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.

4

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

5

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

6

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.

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

Chine, en matière de transition écologique sur la mobilité.

La politique de l'Union Européenne en matière de transition écologique est marquée par de très fortes ambitions en matière de réduction de GES ( Gaz à effet de serre). Cette ambition se matérialise par un ensemble de mesures politiques, regroupées dans le Pacte Vert pour l'Europe, qui tend à rendre l'UE neutre en carbone d'ici 2050. Pour atteindre cet objectif, l'UE s'efforce de réduire de 90 % les émissions de gaz à effet de serre provenant des transports avant le milieu du siècle. Concrètement, cela signifie encourager une transition massive vers des véhicules à zéro émission. L'objectif que l'Union Européenne a défini dans le cadre de sa stratégie de «mobilité durable et intelligente» est d'atteindre au moins 30 millions de véhicules à zéro émission d'ici 2030.⁴

⁴Communication de la Commission au Parlement européen, au Conseil, au Comité économique et social européen et au Comité des régions sur une stratégie européenne en faveur d'une mobilité durable et intelligente - Décembre 2020

9

Pour appuyer sa politique de transition écologique, le parlement Européen a voté l'Ajustement à l'objectif 55. Il s'agit là d'inscrire la réduction des émissions de GES de 55 % d'ici 2030 comme une obligation légale imposée aux États membres. Cette politique a un impact fort et se traduit dans le transport par de nouvelles réglementations sur les émissions des véhicules. En Juin 2019, le Conseil Européen a défini des limites sur les émissions produites par les voitures et camionnettes neuves. Cette limitation a été revue à la hausse en Juin 2022, la flotte moyenne de nouvelles voitures devra alors émettre 55% de CO2 de moins qu'en 2021 et la flotte moyenne de nouvelles camionnettes 50% de moins⁵, avec un objectif simple, diminution de 100 % des émissions de CO2 à l'horizon 2035 pour les voitures et camionnettes.

En réponse aux besoins grandissant des véhicules électriques en station de recharge, l'Union Européenne souhaite se doter d'un million de points de recharge publics pour véhicules électriques d'ici 2025, avec l'objectif d'atteindre trois millions de bornes d'ici 2030⁶. Enfin, pour encourager le changement vers les véhicules électriques, de nombreux pays de l'Union Européenne proposent des aides financières aux consommateurs, comme en France, où les acheteurs de véhicules électriques peuvent bénéficier d'un bonus écologique allant jusqu'à 6 000 euros.⁷

Aux États-Unis, le gouvernement Biden remet la transition écologique au centre du débat politique, notamment la question de la mobilité durable. L'administration Biden, dans le cadre de sa stratégie de déploiement des énergies propres, annonce vouloir investir 2 Milliards de dollars sur quatre ans à travers le Green Climate Fund⁸ pour promouvoir une énergie plus propre. Ce gouvernement porte une attention toute particulière aux nouvelles mobilités et essaye de faire face à la vague des acteurs chinois.

Pour se faire, l'administration Biden annonce, à travers son "American Jobs Plan", vouloir investir 174 milliards de dollars pour gagner la course du marché des véhicules électriques face aux concurrents internationaux. Ces financements importants ont aussi pour but de préparer le territoire national et la population à l'introduction d'un nouveau type de mobilité. Ce budget comprend l'installation d'un important réseau national de stations de recharge, avec l'objectif d'atteindre 500 000 bornes pour les véhicules électriques d'ici

⁵«Ajustement à l'objectif 55»: soutien du PE à l'objectif de zéro émission pour les voitures et les camionnettes en 2035 - Actualité Parlement Européen - Juin 2022

⁶Communication de la Commission au Parlement européen, au Conseil, au Comité économique et social européen et au Comité des régions sur une stratégie européenne en faveur d'une mobilité durable et intelligente - Décembre 2020 - Article 22.

⁷ Prime à la conversion - Ministère de la transition écologique - Janvier 2023

⁸Major Economies Forum on Energy and Climate - The White House - Avril 2023

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2030⁹. Le gouvernement propose aussi aux consommateurs américains des exonérations d'impôts allant de 4000 $ à 7500 $, si toutefois la voiture électrique a été manufacturée aux Etats-Unis¹⁰.

L'administration Biden souhaite donner l'exemple et prévoit de moderniser ses flottes de véhicules en électrique, 50 000 bus à essence seront alors remplacés par des nouveaux bus zéro émission d'ici 2030. Le gouvernement fédéral envisage par ailleurs de remplacer la totalité de son parc automobile de 600 000 véhicules par des nouveaux modèles de EVs produites obligatoirement sur le territoire américain.

Les Etats-Unis restent très conservateurs sur leur marché de l'électrique pour éviter toute dépendance au géant chinois. En effet, la Chine a été très proactive en matière de transition écologique et a investi massivement dans le secteur de la mobilité, en particulier pour les voitures individuelles. La Chine s'est engagée avant la COP 26 à atteindre la neutralité carbone d'ici 2060, estimant que son pic d'émissions de dioxyde de carbone devrait être observé avant 2030¹¹. Dès 2020, le gouvernement chinois dévoile ce qu'elle appelle sa «New Energy Vehicle Industrial Development Plan» qui décrit sa stratégie de 2021 à 2035 sur le déploiement des voitures électriques. Il s'agit d'un effort national pour diminuer la dépendance aux énergies fossiles mais aussi réduire la pollution de l'air qui est un réel fléau pour les villes chinoises. Le gouvernement chinois y voit une réelle opportunité de créer une industrie de classe mondiale et annonce avoir déjà déployé 4,92 millions de voitures électriques en 2020. Ces chiffres correspondent aux NEV ( New Energy Vehicles), incluant les véhicules électriques à batterie ainsi que les véhicules hybrides rechargeables et les véhicules à pile à combustible¹².

Les objectifs pour les années 2021 à 2035 sont clairement définis par l'administration : Les NEV doivent atteindre 20 % des ventes de véhicules neufs d'ici 2025. Cela représentera plus de 5 millions de véhicules électriques vendues chaque année en Chine. Bien sûr, le gouvernement chinois espère atteindre une majorité de NEV. Pour se faire, à l'image du gouvernement américain, souhaite rénover l'entièreté de sa flotte automobile en voiture électrique d'ici 2035. Depuis 2021, 80 % des nouveaux véhicules ajoutés à la flotte publique sont électriques¹³. Pour soutenir l'usage des NEV, la Chine, plus que tout autre pays, a investi massivement dans les infrastructures de borne de recharge. En 2023, le

⁹ The American Jobs Plan - The White House - Mars 2021 ¹⁰The White House - Website Cleanenergy

¹¹Neutralité carbone de la Chine en 2060: un changement éventuel de la donne pour le climat - Union Européenne - Octobre 2020

¹²China's New Energy Vehicle Industrial Development Plan - China Gouvernment - June 2021 ¹³ China's New Energy Vehicle Industrial Development Plan - China Government - June 2021

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gouvernement a prévu de construire 60 000 nouvelles stations de recharge publiques, passant leur nombre de stations de recharge à 171 000 à travers le pays. En 2022, c'est plus de 5,21 millions de bornes de recharges comptabilisées, public et privé, à travers tout le territoire.¹⁴

Le gouvernement chinois, pour soutenir cette transition, propose de nombreuses mesures incitatives. Tout d'abord, de nombreuses subventions pour l'achat de NEV sont mises en place pour encourager l'industrie automobile nationale à innover pour attirer les nouveaux clients. En 2019, l'achat d'une voiture électrique pouvait être subventionné à hauteur de 67 500 Yuans ( 8 566 € environ ). Cette aide a été revue à la baisse pour atteindre 30 000 Yuans ( 3 807 € environ ), et sera valable jusqu'en 2025. Une nouvelle baisse sera alors prévu à partir de 2026 jusqu'à fin 2027 pour atteindre 15 000 Yuans ( 1 900 € environ). Malgré la diminution des aides, la Chine reste encore le plus gros marché mondial des NEVs, responsable de 60 % des ventes de voitures électriques en 2022.¹⁵

En parallèle des subventions et des investissements en infrastructure, le gouvernement chinois a mis en place un système de crédit, obligeant les constructeurs automobiles à dédier un certain pourcentage de leurs productions aux voitures électriques. Ce système, salué à l'échelle internationale, oblige les fabricants à innover et à réhabiliter leurs usines pour s'adapter à la demande grandissante et bientôt omniprésente des voitures électriques. Ce barème, établi en 2019, est progressif jusqu'en 2023.¹⁶

L'augmentation importante de la demande de véhicules EVs, supporté par les politiques ambitieuses qui font de la voiture électrique une pierre angulaire de leurs stratégies de transition écologique, met au défi l'ensemble des chaînes d'approvisionnement du secteur automobile. Des chaînes de production, aux services achats en passant par la recherche et développement, de nombreuses questions se posent quant à la soutenabilité de notre système face aux nouvelles exigences qu'induisent les stratégies mises en place par les différents gouvernements pour faire face aux enjeux climatiques. Avant même de penser aux défis logistiques et à la restructuration des lignes de production, je me suis intéressé aux matières premières requises pour répondre à une telle demande.

¹⁴Electrifying the Road Ahead: Unlocking China's EV Charger Industry Potential - China Debriefing - June 2023

¹⁵China Extends NEV Tax Reduction and Exemption Policy to 2027 - China Debriefing - June 2023 ¹⁶ China: Light-Duty: NEV - Transport policy

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

Dans son rapport MOB 40 datant de 2021, soutenu par l'ACME, WWF indiquait déjà que « les projections d'acquisition de véhicules électriques et hybrides rechargeables devraient atteindre plus de la moitié des véhicules acquis lors des 3 prochaines années»¹⁷. Au niveau mondial, le rapport annuel de l'industriel Allkem, un des grands acteurs du raffinage de Lithium¹⁸, a estimé que 8.5 millions de voitures électriques ont été vendues à travers le monde en 2022. Cela correspond à une augmentation de 71% des ventes en comparaison de l'année précédente. Parmi ces 8.5 millions d'unités, 4.7 millions ont été vendues seulement sur le territoire Chinois, en pleine transition vers une mobilité moins polluante. Cette tendance observée induit une restructuration massive des chaînes de production et d'approvisionnement. En effet, bien que moins émettrices de gaz à effet de serre, les véhicules électriques ou hybrides sont de toute autre facture et bien plus demandeurs en ressource que leur homologue thermique.

