Le lithium à l'horizon 2030: une chaà®ne d'approvisionnement sous haute tension

EXECUTIVE SUMMARY

Face à l'urgence écologique, des politiques ambitieuses sont déployées pour soutenir la transition énergétique, exacerbant la tension sur les matières premières, notamment le lithium, pilier des technologies contemporaines de batterie. La problématique se pose quant aux potentiels risques de ruptures d'approvisionnement de ce minerai durant la prochaine décennie et les stratégies préventives à mettre en place pour assurer l'approvisionnement. Suite à une étude qualitative regroupant les taux d'extraction prévisionnel, les estimations des besoins du secteur à l'horizon 2030, une vue sur les nouvelles sources d'approvisionnement réalistes en Lithium, une analyse des facteurs de risques complétée par un questionnaire, il ressort que la production actuelle ne pourra satisfaire les besoins futurs en Lithium, entraînant un risque significatif de pénuries. Il est impératif d'anticiper ces ruptures par diverses

solutions : investissement dans l'extraction, nouvelles sources
d'approvisionnement, intervention de l'État. Une gestion proactive de cette ressource s'avère cruciale pour garantir la pérennité de la transition énergétique, mais peut-être est-il déjà trop tard.

In response to the ecological crisis, ambitious strategies are being employed to support the energy transition, exacerbating strain on raw materials, especially lithium, the cornerstone of modern battery technologies. The issue, studying during the these, arises regarding potential risks of supply disruptions of this mineral over the next decade and the preventive strategies to be implemented to ensure supply. Based on a qualitative study, incorporating projected extraction rates, sector demands by 2030, feasible new lithium supply sources, and a risk factor analysis complemented by a survey, the findings suggest that current lithium production will not meet future needs, posing a considerable risk of shortages. The necessity to preempt these shortages through varied strategies, such as investment in extraction, exploration of new supply sources, and government intervention, is paramount. A forward-thinking management of this resource is pivotal in securing the continuity of the energy transition, yet it may already be too late.

REMERCIEMENTS

Je tiens à remercier toutes les personnes qui ont contribué à la finalité de ce mémoire.

Je voudrais dans un premier temps remercier profondément tout mon entourage pour leur temps et leurs efforts, notamment ma mère et mon père pour leurs précieux conseils et leurs encouragements.

Je remercie également ma tutrice en entreprise, Mme Carine Allon pour son soutien ainsi qu'au temps précieux qu'elle m'a permis de libérer pour la rédaction de ce mémoire.

Enfin, je tiens à remercier toute l'équipe pédagogique de Neoma Business School, les intervenants professionnels et mon directeur de mémoire M. Durand, pour leur accompagnement et leur conseil.

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SOMMAIRE

Glossaire: 6

I. Introduction : 7

A. Présentation de l'enjeu de la transition écologique 7

B. Présentation des politiques des acteurs majeurs, Europe, Etats-Unis, Chine, en

matière de transition écologique sur la mobilité 8

C. Introduction au sujet du mémoire et présentation des questions de recherche 12

II. Etats de l'Art : 14

A. Définition des minerais critiques et de leur usage 14

Qu'est ce qu'un minerai critique ? 14

Les usages du lithium 16

B. Analyse des réserves mondiales et des tendances d'extractions des minerais

critiques 18

Qu'est ce qu'une réserve mondiale de minerai ? 18

Réserve et tendance d'extraction passée et présente 19

C. Analyse des tendances de consommation et de l'évolution de la demande 21

Demande passée et présente 21

Prévisions 2030 22

Balance production / besoin et hypothèses 23

III. Méthodologie : 25

IV. Stratégies futures pour faire face aux pénuries : 26

A. Stratégies des exploitants miniers 27

Exploration et développement de nouvelles mines 30

Expansion des opérations minières existantes 33

B. Secondary supply 35

Le Recyclage 35

Lithium par production Géothermal 39

C. Gouvernements et institutions étatiques 42

Des politiques publiques directives: 42

Des partenariats internationaux pour sécuriser l'approvisionnement 45

D. Analyse, constats et recommandations opérationnelles 47

V. Analyse des facteurs de risque 50

A. Analyse des facteurs géopolitiques 50

B. Analyse des facteurs économiques et financiers 52

Volatilité des prix 52

Conséquences des cycles économiques sur la demande en minerais 54

C. Analyse des facteurs politiques, sociaux et environnementaux 55

Les normes environnementales et leur impact sur l'extraction et le traitement

des minerais 55

L'acceptation sociale de l'exploitation minière et des projets d'extraction 57

Risques environnementaux pouvant impacter la production : 59

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VI. Traitement des hypothèses, conclusion et ouverture : 61

