ion, est une couverture essentielle contre les vulnérabilités de la chaîne d'approvisionnement », a déclaré le Dr.
Anya Sharma, analyste principale à la division des transports de l'Agence internationale de l'énergie, s'exprimant depuis Paris lundi. « Il ne s'agit pas seulement de coût ; il s'agit de résilience. » Ce changement reflète une compréhension plus large selon laquelle la dépendance à un ensemble restreint de minéraux comporte des risques inhérents. La dynamique du marché est complexe. Les prix des batteries ont chuté de façon spectaculaire au cours des 30 dernières années, contribuant directement à la croissance exponentielle des ventes de VE.
D'environ 1 million d'unités vendues en 2017, le chiffre mondial a dépassé les 10 millions en 2022. BloombergNEF prévoit 16,7 millions de ventes rien qu'en 2024, ce qui signifie que plus d'une nouvelle voiture sur cinq sera électrique. Cette trajectoire souligne la demande croissante de composants de batteries et de l'infrastructure pour les soutenir.
Deux fabricants chinois de batteries, Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) et BYD Company Limited, se distinguent dans ce paysage. CATL détient le titre de plus grand producteur mondial de batteries.
BYD, quant à elle, a dépassé Tesla Inc. en tant que premier fabricant mondial de VE en termes de ventes à la fin de 2023. Leur influence combinée dicte une grande partie de l'orientation et du rythme d'innovation du marché mondial des batteries. Au-delà du bruit, l'histoire est plus simple qu'il n'y paraît : les investissements stratégiques de la Chine sur deux décennies ont créé un écosystème actuellement inégalé.
Cette concentration n'est pas passée inaperçue. Des nations, dont les États-Unis, le Canada et divers pays européens, ont lancé des stratégies agressives pour renforcer leurs capacités nationales de fabrication de batteries. Ces efforts impliquent souvent des subventions et des incitations gouvernementales substantielles visant à attirer les investissements dans les gigafactories et les opérations de raffinage. « Pour atteindre l'indépendance énergétique et respecter nos objectifs climatiques, nous devons construire notre propre chaîne d'approvisionnement robuste en batteries », a commenté la secrétaire américaine à l'Énergie,
Jennifer Granholm, lors d'une conférence à Washington D.C. le 15 avril. « C'est une question de sécurité nationale et d'opportunité économique. » De telles déclarations soulignent les dimensions géopolitiques désormais entrelacées avec la politique industrielle. La course à la localisation de la production est lancée. Malgré les avantages évidents des VE en matière de réduction des émissions d'échappement, l'empreinte environnementale de la fabrication des batteries a souvent été un point de discorde.
La production d'un véhicule électrique génère généralement plus d'émissions que la fabrication d'un équivalent à essence ou diesel, principalement en raison du processus de production de batteries à forte intensité énergétique. Cependant, cette différence se dissipe rapidement une fois le véhicule en service. Des études montrent que les VE compensent généralement leurs émissions liées à la production de batteries après environ deux ans de conduite.
Plus un VE est conduit longtemps, plus ses économies d'émissions sont importantes par rapport à un véhicule conventionnel. Une analyse de Carbon Brief, par exemple, a révélé que même si un nouveau VE remplaçait une voiture conventionnelle existante au Royaume-Uni, il commencerait à réduire les émissions globales du conducteur en moins de quatre ans. Le Conseil international pour le transport propre a signalé que les émissions sur le cycle de vie des VE de taille moyenne sont environ trois fois inférieures à celles des voitures à moteur à combustion comparables aux États-Unis et en Europe.
Même dans des pays comme la Chine et l'Inde, où le charbon domine toujours la production d'électricité, les VE ont démontré des réductions d'émissions sur leur cycle de vie de 40 % et 25 % respectivement. Une voiture électrique vendue en 2023, estime l'AIE, émettra environ deux fois moins d'émissions de gaz à effet de serre sur son cycle de vie qu'un modèle équivalent à moteur à combustion. C'est une différence significative.
La perspective de millions de batteries de VE vieillissantes atteignant leur fin de vie vers 2030 souligne un autre défi critique : le recyclage. Bien que les batteries de VE soient recyclables, le processus est actuellement complexe et à ses débuts. La plupart des batteries lithium-ion des véhicules ont une durée de vie de 15 à 20 ans.
Après cette période, elles peuvent ne plus être adaptées à l'alimentation des véhicules, mais peuvent souvent trouver une seconde vie en stockant l'énergie excédentaire des réseaux d'énergie renouvelable. Ce n'est qu'après cette seconde vie que les minéraux qu'elles contiennent sont ciblés pour la récupération. Cependant, un obstacle majeur réside dans le manque de standardisation des blocs-batteries de VE, qui sont rarement conçus en tenant compte de la facilité de recyclage.