Figure 1 : Minerals used in electric cars compared to conventional cars - Agence Internationale de l'Energie - Mai 2021

¹⁷BAROMÈTRE WWF FRANCE MOB40 - WWF - 1ÈRE ÉDITION 2021

¹⁸ Annual Report - Allkem - 2022 p.29

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C'est près de 7 fois plus de minerais requis entre une voiture thermique et une voiture électrique, un poids conséquent sur les chaînes d'approvisionnement en matière première. La raison d'une telle différence se cache dans la confection de la batterie entre ces deux types de véhicules. En effet, là où une batterie pèse entre 10 et 30 kg pour une voiture thermique, elle pèse en moyenne entre 250 et 300 kg pour une voiture électrique. Elle concentre à elle seule la grande majorité des minerais que contient un véhicule électrique.

Mais qu'est ce qu'une batterie? Elle consiste d'abord en l'assemblage d'une Anode, faite principalement de Graphite, et d'une Cathode. Cette dernière partie nécessite une importante quantité de minerais bruts. Les batteries dites au Lithium sont les plus communes sur le marché de la voiture électrique mais ces dernières font référence à plusieurs technologies de batteries, dont l'assemblage de minerais et la composition diffèrent les unes des autres. Les combinaisons de Lithium avec du Cobalt, de la Manganèse, du Phosphate ou encore du fer sont les plus communes. Les principales batteries actuellement sur le marché sont les LFP ( Lithium fer Phosphate) , NCA ( Lithium Nickel Cobalt Aluminium ) et les NMC ( Lithium Nickel, Manganese, Cobalt). Bien que les concentrations de Lithium dans ces batteries varient 10 % à 13 %, il est estimé que la demande en Lithium augmentera de 590 % entre 2021 et 2040. Il est alors exercé une forte tension sur ce minerai, dûe à la demande croissante mais aussi aux limites des unités d'extraction et aux enjeux géopolitiques qui les entourent. Devenu un élément d'importance capitale pour la bonne conduite des stratégies gouvernementales, le Lithium fait maintenant des minerais stratégiques dont l'approvisionnement doit être observé avec attention et sécurisé. J'ai ainsi porté au centre de mon mémoire les enjeux de ce minerai dans cette course à une société zéro émission, avec une question précise:

Dans ce contexte de forte tension sur les matières premières, dû à l'application de politiques ambitieuses pour soutenir la transition écologique, nous pouvons nous demander quels sont les risques de ruptures d'approvisionnement sur le Lithium dans la décennie à venir et comment les prévenir?

Pour répondre à cette question, nous verrons tout d'abord l'état actuel du secteur minier, comprenant la définition des minerais critiques, les usages du lithium, les tendances d'extractions actuelles et passées, les prévisions de demande et nous consoliderons ces données pour analyser les potentialités de rupture. Par la suite, nous porterons notre attention sur les différentes stratégies que peuvent entreprendre le secteur minier pour

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sécuriser la chaîne d'approvisionnement, tel que l'augmentation de la production, la substitution ou l'optimisation de l'usage des minerais, ainsi que le développement d'une secondary supply via le développement du recyclage. Nous nous intéresserons pour finir aux impacts des facteurs de risque sur les chaînes d'approvisionnement. Cela comprend les facteurs géopolitiques, économiques et financiers, mais aussi les facteurs technologiques ainsi que les facteurs politiques et sociaux. Nous conclurons par la mise en perspective les résultats des différentes recherches avec les enjeux de la transition écologique cités en introduction.

II. Etats de l'Art :

A. Définition des minerais critiques et de leur usage Qu'est ce qu'un minerai critique ?

Nous mélangeons, souvent à tort, les notions de minerai critique, minerai stratégique, minerai rare ou encore terre rare. Bien que des métaux peuvent se trouver dans plusieurs de ces catégories, des subtilités subsistent dans les définitions de chacun. Le site gouvernemental Mineralinfo¹⁹ réfère aux minerais comme étant :

- Des minerais rares si leur concentration dans la croûte terrestre est faible ou si leurs usages dans l'industrie grand public est peu ou pas significatif.

- Des minerais stratégique si leur usage est indispensable pour l'essor d'une économie, ou d'un secteur particulier. Le fer, matière première essentielle pour la confection de l'acier, est en outre un minerai stratégique important dans la métallurgie. Cependant, il n'en est pas moins un métal très courant, représentant 5 % de la composition de la croûte terrestre²⁰.

- Des terres rares si ces minerais appartiennent à la liste des lanthanides, groupe d'éléments chimiques du tableau périodique des éléments. Bien qu'appelé «Terres Rares», ces éléments sont parfois plus présents que d'autres métaux dans la croûte terrestre ( en comparaison de l'argent qui ne représente que 0,0000075% de la croûte terrestre ). Ces métaux sont appelés «terres rares» car ils se trouvent rarement

¹⁹ https://www.mineralinfo.fr/fr/securite-des-approvisionnements-pour-leconomie/substances-critiques-strategiques

20 Composition of Earth, from W.F. McDonough & S.-s. Sun

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en concentration nécessaire dans la nature pour permettre une exploitation économiquement rentable.

- Des minerais critiques si leur usage est peu substituable, dû à leur propriété unique. Ces minerais sont sujet à des risques de rupture d'approvisionnement pouvant entraîner des impacts négatifs importants sur des secteurs industriels ou l'économie.

Ainsi, il est très courant que des minerais critiques soient aussi étiquetés comme minerais stratégiques pour des secteurs industriels comme pour des Etats, qui se doivent de surveiller et de sécuriser au mieux leurs chaînes d'approvisionnement. Pour se faire, ces entités catégorisent les métaux suivant leur niveau de criticité. La criticité d'un métal est souvent évaluée à l'aide de matrices de criticités théoriques. Les minerais sont alors étudiés et positionnés sur la matrice au travers de deux axes:

- Le risque d'approvisionnement, associé d'une part aux ressources naturelles présentes et exploitables du minerais, mais aussi aux risques annexes pouvant impacter la chaîne d'approvisionnement, tel que la situation géopolitique entre acteurs du marché, la situation politique des pays producteurs ou un accroissement subite de la demande.

- L'importance économique, associée à l'usage de la matière dans les différentes activités économiques et à la valeur ajoutée de ces activités en comparaison du produit intérieur d'un État, d'une Union Politique comme l'Europe, ou du monde.

Depuis 2011, la Commission européenne a commandité quatre études dont le but est la définition d'une liste de minerais bruts critiques pour l'UE. La dernière étude, en date de 2020²¹, identifie 30 éléments comme étant des minerais critiques. Parmi ces métaux, on retrouve plusieurs matières premières présentes dans nos batteries ou nos composants électroniques, tels que le Lithium, le Cobalt, le Graphite, le Phosphate ou encore le Gallium. Il est important de souligner que cette liste est encline à évoluer au cours des prochaines années, comme cela a été le cas depuis 2011. En effet, la première étude de la Commission Européenne ne comprenait qu'une liste de 14 minerais critiques sur un total de 41 éléments candidats. Nous pouvions alors constater que le Lithium ne représentait pas un minerais critique. L'agrandissement de la liste des minerais sous tension s'explique par l'accélération des politiques Européennes en matière de transition écologique, retranscrit dans le communiqué Green Deal²² 2019. L'Union Européenne y reconnaît l'importance de stabiliser au maximum ses chaînes d'approvisionnement et usera de son affluence pour construire

²¹ Study on the EU's list of Critical Raw Materials - European Commission - 2020 p.7

22 The European Green Deal, COM 2019

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des alliances solides et diversifier ses sources d'approvisionnement. En effet, dans son communiqué portant sur sa nouvelle stratégie industrielle²³, la Commission européenne projette une multiplication par 2 de la demande en minerais bruts. La réévaluation des minerais critiques est ainsi primordiale pour l'Union Européenne qui veut sécuriser le déploiement de ses nouvelles technologies ou stratégies dans les secteurs clés tels que l'énergie verte, le digital, la mobilité durable et atteindre une neutralité carbone d'ici 2050. Parmi la liste des 30 métaux sous tensions, nous nous intéresserons tout particulièrement au Lithium, qui s'est vu catégorisé pour la première fois comme minerai critique.

Les usages du lithium

Présent dans de nombreuses technologies de cathode de véhicule électrique, le Lithium est d'une grande importance dans le déploiement des stratégies de mobilité low-carbon ( faible en émission de gaz à effet de serre ). La cathode, avec l'anode, forment les deux électrodes d'une batterie. L'anode, principalement composée de Graphite pour les véhicules électriques²⁴, correspond au pôle négatif d'une pile. Lors de la charge d'une batterie, une différence de potentiel s'accumule entre l'anode, qui se charge en ions de Lithium, et la cathode. L'usage de la batterie déclenche une réaction d'oxydation, qui détache un l'électron de l'atome du lithium. Cet électron, entraîné par la différence de potentiel, se déplace de l'anode vers la cathode par un circuit externe ( l'appareil usant de la batterie ), ce qui génère alors un courant électrique²⁵. Les Ions de lithium, attirés par la charge négative des électrons, traversent l'électrolyte entre le pôle négatif et le pôle positif, matérialisant la décharge de la batterie. La cathode, recevant un nombre important d'électrons chargés négativement, doit être composée de matériaux aux propriétés magnétiques et résistant aux fortes températures, pour éviter toute surchauffe.

