Essor du véhicule électrique : l’Europe n’a pas de lithium, aura-t-elle des idées ?

Article du 11 août 2017

Le marché des véhicules électriques est en pleine effervescence : début juin, l’Agence internationale de l’Energie annonçait plus de 2 millions de véhicules électriques et hybrides en circulation dans le monde, avec une augmentation des ventes de 40% sur 2016. Début juillet, le Ministre de la transition écologique affirmait vouloir « la fin de la vente de voitures à essence et diesel d’ici à 2040 ». Dans le même temps, le constructeur automobile Volvo faisait parler de lui en déclarant qu’à l’horizon 2019 tous ses modèles seraient hybrides ou électriques.

Dans un contexte où les politiques, les constructeurs et les usagers se tournent vers ce nouveau marché, les ventes vont certainement continuer à augmenter. Cependant, l’essor du VE repose pour le moment essentiellement sur la batterie lithium-ion, qui a connu ces dernières années des progrès significatifs en termes de performance et de coût.

Devant les prévisions d’expansion considérable du parc de véhicules électriques, la course au gigantisme est lancée avec des projets d’usines géantes. A court et moyen terme, l’ensemble de ces usines va mécaniquement faire augmenter la demande en lithium, en lui conférant un rôle de plus en plus stratégique dans les échanges commerciaux.

Une ressource inégalement répartie

Force est de constater que tous les pays ne sont pas égaux devant les ressources de lithium. C’est essentiellement dans trois pays d’Amérique du Sud qu’elles se concentrent : au Chili, en Argentine et en Bolivie. Viennent ensuite l’Asie et l’Amérique du Nord, laissant loin derrière l’Europe et l’Afrique qui en sont presque dépourvues.

Si les réserves sont essentiellement en Amérique du Sud, les usines de batteries sont quant à elles localisées en Asie. La très médiatique et commentée Gigafactory de Tesla n’est que l’arbre qui cache la forêt : en 2017 la Chine compte au moins 9 usines géantes construites ou en projets. Le constructeur Chinois CATL prévoit 50 GWh de capacité annuelle pour son usine de Nigde, reléguant la Gigafactory de Tesla et ses 35 GWh/an au second rang.  La compétition a démarré,  avec en tête la Chine, suivie par les Etats-Unis puis la Corée du Sud.

 

Vers un OPEP du lithium ?

La carte ci-dessus fait ressortir une décorrélation entre les réserves de lithium et la production de batteries. On peut donc se demander si, à l’image du pétrole où les pays industrialisés dépendent fortement du Moyen-Orient, le passage à l’électrique va déplacer le problème en remplaçant une dépendance par une autre.

Car avec plus de 60% des réserves concentrées sur 3 pays d’Amérique du Sud, la possibilité de formation d’une OPEP du lithium est une hypothèse envisageable. Ces derniers pourraient alors mieux contrôler la production et les prix du marché. Si la Chine et les Etats-Unis disposent aussi de ressources importantes, l’explosion des capacités de production va amener l’Amérique du Sud à jouer un rôle clé dans la sécurisation des approvisionnements.

La Bolivie, qui possède la plus grande réserve de lithium, a déjà annoncé son intention de produire d’ici 2019 l’équivalent de la production mondiale actuelle. Consciente de la richesse à sa disposition, le président Evo Morales a déclaré le lithium « grande cause nationale ». Décidé à garder la main sur l’exploitation et à dicter les règles du marché, la Bolivie fait entendre sa voix face aux multinationales qui lorgnent sur ses réserves.  Alors même que la plupart des usines géantes ne sont pas sorties de terre, les jeux de pouvoir commencent à se mettre en place.

L’heure du choix industriel pour l’Europe

A côté du triptyque Asie – Etats-Unis – Amérique du Sud, l’Union européenne semble isolée. Elle est pourtant particulièrement concernée par les enjeux liés au lithium, avec de nombreux constructeurs automobiles de premier plan, un quart du volume mondial de véhicules électriques ou hybrides, et des objectifs de développement ambitieux. Pour certains pays, comme la Norvège, la part de marché de l’électrique commence à jouer un rôle significatif dans l’économie, avec aujourd’hui plus d’un véhicule vendu sur trois livré avec une batterie.

Si l’Europe joue ainsi un rôle clé du côté de la demande, elle semble absente des débats du côté de l’offre, cédant la place à l’Amérique du Sud, la Chine et les Etats-Unis. Or la transition écologique porte en son cœur la question de l’indépendance énergétique et la nécessité de maitrise des solutions techniques. En laissant à des acteurs externes un élément clé de la chaine de valeur comme la batterie, l’Europe risque de ne pas être en mesure d’y répondre.

L’Europe fait donc face à un choix industriel stratégique. Une première option serait de rattraper son retard, en investissant dans des capacités de production à hauteur de ses ambitions. En considérant la domination asiatique trop importante, elle pourrait en deuxième option décider de se concentrer sur la maitrise d’éléments spécifiques de la chaine de valeur, comme par exemple l’intégration ou la seconde vie des batteries.

Cependant, la solution se trouve peut-être ailleurs en faisant le pari de technologies alternatives dont l’Europe aurait la maitrise. D’autres pistes existent et peuvent se révéler plus intéressantes selon le critère d’analyse : disponibilité de la ressource, rapidité de la charge, sécurité, autonomie…

La batterie au sodium est par exemple pleine de promesses et représente une alternative sérieuse. Alors que le lithium est très mal réparti, le sodium, qui se trouve dans l’eau de mer, est présent en larges quantités et est facile d’accès, de quoi éteindre d’éventuelles tensions géopolitiques liées à la ressource.

© V.GUILLY/CEA

Pour le moment, la batterie au sodium reste cantonnée aux laboratoires. Mais, devant les enjeux en présence, on comprend l’engouement du réseau français RS2E qui a annoncé la réalisation d’un premier prototype de batterie au format standard utilisé dans l’industrie. La densité d’énergie reste pour le moment inférieure aux batteries Li-ion, mais pourrait s’en rapprocher[1].

Devant le besoin de sécurisation des ressources, de maitrise des coûts et de sûreté des batteries, miser sur une technologie qui répond au plus près de ces enjeux paraît judicieux pour l’Europe. Cela demandera cependant en amont de fixer une feuille de route précise, stimuler la recherche dans la direction voulue, mailler le tissu industriel nécessaire, et enfin mettre en place un cadre règlementaire en cohérence avec les orientations choisies.

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[1] Actuellement de 90 Wh/kg contre 200 Wh/kg pour le lithium, la densité des batteries sodium pourrait à l’avenir atteindre les 130 Wh/kg