A. Traitement des hypothèses 61

B. Conclusion 63

C. Ouverture 65

VII. Bibliographie : 66

Articles, Revus et Rapports Scientifique 66

Rapport annuel, Communiqué de presse et études de faisabilité des

compagnies minières 67

Sites et articles Gouvernementaux 67

Articles et Benchmarks issus de site web 69

Sites webs et définitions 71

VIII. Annexes 72

Déclaration de NON-PLAGIAT 72

Questionnaire 73

Base de calcul et données des graphiques 77

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Glossaire :

v ACME : Agence pour la Créativité et les Méthodes d'Évolution

v ANSTO : Australian Nuclear Science and Technology Organisation

v B-EB : Battery for Electric Buses

v B-ESS : Battery for Energy Storage Systems

v B-PEV : Battery for Electric Passenger Vehicles

v CAPEX : Capital Expenditure

v COP : Conferences of the Parties

v CSIRO : Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation

v DEEE : Déchets d'équipements électriques et électroniques

v EIT : Institut européen d'innovation et de technologie

v ERMA : European Raw Materials Alliance

v ESG : Economie Social et Gouvernance

v GES : Gaz à effet de serres

v GIEC : Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat

v IRR : indicateur financier «Internal Rate Return»

v LCE : Carbonate de Lithium ( Lithium carbonate equivalent )

v LFP : Batterie Lithium Fer Phosphate

v LMO : Batterie Lithium, Cobalt, Oxide

v MOB : Baromètre de WWF

v NCA : Batterie Lithium Nickel Cobalt Aluminium

v NMC : Batterie Lithium Nickel, Manganese, Cobalt

v NVP : indicateur financier «Net Present Value»

v OPEX : Operational Expenditure

v RSE : Responsabilité Sociétale des Entreprises

v SQM-SA : Sociedad Química y Minera de Chile

v UE : Union Européenne

v USGS : United States Geolocial Survey

v WWF : World Wide Fund for Nature

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I. Introduction:

A. Présentation de l'enjeu de la transition écologique

« Notre maison brûle et nous regardons ailleurs » cité en septembre 2002 par Jacques Chirac à l'assemblée plénière du IVe sommet de la Terre. Force est de constater qu'à l'image de ces dernières années, les prochaines décennies seront marquées par de profonds changements sociétaux. Cette transformation structurelle des systèmes de production, des modes de consommation, de la mobilité, est portée par la volonté des sociétés et de leurs concitoyens à répondre aux enjeux de la crise climatique. J'ai ainsi axé mon mémoire autour des défis auxquels nos modèles industriels devront faire face. Je me suis tout d'abord intéressé aux termes de la transition écologique, étendard des récentes politiques Européennes.

On entend par transition écologique un véritable processus de transformation de l'économie et de la société vers un modèle durable, respectueux de l'environnement et de ses limites, dans l'esprit du développement durable. Le principe même de ce concept est de « répondre aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs »¹. C'est à travers cette ligne directrice que s'inscrit les grands objectifs de la transition écologique, qui sont:

4 La lutte contre le changement climatique : Le rapport du GIEC datant d'Août 2021 indique que l'activité humaine est déjà responsable d'un réchauffement de plus de 1 degré Celsius depuis les années 1850-1900, et que ce réchauffement s'accélère, atteignant probablement les 1,5 degré Celsius dans les deux décennies à venir². Les émissions de gaz à effet de serre sont dues à l'activité humaine et sont la cause de cette hausse de température et du dérèglement climatique. La transition écologique doit aider à réduire ces émissions pour prévenir les impacts négatifs sur le climat, tels que les tempêtes plus fréquentes et plus intenses, la sécheresse et la montée du niveau de la mer.

4 La protection de la biodiversité : WWF a rapporté en 2020, à travers la publication de son rapport «Indice Planète Vivante», un constat alarmant: Toutes les espèces vertébrés observées lors de l'étude ont vu leurs populations baisser de 68% en moyenne entre 1960 et 2016³. La perte de la biodiversité est accélérée par les

¹ Définition - Développement durable | Insee

²Rapport du GIEC - 08/2021 - p.5

³"Indice Planète Vivante" - 2020 - WWF - p.16

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activités humaines telles que la déforestation, la pollution et le développement urbain. La transition écologique doit aider à préserver les écosystèmes naturels et à protéger les espèces en danger.

4 La gestion durable des ressources naturelles : Terres arables disponibles, ressources minières etc. Les ressources naturelles telles que l'eau, les minéraux et les terres arables sont de plus en plus exploitées pour répondre à la demande en produits et en énergie. La transition écologique doit encourager l'utilisation efficiente de ces ressources et le développement de sources d'énergie renouvelable.

4 L'équité sociale : La transition écologique doit être inclusive et équitable pour éviter que les populations les plus vulnérables ne soient pénalisées par les coûts de la transition.

4 La création d'emplois verts : La transition écologique peut stimuler la création d'emplois verts dans des secteurs tels que l'énergie renouvelable, la construction durable et la protection de la biodiversité.

La transition écologique est un défi majeur qui se doit d'être transversal. Chaque secteur industriel sera amené à repenser son mode de fonctionnement et, face à l'urgence de la situation, de tels changements structurels ne peuvent émerger sans l'avènement de politiques fortes et directives menées par les gouvernements. Mon attention s'est alors portée sur les politiques des acteurs majeurs mondiaux, qui ont pour vocation d'accompagner et de soutenir la transition écologique, notamment concernant la mobilité de demain.