Pour répondre à de telles exigences, plusieurs compositions de cathode existent. Les plus communes sur le marché²⁶ sont les NMC ( Lithium, Nickel, Manganese, Cobalt), qui représentent 80 % des batteries utilisées dans les voitures électriques, aux côtés des LFP ( Lithium, Iron, Phosphate ), plus de 17 % des batteries en usage, et NCA ( Lithium Nickel Cobalt Aluminium ), moins de 3 %. Utilisées aussi bien pour les B-PEV ( Battery for electric passenger vehicles), les B-EB ( battery for electric buses) ou les B-ESS (battery for energy storage systems), elles forment ensemble ce qu'on appelle communément les

23A New Industrial Strategy for Europe, COM 2020

24 Global Value Chains : Graphite in Lithium-Ion batteries for Electric Vehicles 2022

25 Batterie Li-Ion Germain VALLVERDU Historique Rappels Batterie Li-ion 1 / 18 Principe de fonctionnement des batteries au lithium

²⁶ Lithium, Cobalt and Nickel: The Gold Rush of the 21st Century

«batteries au lithium». Aussi utilisés dans les batteries LMO ( Lithium, Cobalt, Oxide ) à destination des petits appareils électroniques tels que les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables, l'usage du Lithium ne s'arrête cependant pas à la confection de cathode. Ces matériaux sont en effet déployés dans d'autres secteurs d'activités au vu de leurs propriétés.

Bien que 74 %²⁷ du lithium extrait en 2022 était à l'usage de la manufacture des batteries ( les autres usages étant la confection de verre et céramique à hauteur de 14 %, les lubrifiants à hauteur de 3%, la production de polymères et de poudre fluidifiantes respectivement à hauteur de 2 % chacun), ce ne fût pas toujours le cas. En 2017, seulement 39 %²⁸ du minerai était à destination du secteur des batteries, ce qui représente une grande évolution en l'espace de 5 ans. La production de céramique et de verre représentait alors 30 % de la consommation de lithium et 8 % était consacrée à la fabrication de lubrifiants. Les propriétés du Lithium sont en effet reconnues dans de nombreux secteurs car il permet d'améliorer la résistance au choc thermique des matériaux, offre des propriétés épaississantes et facilite la fabrication de polymères. Bien sûr, le lithium reste toujours employé dans ces secteurs, mais dans des moindres mesures en proportion de l'usage qu'il en est fait dans le secteur automobile.

En somme, bien que les besoins grandissants en matières premières, dûs au caractère stratégique des minerais dans les politiques de transitions écologiques, mettent sur le devant de la scène le Lithium, ce dernier est, depuis longtemps, utilisé dans divers secteurs d'activités. Cela induit aussi que des chaînes d'approvisionnement sont déjà existantes et ont dû évoluer ces dernières années pour faire face aux changements graduels des usages et de la demande. Nous pouvons ainsi nous questionner sur les réserves mondiales et les tendances d'extractions de ce minerai critique qu'est le Lithium.

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²⁷ Mineral Commodity Summaries 2022 ( usgs.gov) p.100

²⁸ Mineral Commodity Summaries 2017 p.100

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

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

La notion de réserve mondiale peut sembler être une valeur absolue mais il s'agit là d'une donnée construite artificiellement. Elle est la somme des ressources connues à l'échelle du globe et exploitables dans des conditions économiques courantes.²⁹ On distingue ainsi trois types de réserves:

- Les réserves prouvées qui sont exploitables économiquement.

- Les réserves probables, qui sont potentiellement exploitables dans les conditions économiques actuelles et avec les technologies les plus récentes.

- Les réserves possibles, qui sont des réserves potentiellement exploitables si des conditions favorables ( exemple d'une augmentation du prix de vente de la ressource ) ou des avancées technologiques le permettent.

Ainsi, ce qu'on appelle« Réserve Mondiale» fait référence aux réserves prouvées. Tous les gisements identifiés comme étant peu rentables, dû à un coût d'exploitation qui ne permet pas un rendement suffisant dans des conditions économiques courantes, ne sont alors pas inclus dans les totaux des réserves mondiales. De cette façon, un minerai, dont le prix sur le marché est à la hausse, verra ses réserves «probables» devenir des réserves «prouvées». A contrario, un pic du prix de l'énergie aura des incidences négatives importantes sur les coûts d'exploitation, ce qui diminuera les réserves mondiales. Ainsi, parler de réserve mondiale n'a de réalité que dans un contexte économique donné, matérialisé par l'état de santé des places financières et l'avancée des technologies d'exploitation. On parle de régime permanent quand une prospection, pour découvrir de nouveaux gisements, identifie non seulement les réserves exploitables dans des conditions économiques courantes, mais aussi les réserves «probables» et «possibles», dont l'exploitation n'est présentement pas rentable. Maintenant que cette notion de « Réserve Mondiale» a été définie, nous pouvons par la suite identifier les réserves de le Lithium, mais, comme indiqué précédemment, il est important de prendre en considération que ces données peuvent être amenées à changer.

²⁹ Réserves probables, prouvées, possibles (géologie) -- Géoconfluences ( ens-lyon.fr)

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Réserve et tendance d'extraction passée et présente.

Peu de mines sont dédiées à l'extraction d'un seul élément. En effet, on trouve fréquemment la concentration de plusieurs minerais sur une même couche géologique, à l'image de l'Argent qui est extrait depuis les mines de plomb, d'or ou de cuivre, ou encore le Cobalt qui se trouve principalement extrait comme sous-produit dans les gisements de cuivre et de nickel. Le Lithium, pour sa part, ne fait pas exception même si des exploitations sont dédiées à la production de Lithium. Ce minerai ne se trouve d'ailleurs pas naturellement sous sa forme métallique. En effet, l'élément «Li» Lithium est un métal extrêmement réactif, en particulier avec l'eau et l'air, et se trouve donc toujours combiné avec d'autres éléments pour former des composés³⁰. Les formes les plus communes sont le Carbonate de Lithium, plus communément appelé LCE ( Li2CO3 ), l'Hydroxyde de lithium ( LiOH.H20 ) et l'Oxyde de lithium ( Li20 ). L'extraction en roche dure du Lithium se fait principalement par le biais du minage de spodumène, qui représente le minerai avec la plus forte teneur en lithium ( teneur théorique de 8 % de Li20 mais teneur constatée plus de l'ordre de 5 à 7% )³¹. Les exploitants miniers, lors de leur rapport d'activité, indiquent donc leur produit en tonne de spodumène suivi de la teneur en Li20 ( exemple : 200 Kt / an de spodumène 6% concentration Li20 ). Tandis que l'extraction par roche dure correspond à la majeur partie du lithium extrait, il faut souligner que 45 % de la production est issue de produit de saumures³² provenant de lacs salés souterrains riches en sel de lithium. Ce processus se fait par évaporation des résidus et par réaction chimique. Bien que moins consommateurs de gaz à effet de serre, les lacs saumurés consomment énormément d'eau dans le processus de fabrication. Il s'en dégage ainsi des sels de lithium, ensuite transformés en LCE ou LiOH.H20. Tous sont retransformés et utilisés dans la confection des batteries. Pour faciliter la lecture des données entre les différents gisements et exploitations, il est de coutume de parler, dans les documents de recherches et articles, en « équivalent Carbonate de lithium». La table de conversion suivante sera alors utilisée pour rapporter chaque donnée de production et de consommation en « équivalent Carbonate de lithium ».³³

En 2022, l'U.S. Geological Survey estimait les réserves mondiales à hauteur de 138.398 Kt34 ³⁵. Les gisements se concentrent principalement au Chili, 35,4% avec 48.971 Kt, en Australie, 23,8% avec 33.002 Kt, en Argentine, 10,4% avec 14.372 Kt et en Chine,

³⁰ Le marché du lithium en 2020 : enjeux et paradoxes | MineralInfo

³¹ Hard Rock Lithium Processing - SGS MINERALS SERVICES - 2021

32 Lithium - L'Élémentarium ( lelementarium.fr)

³³ Conversion Tables - Pan Asia Metals

34 U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey: MINERAL COMMODITY SUMMARIES, 2023

³⁵ Kt : Kilotonne / Ktpa : Kilotonne par an

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environ 7,7% avec 10.646 Kt. Les 23 % restant sont réparties de manière assez inégale dans le reste du monde. Plusieurs prospections ont été menées dans bon nombre de pays, ce qui a permis d'évaluer à 521.654 Kt les ressources de Lithium en régime permanent. Ces potentielles réserves sont notamment localisées pour plus de 50 % en Amérique du Sud³⁶, entre la Bolivie ( 111.783 Kt ), l'Argentine ( 101.137 Kt ) et le Chili ( 52.165 Kt ).

Malgré ces réserves très importantes, la production reste moindre. 90% de la production de lithium provient essentiellement de 10 exploitations : 4 en Australie, 2 au Chili et en Argentine, ainsi que 2 en Chine. Ces 5 dernières années, l'extraction du lithium a été sujet à une hausse moyenne annuelle de 11 %³⁷ pour atteindre en 2021, 569.561 Kt produit³⁸. En 2016, la production mondiale de Lithium était estimée à 202.274 kt³⁹, ce qui représente quasiment une multiplication par 3 des volumes extraits par an. Il est intéressant de constater que, en plus d'une concentration des exploitations dans 3 zones géographiques qui sont l'Australie, l'Amérique du Sud et la Chine, l'outil de production est concentré dans les mains d'une poignée d'acteurs. Les 5 majors sont actuellement les compagnies Allkem Limited, Livent, Tianqi Lithium, SQM S.A., Albemarle Corporation, qui détiennent à elles seules plus de 80 % de la production mondiale⁴⁰. Une tendance d'apparition de nouveaux acteurs, soutenue par une criticité de plus en plus forte sur ce minerai, permet d'ouvrir ce marché à de nouveaux projets. L'Etat américain a accompagné plusieurs programmes d'exploration sur son territoire pour estimer ses ressources, déterminant des réserves de lithium à hauteur de 63.876 kt et incitant ainsi l'ouverture à de nouveaux acteurs.