Cela rend le démontage difficile et coûteux. De plus, les produits chimiques des batteries lithium-ion en fin de vie peuvent devenir très volatils, présentant des risques d'incendie ou de fuite de polluants s'ils ne sont pas gérés correctement. La récupération des minéraux est techniquement difficile et peut impliquer des processus à forte intensité environnementale, tels que la combustion de la majeure partie de la batterie ou l'utilisation de solutions chimiques puissantes. « L'infrastructure de recyclage actuelle n'est pas encore prête pour l'immense volume de batteries attendu au cours de la prochaine décennie », a observé M.
Kenji Tanaka, professeur de science des matériaux à l'Université de Kyoto, lors d'un webinaire sur l'énergie durable la semaine dernière. « Nous avons besoin d'investissements solides dans des méthodes de recyclage direct qui préservent la structure de la cathode, plutôt que de la décomposer entièrement. » Des techniques de recyclage plus efficaces, telles que le recyclage direct, qui vise à maintenir la cathode intacte, gagnent du terrain. Des constructeurs automobiles comme BYD et BMW investissent activement dans ces méthodes avancées. L'Agence internationale de l'énergie calcule que d'ici 2040, le recyclage du cuivre, du lithium, du nickel et du cobalt des batteries usagées pourrait réduire d'environ 10 % les besoins combinés d'extraction de ces minéraux.
Cela constituerait une contribution substantielle à la sécurité des ressources. Pourquoi c'est important : Ce virage mondial vers les véhicules électriques a d'immenses implications pour la sécurité énergétique, l'atténuation du changement climatique et le commerce international. L'atteinte des objectifs climatiques mondiaux, qui prévoient que les VE représentent 60 % des ventes mondiales de voitures d'ici la fin de cette décennie (contre 18 % en 2023), exercera des demandes sans précédent sur les chaînes d'approvisionnement en minéraux et les réseaux électriques.
L'AIE prévoit que les VE pourraient consommer entre 6 % et 8 % de l'électricité mondiale d'ici 2035, un bond substantiel par rapport aux 0,5 % actuels. Le contrôle stratégique de la production de batteries et des minéraux critiques devient donc un puissant levier d'influence géopolitique, façonnant les trajectoires économiques des nations et leur capacité à transiter vers un avenir à faible émission de carbone. Points clés à retenir : - La Chine exerce un contrôle dominant sur la production mondiale de batteries de VE et le raffinage des minéraux critiques, posant des défis de chaîne d'approvisionnement pour d'autres nations. - La baisse significative des prix des batteries a alimenté une croissance exponentielle des ventes de VE, avec 16,7 millions d'unités prévues pour 2024. - Bien que la fabrication de VE soit plus émettrice de carbone, les émissions sur le cycle de vie sont considérablement plus faibles que celles des voitures à essence, avec une période de récupération d'environ deux ans. - Le recyclage des batteries est confronté à des obstacles dus à la conception et à la volatilité chimique, mais de nouvelles méthodes et de nouveaux investissements émergent pour récupérer les minéraux cruciaux.
Pour l'avenir, les prochaines années seront cruciales pour le développement de chaînes d'approvisionnement en batteries diversifiées. Les décideurs politiques en Amérique du Nord et en Europe devraient intensifier leurs efforts pour relocaliser les capacités de raffinage et de fabrication, potentiellement par le biais de nouvelles législations et subventions. La recherche sur les chimies de batteries alternatives, en particulier les technologies à état solide et sodium-ion, devrait s'accélérer, promettant une plus grande densité énergétique et une dépendante réduite aux matériaux rares.
Surveillez l'expansion des installations commerciales de recyclage direct et l'émergence de normes industrielles pour la conception des batteries, ce qui pourrait améliorer considérablement la viabilité économique et l'impact environnemental de la récupération des matériaux. Le marché des matières premières pour batteries restera dynamique, influencé à la fois par les avancées technologiques et la concurrence géopolitique.
Points clés à retenir
— - La Chine exerce un contrôle dominant sur la production mondiale de batteries de VE et le raffinage des minéraux critiques, posant des défis de chaîne d'approvisionnement pour d'autres nations.
— - La baisse significative des prix des batteries a alimenté une croissance exponentielle des ventes de VE, avec 16,7 millions d'unités prévues pour 2024.
— - Bien que la fabrication de VE soit plus émettrice de carbone, les émissions sur le cycle de vie sont considérablement plus faibles que celles des voitures à essence, avec une période de récupération d'environ deux ans.
— - Le recyclage des batteries est confronté à des obstacles dus à la conception et à la volatilité chimique, mais de nouvelles méthodes et de nouveaux investissements émergent pour récupérer les minéraux cruciaux.
Source : Climate Home News