La tendance croissance d'augmentation des quantités extraites est dès lors vouée à se maintenir, tirant bénéfice au maximum des différents gisements exploitables. Ce dévouement est porté par la transition écologique et notamment l'industrie automobile qui, de par son besoin croissant en minerais critiques, exerce une pression importante sur l'industrie. Il est ainsi de bon sens que d'aborder les tendances de consommations du Lithium et les confronter avec les taux de production actuels.

³⁶ U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey: MINERAL COMMODITY SUMMARIES, 2023

37 Lithium Metal: The Key to Green Transportation - MDPI - December 2022

³⁸ U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey: MINERAL COMMODITY SUMMARIES, 2023

³⁹U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey: MINERAL COMMODITY SUMMARIES, 2018

⁴⁰Marché du lithium - Croissance, tendances, impact du COVID-19 et prévisions (2023-2028) - Mordor Intelligence

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

Demande passée et présente.

Le marché du lithium est sujet à d'importants changements structurels dans la répartition de la demande entre les différents secteurs industriels. En 2010, 33 % de l'emploi du lithium était consacré à la confection de céramiques et de verres, faisant de ce secteur le plus important consommateur de Lithium. La manufacture de batteries ne représentait alors que seulement 22 % de la demande⁴¹. En 2021, le secteur EV pèse, à lui seul, 71% du volume globale de la demande, alors que la confection de céramique et de verre recule pour atteindre seulement 14%. Le déploiement des véhicules électriques porte, à lui seul, la hausse de la consommation de minerais critiques à des niveaux impensables il y a encore quelques années. Le marché s'accélère, principalement dû à un accroissement fulgurant du marché chinois. En 2022, 8.5 millions⁴² de véhicules électriques ont été vendus à travers le monde, ce qui représente une augmentation du volume annuel de 71 % par rapport à l'année 2021. À elle seule, la Chine représente 55% du marché avec 4.7 millions de véhicules vendus sur son territoire et une croissance de 123 %. L'agence Internationale de l'énergie estime même que ce n'est pas 4.7 millions mais bien 6 millions de véhicules électriques qui ont été vendus sur le territoire chinois. En rapportant et concaténant les données des 11 derniers rapports de l'agence gouvernementale américaine U.S. Geological Survey⁴³, nous pouvons constater l'évolution de la demande depuis 2012 jusqu'à 2021 ( dernière date de consolidation approuvée des données).

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On peut ainsi remarquer que depuis 2017, la hausse progresse plus rapidement et d'une manière exponentielle et cela malgré le COVID qui, d'après les prévisions réalisées par USGS, devait impacter la demande mondiale en Lithium. Depuis 2012, la consommation a augmenté de 237 % mais ce n'est rien face à ce que projettent les différents cabinets de conseils et d'analyses pour l'horizon 2030.

Prévisions 2030.

Les scénarios de zéro émission de gaz à effet de serre d'ici 2050 envisagent l'usage de près de 350 millions véhicules électriques d'ici 2030, contre 16,5 millions en circulation⁴⁴ en 2020. Il faut environ 14,4 kg de carbonate de lithium pour une batterie de voiture EV. En une estimation rapide, il faudrait environ 5 milliards de tonnes de carbonate de lithium pour confectionner le parc automobile nécessaire pour l'application des politiques de transitions écologiques. Cependant, il est très compliqué de faire des estimations exactes quant à la demande potentielle annuelle d'ici 2030. Si on regarde les estimations de Mineral.Info, la demande annuelle en 2030 devrait atteindre 300 Kt de LI ( Environ 1 597 Kt équivalent carbonate de Lithium )⁴⁵. Il s'agit cependant d'une prévision faite en 2020. L'IEA prévoyait pour sa part, dans son rapport datant de 2021, une demande annuelle d'un peu plus de 2 500 kt de Lithium⁴⁶. Cependant, dans son rapport datant de 2023, le cabinet McKinsey estimait, quant à lui, que la demande en Lithium en 2030 dépasserait les 3 000 de kilotonnes équivalent carbonate⁴⁷. On constate une grande disparité entre les évaluations des différentes agences et cabinets au fur et à mesure que les années passent. En effet, le marché est en pleine évolution et des nouvelles réformes gouvernementales peuvent actionner rapidement un accroissement de la demande. Pour une plus grande certitude, il est intéressant de regarder les estimations rapportées par les acteurs du marché, c'est-à-dire les exploitants miniers. La plus importante prévision mise à jour dernièrement provient de l'exploitant Albermarle, dans ton document« 2023 Strategic Update «, qui prévoit une demande atteignant les 3 700 kt d'équivalent carbonate de lithium en 2030.

⁴⁴'By 2030 EVs represent more than 60% of vehicles sold globally, and require an adequate surge in chargers installed in buildings' - IEA - September 2022

⁴⁵ «'Le marché du lithium en 2020 : enjeux et paradoxes' - Mineralinfo

⁴⁶Committed mine production and primary demand for lithium, 2020-2030 - IEA - 2021 47 Battery 2030: Resilient, sustainable, and circular - McKinsey - January 2023

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Avec une augmentation moyenne annuelle de 25-30 % de la demande, un premier pic à 1 800 kt d'équivalent carbonate de lithium en 2025⁴⁸, nous sommes proches d'une courbe exponentielle. D'après cette estimation, nous devrions atteindre une multiplication par 5 de la demande en 2030, le secteur des batteries représentera alors 95 % de la demande en Lithium. En somme, pour répondre aux besoins des années de 2022 à 2030, il faudra près de 20 000 kt de carbonate de lithium pour la totalité de la période. Face à une telle augmentation, il est dès lors impératif de déployer des actions pour sécuriser les chaînes d'approvisionnement. Mais quels sont les besoins?

Balance production / besoin et hypothèses

Le cabinet McKinsey démontrait, dans ses scénarios datant de 2022, que 55 % de la demande de lithium en 2030 ne pourra être approvisionnée⁴⁹. Si nous prenons en compte les dernières prévisions d'évolution de la demande, fournie par l'entreprise ALBERMALE comme vue plus haut, et que nous nous basons sur la dernière prévision de production estimée par l'U.S Geological Survey ,qui planifiait la production de Lithium en 2022 à 692 kt d'équivalent carbonate de lithium, et que nous projetons cette même quantité produite

⁴⁸2023 Strategic Update Transforming Essential Resources - ALBERMARLE - 2023 p.30 ⁴⁹Battery 2030: Resilient, sustainable, and circular - McKinsey - 2022

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jusqu'en 2030, nous obtenons la balance production / demande suivante:

Nous pouvons constater un delta de 13 772 kt de Lithium. Bien sûr, ce graphique ne peut être représentatif de la réalité mais il permet de mettre en évidence la nécessité des acteurs du secteur minier à mettre en place rapidement des stratégies pour prévenir les risques de ruptures de chaîne d'approvisionnement. En effet, cette représentation de la production ne prend pas en compte l'augmentation des rendements miniers, ni la mise en place d'une chaîne de recyclage ou l'application de politiques régulatoires. Au vu des recherches effectuées précédemment, nous pouvons émettre les hypothèses suivantes:

Hypothèse 1 : Les projets de développement ou d'expansion d'exploitations minières ne permettront pas de répondre aux prévisions de demande dans la décennie à venir. Hypothèse 2 : Le prix du lithium est surévalué et comporte un risque important d'une baisse soudaine, ce qui entraînerait une baisse de la production et la mise à l'arrêt d'exploitations minières.

Hypothèse 3 : L'opinion publique est contre l'ouverture de nouvelles exploitations minières et pourrait entraver la mise en activité des projets miniers.

Après avoir exposé la méthodologie, nous verrons par la suite les stratégies pour faire face aux pénuries dans la décennie à venir, ainsi que les facteurs de risques, pouvant aggraver les tensions sur ce minerai critique et ainsi ralentir, voire empêcher, l'atteinte des objectifs gouvernementaux.

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III. Méthodologie:

Ce mémoire se veut être une projection de la filière d'approvisionnement en lithium sur un horizon de 7 ans ( jusqu'à 2030 ) dans une démarche prospective, principalement d'horizon scanning. Les trois hypothèses sont des points qui m'ont paru cruciaux à étudier avec attention pour pouvoir structurer mes recherches et répondre pleinement à la problématique.

Pour répondre aux différentes hypothèses, nous allons adopter une méthodologie qualitative. Le mémoire sera tout d'abord structuré autour des données de production collectées auprès des différentes entreprises exploitantes, via l'étude de leurs rapports annuels ou par l'analyse de leurs études de faisabilité publiées pour leurs différents projets. Cette concaténation des données, mise en perspective avec les prévisions de demande fournies par les cabinets stratégiques ou les entreprises, nous permettra de valider ou non, la première hypothèse.

La seconde hypothèse fera l'objet d'une recherche approfondie et de référence provenant d'interviews de professionnels du secteur. Un premier prisme de l'hypothèse sur l'imbrication des enjeux financiers dans la planification minière sera abordé dans la partie IV.A. La validation de l'hypothèse se basera ensuite dans la partie V.B, en prenant en compte les cycles économiques et la volatilité des prix sur les marchés financiers.

La troisième hypothèse sera alimentée par une étude qualitative basée sur des articles de presse. Elle sera aussi testée par un questionnaire. L'objectif de ce questionnaire est d'accompagner l'analyse des risques et de définir l'impact des facteurs sociaux dans le risque de rupture de chaîne d'approvisionnement, essentiellement en comprenant si l'approbation des populations peut être un facteur de risque important. Le type d'échantillonnage est involontaire, permettant de toucher un grand panel de profils, de toute classe sociale et de professions différentes. Le questionnaire a donc été partagé via différents groupes de pairs, d'origine, d'âge et de profils différents, qui ont eux-mêmes partagé sur leurs réseaux. Il a pour objectif d'identifier les réactions de la population face aux stratégies de transition écologique des gouvernements, tournées vers les voitures électriques, mais aussi pour confirmer ou non si les répondants sont susceptibles de mener des actions bloquant la mise en activité d'exploitation.

Pour rassembler un maximum de réponses, le questionnaire se veut simple et rapide, en 10 questions suivant un cheminement bien spécifique. Il se structure en trois phases:

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- L'établissement du profil du répondant via trois questions : l'âge, la profession et la sensibilité du répondant aux enjeux écologiques.

- Questionnement sur la sensibilité aux enjeux de la transition écologique. Ce phase rassemble les 5 questions suivantes:

- Êtes vous prêt à changer votre voiture thermique pour une voiture électrique
?

- Si non, pourquoi:

- Si je vous dis "Lithium", à quoi cela fait référence pour vous?

- Saviez vous que le Lithium est un minerais sous fortes tensions et avec d'important risque de pénurie?

- Quelle serait, selon vous, la stratégie la pour adéquate pour éviter des risques de pénuries?

Ces questions permettent, d'une part, de percevoir les opinions des répondants quant aux stratégies de transitions écologiques, si ils sont enclins à changer vers la voiture électrique, leurs perceptions du lithium et du contexte de tension mais aussi et surtout, ces questions permettent de contextualiser les 2 dernières questions qui sont les plus importantes.

- La dernière phase interroge les répondants sur la question du développement des exploitations minières. Les 2 questions demandent donc si les répondants accepteraient de voir de nouvelles mines s'ouvrir sur le territoire français et comprendre la part des répondants qui seraient prêt à manifester ou à intenter des actions pour empêcher des projets miniers de s'ouvrir.

A l'issue des résultats, nous tenterons d'analyser les différentes réponses dans le cadre du développement de la partie V.C. Les résultats du questionnaire seront disponibles en annexe. Suite aux différentes recherches faites à travers le mémoire, les hypothèses seront alors validées ou réfutées lors de la conclusion.

IV. Stratégies futures pour faire face aux pénuries:

Pour faire face aux risques de ruptures des chaînes d'approvisionnements et limiter au maximum les goulots d'étranglements, plusieurs stratégies peuvent être prises en compte dans une démarche prospective. Certaines ont déjà fait l'objet d'études et sont en cours de déploiement, suite aux différentes projections faites durant les années précédentes. Cependant, comme nous avons pu le constater, les prévisions sont en

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constante évolution avec une tendance de croissance très notable. Il sera donc pertinent de concaténer les données nouvellement collectées avec les précédentes déjà exposées. J'ai divisé les stratégies potentiellement applicables en trois grand blocs, par groupe d'acteurs: - Primary supply: Qui représente les exploitants miniers, détenteurs de l'outil de production et sont donc les premières parties prenants à pouvoir mettre en place des actions pour développer les exploitations.

- Secondary supply: Qui fait référence aux nouveaux acteurs apportant des innovations sur des nouveaux moyens de production ou développant des nouvelles filières d'approvisionnement via le recyclage par exemple.

- Les gouvernements : Qui, par la législation, des accords commerciaux ou des aides, peuvent faciliter les actions des précédents acteurs ou fluidifier les approvisionnements en minerai.

Il est important de noter que je ne traiterai d'aucune «innovation» pouvant potentiellement être un substitut aux batteries lithium, telles que les batteries solides, les batteries aux sodium, les nouvelles batteries Tesla etc. En effet, bien que ces technologies soient très prometteuses, elles n'en restent pas moins en phase d'essai. Le délai permettant aux industrielles de s'approprier ces technologies, qu'elles soient commercialisables et impactantes sur le marché, dépasse l'horizon 2030. Elles ne sont pas à ce jour de réel atout pouvant prévenir les pénuries sur le Lithium dans la décennie actuelle.

Nous allons tout d'abord nous concentrer sur deux grandes actions que peuvent mettre en place les exploitants miniers dans le but de prévenir toutes ruptures de chaînes d'approvisionnement en minerai Lithium dans la décennie à venir.

A. Stratégies des exploitants miniers.

Face à une demande en minerai qui ne cesse d'augmenter, nous pourrions penser que la stratégie la plus simple à mettre en place serait d'augmenter la disponibilité des matières premières. Que cela soit en développant les gisements déjà existants ou en lançant de nouveaux projets de mines, il est vraisemblablement incontestable que pour répondre aux besoins exponentiels de la prochaine décennie, les acteurs du secteur minier vont être amenés à revoir leur production à la hausse. Cependant, il n'est pas si simple pour ces compagnies de s'adapter rapidement à ces changements de consommation. Activité régie par de fortes contraintes environnementales, capacitaires et financières, l'exploitation

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de gisement minier est une opération planifiée bien en amont du début de l'activité et ce, sur toute la durée de vie de la mine ( environ une trentaine d'années).

Le processus de planification minière a pour objectif d'organiser la totalité de l'exploitation minière dans le but de minimiser les coûts, d'optimiser le taux de production tout en respectant les règles de sécurité et les réglementations environnementales. Lors du développement d'un tel projet, de nombreuses contraintes restent imprédictibles et deviennent des facteurs de risques pour tout investisseur. C'est pourquoi de nombreuses études de faisabilité, comprenant l'évaluation des risques géologiques, économiques, opérationnels ou encore environnementaux et leurs impacts, sont prescrites en amont. La planification minière passe par des étapes clés qui sont : 1. L'évaluation des ressources, 2. La conception de la mine ( Mine design), 3. Planification de la production , 4. Évaluation de la viabilité économique , 5. Évaluation de l'impact environnemental et social , 6. Plan de fermeture de la mine⁵⁰.

Nous nous intéresserons tout particulièrement à la planification de la production. Le choix du taux de production d'une mine est une décision très importante, prise lors de la phase de développement d'une exploitation minière. Ce choix est fait en prenant en compte de multiples facteurs tels que:

4 La qualité et la quantité du minerai: Il s'agit de la disponibilité du minerai, en surface ou dans des couches plus profondes, mais aussi de sa pureté car plus sa concentration est basse ou associée à d'autres minerais, plus le besoin de traitement des gisements extraits est élevé.

4 Le Marché : Par cela, on entend la demande actuelle, la demande prévisionnelle mais aussi le cours du prix de vente associés aux minerais. Il est en général pris en compte la volatilité potentielle du prix et un seuil en dessous duquel l'exploitation du gisement ne devient économiquement plus viable.

4 Les coûts d'exploitation : Comprenant tous les coûts associés à l'exploitation de la mine, y compris les coûts en capital, les coûts d'exploitation, les coûts de réhabilitation du terrain après fin d'exploitation, le coût de traitement des déchets, la main d'oeuvre ou encore la maintenance.

⁵⁰Course 7.1.1 Mine Planning Details - PennState College of Earth and Mineral Sciences

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4 Capacité de l'équipement: Que cela soit les convoyeurs, les concasseurs ou encore les broyeurs, la capacité de l'équipement à extraire et traiter le minerai définit la capacité de production .

4 Considérations environnementales et réglementations : Les lois environnementales et les réglementations gouvernementales peuvent également avoir un impact sur le taux de production. Par exemple, si une mine est limitée dans la quantité de déchets qu'elle peut produire ou si elle est tenue de réduire ses émissions, cela peut affecter sa capacité de production.

Il s'agit là d'une liste non exhaustive car ces facteurs sont variables et dépendent de la condition financière de l'entreprise, de l'état ou de la localisation de l'exploitation, du type de minerai etc. La définition du taux de production est indispensable à la supervision de la planification minière d'un point de vue financier. Il est l'une des pierres angulaires, avec les CAPEX et les OPEX, qui permet de calculer la rentabilité plausible d'un projet minier. L'enjeu est donc de confronter;

4 Les CAPEX ( Capital Expenditure), correspondant aux dépenses d'investissement dans les immobilisations corporel ou incorporel, telles que l'achat du terrain, des équipements ou encore des logiciels de gestion comptable et opérationnelle.

4 Les OPEX ( Operational Expenditure), correspondant aux dépenses opérationnelles ou coûts d'exploitation. Y est inclus la charge salariale, la consommation en eau et électricité, les sous-traitants ou encore les frais d'assurance.

Avec le taux de production potentiel de la mine multiplié par les prix de ventes estimés des minerais. Pourquoi cette confrontation est-elle si importante ? Parce qu'elle permet à l'entreprise de définir une planification minière optimale, avec le meilleur retour sur investissement pour un niveau de risque contrôlé. Ces informations sont quantifiées sous la forme d'indicateurs financiers que sont le IRR (Internal Rate Return ou Taux de Rentabilité Interne) et le NVP (Net Present Value ou Valeur Actuelle Nette), fournissant le taux de rendement d'un projet dans un contexte d'incertitude donné (volatilité des prix de ventes, augmentation potentiel des CAPEX ou OPEX, variation des taux de changes etc).

Un exemple parlant de planification minière est le projet Whabouchi, dirigé par l'entreprise Nemaska Lithium. Il regroupe la construction d'une mine de lithium ainsi qu'un complexe de fabrication d'électrolyse. Les premières études terrains pour évaluer la

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faisabilité du projet ont été lancées en 2009. La phase de construction a commencé en 2016 et la première tonne d'hydroxyde de lithium produite en Décembre 2017. Les CAPEX pour la mine seule s'élèvent à 606.3 Millions de dollars, contre 541.4 Millions de dollars pour le complexe industriel, ce qui représente un total de 1.147 Milliards de dollars d'investissement pour ce projet. Les taux de production sont estimés en amont sur une période de 33 ans d'activité et des rendements évalués à 2.000 tonnes Li2SO4.H2O / an , 24.500 tonnes d'Hydroxyde de lithium / an et 11.500 de Carbonate de lithium / an⁵¹. Le IRR est évalué à 30,5 % en tenant compte des investissements, de la planification de la production sur 24 ans et des prix potentiels de ventes. Il s'agit d'un exemple parfait de planification minière, où on constate un travail d'études préparatoires s'étalant sur plusieurs années et où les rendements sont planifiés en amont pour s'assurer d'un retour sur investissement optimal tout en réduisant les coûts et les risques liés aux incertitudes.

L'augmentation de la produit implique donc une revue de la planification minière préétablie pour l'expansion des mines existantes, ou encore la mise en place d'une étude de faisabilité complète pour l'exploitation d'un nouveau site. Comme nous avons pu le constater avec le cas du projet Whabouchi, les investissements requis étant conséquents, et l'incertitude liée aux risques nécessitant des études préalables longues, accroître l'extraction de minerai est une stratégie long termiste, n'offrant des résultats qu'après un délai de 3 à 15 ans et n'est pas adaptée à une hausse soudaine de la demande.

Cependant, les acteurs du secteur minier ont ,depuis quelques années déjà, commencé à anticiper cette explosion du marché. Plusieurs projets d'expansion de gisement déjà existants ou de créations de nouvelles exploitations, soutenus par le marché et les Etats, sont en développement pour répondre, en partie, aux besoins futurs.

Exploration et développement de nouvelles mines.

L'aménagement de nouvelles exploitations minières passe toujours par 3 étapes, complexes et indispensables, avant que la première tonne de gisement ne soit extraite⁵² :

Phase 1. Exploration, pendant laquelle est formalisée l'étude de faisabilité et la planification minière

⁵¹ 1 TECHNICAL REPORT FEASIBILITY STUDY ON THE WHABOUCHI LITHIUM MINE AND

SHAWINIGAN ELECTROCHEMICAL PLANT - Final Report - 2018 p.14/p.30-47

⁵²Étapes du projet minier - Ministère des Ressources naturelles et des Forêts - Gouvernement Canadian

4 Phase 2. Études d'impact et Examen, pendant laquelle le projet est porté à examen devant les institutions gouvernementales et le grand public pour l'obtention des permis et autorisations.

4 Phase 3. Construction , signifiant le début réel de l'exploitation et l'installation des infrastructures nécessaires aux opérations minières.

L'élaboration de ces phases prennent en moyenne entre 8 et 10 ans à se finaliser, parfois allant jusqu'à 15 ans.⁵³ Malgré ce temps long, plusieurs projets miniers vont voir le jour avant 2030, réhaussant la production de Lithium.

J'ai donc porté mes recherches sur tous les projets miniers dont les dates d'ouvertures sont confirmées pour une entrée en activité avant 2030. Les données suivantes ont été collectées en faisant la revue de tous les rapports annuels de 2022 des cinq acteurs majeurs du Lithium qui sont : - Allkem Limited - Livent - Tianqi Lithium - SQM S.A. - Albemarle Corporation. Les capacités de productions des différentes mines ont été récupérées à travers les études de faisabilité de chaque projet, et ont été converties en LCE sur la base de la table de conversion précédemment exposée. J'ai aussi pris en considération les grands projets miniers qui ont été sujet à des annonces d'ouverture prochaine tel que le projet d'Imerys et sa mine de Lithium en France. Ces recherches ne se sont portées que sur les gisements miniers au sens stricte du terme, c'est-à-dire minerais durs ou salars. Les autres sites de production de Lithium seront traités dans la partie B. Les gisements en cours d'exploration et sans calendrier d'exploitation n'ont pas été pris en compte dans mes recherches.

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53" Où et comment l'exploitation minière se déroule-t-elle ?" - ICMM

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Sources	Projet	Date d'ouverture		Production en LCE	HEADING ( minedocs.com)
Arcadia Lithium Project	2024	23 ktpa
Kathleen Valley Project	2024	44 ktpa		Resources Ltd
Infinity Lithium's San Jose lithium project	2025	16,26 ktpa		Underground Mine & Lithium
Wolfsberg Lithium Projec	2025	8,8 ktpa		September 2020 Wolfsberg
EMILI lithium project	2028	30 ktpa		Project_FINAL_FR.pptx
georgia lake mining project	2025	23 ktpa		Preliminary Economic
James Bay lithium project	2024	64 ktpa		Feasibility Study
Barroso Lithium Project	2025	38 ktpa		Portugal
EMARET lithium project	2024	24 ktpa		FR.pdf
Mt. Holland project	2024	47 ktpa		eport-Summary.pdf

Comme nous pouvons le constater, de nombreuses mines ont pour perspective de commencer leurs activités avant 2025. La totalité de la production de ces mines atteint 318 kilotonnes par an, ce qui représente une augmentation de la production de près de 50 % par rapport au prévisionnel de production de 2022 fourni par l'U.S. Geological Survey. À noter que ce tableau regroupe les projets annoncés. Certains projets en cours d'exploration peuvent émerger à l'horizon 2026-2030 si les études de faisabilité sont concluantes et que les permis d'exploitation sont délivrés rapidement.

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Expansion des opérations minières existantes.

L'expansion des opérations minières existantes réfère à l'augmentation de la capacité de production d'une mine. Cette décision est souvent corrélée à une augmentation de la demande et donc du cours du prix de vente du minerai sur le long terme. Il s'agit là d'un choix très stratégique car, le plan minier d'exploitation ayant déjà été défini en amont, cela implique une revue complète de la planification minière ainsi que des investissements financiers importants, pouvant remettre en question la viabilité économique du site. Plusieurs stratégies sont possibles pour augmenter la capacité de production d'une mine ou d'un salar tel que : - Changement de l'équipement minier vers de la machinerie plus performante - Augmentation des heures d'exploitation ( Opération 24 h / 24 h ) - Expansion de la mine ( Ouverture de nouvelles zones d'extraction ou approfondissement de la mine ) - Intégration de nouveaux modèles mathématiques permettant l'optimisation de la planification minière ( Exemple avec l'intégration de modèle d'intelligence artificielle ) - Automatisation de la machinerie ( Exemple de l'entreprise Emerson proposant des solutions d'automatisation et de contrôle industriels).

Dû à la forte augmentation de la demande, les exploitants miniers sont bien sûr amenés à considérer cette option. Connaissant les réserves de leurs différents gisements, ils peuvent rapidement cibler les exploitations les plus prometteuses et y mener des travaux d'expansion de capacité. Ces actions sont toutes présentées aux actionnaires dû aux impacts financiers qu'elles engendrent. Pour récolter ces informations, j'ai procédé avec la même méthode que lors de l'identification des nouvelles exploitations : une revue complète de tous les rapports annuels de 2022 des cinq acteurs majeurs du Lithium qui sont : - Allkem Limited - Livent - Tianqi Lithium - SQM S.A. - Albemarle Corporation. Les capacités de productions des différentes mines ont été récupérées à travers les études de faisabilité de chaque projet, et ont été converties en LCE sur la base de la table de conversion précédemment exposée.

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Sources	Projet	Entreprise	Date		Augmentation de production en LCE	Albemarle
Silver Peak	Albemarle Corporation	2025	10,65 ktpa		Announces - 2021
Non mentionné	SQM S.A.	2023	30 ktpa		SQM S.A. - 2022 ,
Greenbushes	Tianqi Lithium	2025	80 ktpa graduellement de 2025 à 2030		Mining Digital -
Argentina	Livent	2023	20 ktpa		Livent - 2022
Sal de Vida	Allkem Limited	2023	15 ktpa		Allkem Limited -
	Allkem Limited	2025	30 ktpa		2022 , p.27

Ces expansions de capacité de production permettraient d'augmenter la production annuelle de lithium de 185,65 kilotonnes d'ici 2030. Il est important de souligner que dans les différents rapports annuels, nous voyons apparaître ce qui s'appelle des « lithium hydroxide plant». Cela fait référence aux usines de raffinement qui n'ont pas été prises en compte lors de la collecte des données. Je me suis avant tout concentré sur les capacités d'extractions du minerai.

L'augmentation de la productivité d'une mine est limitée par plusieurs facteurs, que cela soit la réglementation, les ressources, la capacité structurelle ou encore les défis techniques. Cependant, nous pouvons constater qu'après validation par la direction, la mise en place des projets d'expansion ne prend pas plus de deux à trois ans avant d'être complètement opérationnelle (délai estimé sur base des rapports annuels. Exemple de la compagnie SQM qui a validé l'expansion de sa production en 2022 et anticipe la hausse d'extraction à l'horizon 2030 avec une augmentation progressive jusqu'à 2025⁵⁴). Il est donc fort probable que nous ayons dans les prochaines années de nouvelles annonces de hausse sur différents sites d'extraction.

Nous pouvons constater que les exploitants miniers ont déjà commencé à anticiper la hausse de la demande. Cependant, l'attente est grande et fait peser de lourds besoins sur

⁵⁴Annual Report - SQM - 2022 , p.10

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leurs épaules. Pour les aider à maintenir une chaîne d'approvisionnement stable, de nouveaux acteurs entrent en jeu et peuvent devenir de réels piliers stratégiques pour sécuriser l'approvisionnement en Lithium et permettre le bon déploiement des politiques de transition écologique des États.

B. Secondary supply

Est entendue par «Secondary Supply«, des chaînes d'approvisionnement complémentaire à la chaîne principale. Il s'agit ainsi de potentielles ressources en lithium qui ne seraient pas issues des gisements conventionnels. Je m'interroge donc dans cette partie sur les procédés pouvant supporter la demande aux côtés de la production provenant des mines et des salars. Suite à mes recherches, j'ai pu identifier des technologies des processus requérants moins de lithium dans la confection des batteries ou encore des technologies d'extractions permettant une meilleure concentration du lithium depuis les salars mais toutes ces technologies n'ont pas de débouchés avant l'horizon 2030. Me concentrant sur des procédés pouvant avoir un réel impact dans des stratégies de prévention de pénurie sur le lithium, j'ai pu identifier deux sources d'approvisionnement secondaire.

Le Recyclage

On pense à tort qu'aucune filière de recyclage n'est mise en place pour récupérer les minerais critiques dans les objets électroniques. Or, de nombreuses entreprises sont présentes sur ce marché depuis de nombreuses années, tel que Suez, Morphosis, Paprec, Cnim, Veolia, Ara Co, Recylex, Solvay, Snam, Sims Recycling Solutions, Glencore, Metal Conversion Technologies ou encore Ecosystem. Le traitement des déchets a été de tout temps un enjeu majeur pour les gouvernements qui, depuis les années 2000, ont mis en place des législations pour réguler le traitement des objets électroniques et faire porter aux fabricants les responsabilités quant au cycle de vie de leurs produits. L'Union Européenne a annoncé plusieurs réformes dans ce sens. Dès 2003, la directive DEEE ( Déchets d'équipements électriques et électroniques) impose aux entreprises détentrices de ce type de produits de les trier et de les recycler, sous peine d'amende.⁵⁵ Dans une démarche

⁵⁵ Réglementation DEEE et handicap

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encore plus engagée, l'UE adopte en 2015 et renforce en 2023 le «Circular Economy Action Plan»⁵⁶. Ce plan stratégique vise à augmenter le taux de recyclage des différents déchets, plastiques, électroniques, textiles ou encore alimentaires.

L'Europe n'est pas la seule à déployer une nouvelle stratégie de traitement de ce domaine. Parmi les plus gros émetteurs, la Chine, qui émet beaucoup de déchets mais se trouve aussi être très en avance sur la gestion et le recyclage de ces derniers. Depuis 2018, la Chine est l'un des plus grands producteurs et recycleurs de déchets électroniques au monde. Cette même année, la Chine a adopté les mesures «Interim Measures for the Management of Recycling and Utilization of Power Batteries of NEVs « et «NEV Power Battery Provisional Regulation on the Administration of Collection and Utilization»⁵⁷, imposant un système de traçabilité des batteries, encourageant le recyclage et créant un nouveau label. Le gouvernement Chinois désigna 5 entreprises ( il est question maintenant d'une quarantaine d'entreprises) habilitées à recevoir les matières dangereuses et qui deviendront alors responsables du recyclage, tel que Quzhou Huayou Cobalt New Materials, GHTech ou encore Ganzhou Highpower Technology.

Bien que les acteurs du recyclage soient, comme nous avons pu le voir, portés par des réglementations fortes des pouvoirs publics, ils restent cependant en marge des chaînes d'approvisionnement des concepteurs de batteries. Cela s'explique par la qualité inférieure des matières recyclées ainsi qu'un coût de production égal voire supérieur aux minerais extraits depuis les exploitations.

Il existe plusieurs procédés de recyclage mais les deux principales sont⁵⁸ :

- Les procédés pyrométallurgiques : consistant à enfourner les matières à recycler, séparer les métaux rares lors de la fonte et procéder à un nouveau raffinage par électrométallurgie. Il s'agit de la méthode la plus employée pour recycler des métaux. Cependant, ce processus ne permet pas de récupérer le lithium et entraîne donc une perte de ressource importante.⁵⁹

- Les procédés hydrométallurgiques : consistant à dissoudre les métaux à recycler dans des bains d'acides ou des bases hydriques pour les séparer des différents

⁵⁶ Circular economy action plan ( europa.eu)

⁵⁷ LES ENJEUX DU RECYCLAGE DES BATTERIES EN 10 QUESTIONS - Arval Mobility Observatory - 2022 , p.103

⁵⁸ Les procédés de recyclage - Corepile

⁵⁹ Batteries lithium-ion : ces projets industriels de recyclage qui émergent en Europe - Usinenouvelle - 2021

éléments. Les investissements nécessaires en équipements et agents chimiques rendent les procédés hydrométallurgiques généralement plus coûteux que leur homologue pyrométallurgique. Cependant, ils sont moins polluants, ont un impact environnemental réduit et permettent de récupérer une proportion plus élevée de métaux, et notamment le lithium.⁶⁰

D'autres procédés tels que la bioprécipitation ( usages d'agents biologiques comme des champignons, algues etc ), l'extraction par électrochimie ou encore le fissurage thermique des déchets électroniques existent mais restent anecdotiques.

Certaines entreprises proposent des nouvelles méthodes alliant plusieurs procédés, tels que Li-Cycle ou encore Umicore. Ce dernier, par exemple, lie pyro et hydrométallurgiques pour proposer un procédé permettant de recycler plus de 70 % du lithium présent dans les batteries. L'entreprise prévoit d'ouvrir la plus grande usine de recyclage de batterie en Europe dès 2026⁶¹. Li-Cycle, quant à eux, propose une méthode permettant d'aller jusqu'à 95 % de récupération des métaux au sein des batteries. Présent en Amérique du Nord, ils ont pour projet de s'étendre en Europe et s'implante déjà en Allemagne. Ils estiment ainsi pouvoir produire entre 6.5 et 7.5 ktpa de LCE.⁶²

Comme nous pouvons le constater ci-dessous, une trentaine d'installations sont réparties dans le monde, avec une grande concentration en Europe et en Chine. Cependant, il est difficile d'identifier le volume de lithium produit à travers ces processus de recyclage.

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⁶⁰ Electronic waste generation, recycling and resource recovery: Technological perspectives and trends - ScienceDirect - Chapter 3.2

⁶¹ Umicore Battery Recycling - Umicore

⁶² Annual report - Li-Cycle - 2022 , p23

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Installations établies et planifiées de recyclage de batteries lithium-ion à travers le monde en novembre 2021⁶³

En effet, il est estimé que seulement 5 % des batteries sont recyclés dans le monde⁶⁴. Le Lithium ne représentant que 2 % du poids total d'une batterie⁶⁵, il s'agit là d'une proportion extrêmement faible. Christel Bories, présidente du Comité stratégique de filière miniers et métallurgiques, indique lors d'une interview au journal «Le Parisien» qu'il est attendu 50 000 tonnes de batteries à recycler à l'horizon 2027⁶⁶, représentant un potentiel de 7.5 kt de lithium⁶⁷. Ce quotidien estime que ce chiffre pourrait s'élever à 700 000 de batteries à recycler en 2035.

Ainsi, le recyclage représente une solution certaine pour prévenir des potentielles pénuries sur les chaînes d'approvisionnement principales. Cependant, les batteries lithium

⁶³ les technologies de recyclage des batteries lithium-ion - CAS Solutions - 2021

⁶⁴ Research Plan to Reduce, Recycle, and Recover Critical Materials in Lithium-Ion Batteries - U.S. Department of Energy - 2019 , p.7

⁶⁵ L'empreinte écologique des batteries - Révolution Energétique - 2020

⁶⁶ Véhicules électriques: 700 000 tonnes de batteries à recycler en 2035 - Le Parisien

⁶⁷ Conversion faite sur base de l'article A Review on Environmental, Economic and Hydrometallurgical Processes of Recycling Spent Lithium-ion Batteries: Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review: Vol 42, No 7

première génération arrivent doucement en fin de vie et les filières de recyclage peine encore à se mettre en place. Il est certain que le recyclage aura une place importante dans la sécurisation des chaînes d'approvisionnement en lithium. Mais force est de constater que les volumes produits, bien que réels, resteront encore anecdotiques jusqu'en 2030 si des opérations visant à mieux collecter les batteries ne sont pas menées.

Lithium par production Géothermal.

Une avancée majeure, qui représente un réel atout dans la sécurisation de la chaîne d'approvisionnement du lithium, est l'extraction depuis des sources géothermiques. Principalement utilisées pour produire de l'énergie, les centrales géothermiques procèdent à des forages allant jusqu'à 2000 mètres de profondeur pour capter l'eau des nappes phréatiques, dont la température avoisine 100 à 150 degrés⁶⁸. L'eau chaude actionne alors des turbines produisant de l'électricité. Il s'avère que ces eaux sont chargées de nombreux éléments minéraux tels que le chlorure, la silice ou encore le soufre. Il s'avère que des traces de lithium, en concentration plus faible bien sûr, sont présentes, comme en témoigne l' «Etude géochimique et Géothermique des eaux sulfurées sodiques de Luchon» réalisée en 1984⁶⁹. Ainsi, de nouvelles techniques d'extraction du lithium par filtration des eaux géothermales ont vu le jour. Des nouvelles structures sont installées à bord des centrales géothermiques, captant l'eau pompée à des fins de production énergétique. L'eau passe par des membranes d'agent filtrant, extrayant le lithium de la solution, puis est réinjectée dans la nappe phréatique.

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⁶⁸ La géothermie : qu'est-ce que c'est? - Geo.fr

⁶⁹ Etude Géochimique et Géothermique des eaux sulfurées sodiques de Luchon - 1984 , p.9

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Schémas d'extraction du lithium par sources géothermiques. Source : EuGeLi⁷⁰

Ce procédé a l'avantage, comme le présente la compagnie Vulcan Energy⁷¹, d'émettre moins de GES que l'extraction conventionnelle, de consommer moins d'eau qu'une exploitation de salar et d'émettre moins de déchets. Un avantage non négligeable est que l'investissement financier est bien moins important pour l'ouverture d'une telle exploitation. Aussi, la mise en place de ces structures est bien plus rapide, à l'image du projet EuGeLi, visant à produire du lithium de qualité batterie depuis des sources géothermiques localisées à la frontière franco-allemande. Ce projet, démarré en 2019, a vu ses premiers résultats en 2021 et espère, après avoir défini un modèle économique rentable, pouvoir produire 10 ktpa de LCE⁷². Actuellement en Europe, on dénombre 130 centrales géothermiques en exploitation et 160 projets en développement ou en cours de planification⁷³, autant de possibilités d'étude pour la production de Lithium.

Plusieurs projets ont d'ailleurs planifier les entrées en activité à l'horizon 2024-2025. Les principaux sites ont été identifiés dans l'étude de marché « A look at the geothermal lithium sector and some miners» réalisé par «Seeking Alpha» en 2021⁷⁴. Les données suivantes ont été collectées en analysant les études de faisabilité ainsi que les rapports annuels des compagnies:

⁷⁰ EuGeLi : extraction du lithium à partir de saumure géothermale en Europe | BRGM

⁷¹ Zero Carbon LithiumTM - Vulcan Energy Resources ( v-er.eu)

⁷² Projet Eugeli - Eramet

⁷³ Retour du rapport de l'EGEC - 2019 - Geothermies

⁷⁴ A Look At The Geothermal Lithium Sector And Some Miners - Seeking Alpha - 2021

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Sources	Entreprise	Production en LCE ktpa		Date	Project Review -
Controlled Thermal Resources	22	2024-2025
		2025-2026		CTR - 2021
		2026-2027
		2028-2030		Lithium Valley
BHE Renewables Minerals	17,6	2024		Commission
EnergySource Minerals	106,46	2025		Minerals (ESM)
Vulcan Energy Resources	35,2	2025		LithiumTM -
Eramet	24	2024		projet de
Projet Eugeli	10	non annoncé		français pour les

Ainsi, avant la fin de la décennie, le lithium issu de sources géothermiques pourrait représenter une production annuelle de plus de 457,260 tonnes de LCE, équivalent à plus de 65% de la production annuelle de l'année 2022 estimé à 692 kilotonnes par l'U.S. Geological Survey. Il s'agit là d'une source majeure qui peut permettre de sécuriser, en local, la chaîne d'approvisionnement en Lithium dans les différents pays.

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C. Gouvernements et institutions étatiques

Les Etats jouent bien sûr un rôle crucial dans la mise en place de stratégie pour prévenir les pénuries. Il en va de la bonne application de leurs politiques de transition écologique, il est donc crucial pour ces acteurs de sécuriser les chaînes d'approvisionnement pour faire face à une certaine volatilité des prix, à un climat géopolitique complexe, aux risques environnementaux etc. Pour se faire, les gouvernements ont plusieurs cartes à jouer. Bien sûr, ils ont le pouvoir législatif en main, pouvant réglementer ou assouplir le développement de projets. Ils sont aussi acteurs du financement et surtout les représentants d'une nation, à même de créer des accords commerciaux et d'entraides. Dans cet horizon jusqu'à 2030, date butoir à laquelle, nous avons pu le voir précédemment, les véhicules électriques devront être installés comme outil de mobilité principale, les Etats ont leur part à jouer. Nous allons ainsi voir le cadre législatif qu'un gouvernement peut mettre en place comme stratégie de sécurisation des chaînes d'approvisionnement, mais aussi les partenariats qui peuvent être mis en place entre pays.

Des politiques publiques directives:

- Législation sur l'exploitation minière : L'ouverture d'une mine, surtout en Europe,

nécessite des prérequis importants en terme d'études d'impact, de rendu financier et d'analyse des sols. L'obtention des permis d'exploitation peut prendre beaucoup de temps, ce qui rallonge le déploiement de nouveaux projets miniers. Bien sûr, il est nécessaire d'imposer des normes environnementales rigoureuses, pour éviter toute dérive qui pourrait impacter négativement l'environnement et les populations locales. Cependant, les Etats ont la possibilité de mettre en place des procédures d'autorisation simplifiées pour l'expansion ou la création de mines, de réduire le temps de traitement des dossiers, mais aussi de proposer des aides fiscales, telles que des exonérations d'impôts ou des droits d'usages moins coûteux. La facilitation des implantations de projets miniers, que cela soit en terme d'assouplissement des procédures administratives ou en terme d'aide financière permettrait l'émergence plus rapide d'exploitation pouvant sécuriser les chaînes d'approvisionnement locales.

C'est en outre ce qu'a mis en place l'Australie en 2020. Pour apporter une aide au développement de l'industrie des minerais critiques, le gouvernement a créé le «Critical Minerals Facilitation Office». Cette structure a pour objectif de coordonner le déploiement des projets miniers sur le territoire, en les aidant à trouver des investisseurs, en facilitant les

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échanges avec les régulateurs, en les mettant en contact avec les partenaires stratégiques de l'Australie mais aussi en leur proposant des aides financières. On comprend par-là que l'Australie souhaite rester un acteur majeur du secteur minier et un leader dans l'innovation car c'est par le biais de cette agence que sont financés des hubs de recherches tels que le Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) ou encore l'Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO)⁷⁵.

- Législation pour accélérer la recherche et le développement : Les pouvoirs publics

ont tous des budgets alloués à la recherche. Principalement tourné vers la recherche fondamentale, les gouvernements pourraient très bien créer des missions « Pouvoirs publics»⁷⁶ pour promouvoir la recherche sur des nouvelles techniques d'extraction, sur la cartographie des réserves minières sur le territoire, ou sur le traitement des déchets et un recyclage plus performant des minerais stratégiques à partir des batteries usagées. L'Etat a aussi la possibilité de créer des crédits d'impôt à l'attention des entreprises qui investissent dans la recherche et développement dans ce type de domaine. Des partenariats Public-Privé sont aussi à envisager pour effectuer des tests d'application sur des nouvelles technologies.

C'est en effet ce qui a été mis en place lors du projet EuGeLi⁷⁷. Développé en partenariat avec des universités, des centres de recherches et des industriels, ce projet, coordonné par l'entreprise Eramet, a été financé à 85% par l'EIT ( European Institute of Innovation and Technology). Cette structure, créée par la Commission Européenne, a pour but d'accompagner l'innovation dans des domaines stratégiques, notamment en cofinancement et en supervisant des projets, tel que EuGeli ou encore le Projet Sultan. Ce dernier avait comme sujet l'extraction de lithium à partir des résidus du traitement minier, de manière écologique et rentable.⁷⁸

- Législation sur le commerce de minerais : Les gouvernements ont tout intérêt à

mettre en place des politiques favorisant les échanges sur les minerais. Il peut s'agir d'accords commerciaux entre Etats, avec des pays producteurs notamment le Chili ou l'Australie, pour sécuriser une partie de leur exportation. Il peut aussi faire référence à des tarifs douaniers allégés sur les produits identifiés comme stratégique, instaurer des quotas d'importation à intégrer dans les budgets de l'Etat ou encore commencer à créer un stock de sécurité. À l'inverse, les Etats producteurs peuvent décider de préserver une partie de leur production et de l'interdire à l'exportation, pour éviter de tomber eux-mêmes en rupture et

⁷⁵ Critical Minerals Office | Department of Industry, Science and Resources

⁷⁶ Comment fonctionnent les budgets des pouvoirs publics ?| vie-publique.fr

⁷⁷ Du lithium français pour les batteries des véhicules électriques | Eramet

⁷⁸ SULTAN Project - European Training Network for the Remediation and Reprocessing of Sulfidic Mining Waste Sites ( etn-sultan.eu)

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contrôler leur indépendance.

Le ministère de l'Economie, du Commerce et de l'Industrie du Japon a, par exemple, mis en place une loi pour protéger les ressources minières du Japon. Appelée «Mining Act» et promulguée en 2012, elle vise à sécuriser les approvisionnements en minerais, mais aussi en gaz et en pétrole, désignés comme critiques par le Ministère. La loi aide ainsi les entreprises japonaises à obtenir des droits d'exploitation dans d'autres pays, via des accords commerciaux portés par l'Etat. Elle mentionne aussi comme essentielle la création d'un stock stratégique pour les minerais critiques. Ce système se dit avoir été conçu pour limiter la dépendance du Japon aux importations provenant de Chine et aussi pour limiter l'impact des fluctuations des prix sur le marché, qui touchent l'entièreté de l'économie japonaise⁷⁹.

- Législation pour normer les produits : À l'instar des politiques de transitions

écologiques, obligeant le parc automobile à se renouveler en électrique, les états peuvent réglementer la conception des produits pour rallonger la durée de vie, l'efficacité énergétique, ou la teneur en pourcentage en éléments recyclés. De même, l'Etat peut réglementer tout le parcours de recyclage des produits, obligeant le détenteur ou le fabricant à prendre la responsabilité de ce dernier jusqu'à la complète destruction et valorisation des déchets. À l'air où la voiture connectée se démocratise, imposant de plus en plus de technologie embarquée, s'allourdissant et nécessitant, une batterie plus puissante et donc plus de minerais tel que le Lithium, l'Etat pourrait très bien décider de réglementer le poids des voitures électriques, diminuant ainsi la puissance nécessaire, les besoins en minerais et les tensions associées.

L'Union Européenne a, par exemple, voté une nouvelle réglementation en 2020 sur le design des batteries, mise à jour en Juin 2023. Elle comprend une obligation déclarative de l'empreinte carbone des voitures électriques, un taux de collecte des batteries en fin de vie à hauteur de 61 % à l'horizon 2031, 50% du lithium employé doit être récupérable dans les batteries d'ici 2027, et 80 % d'ici 2031, 6% du lithium utilisé dans les batteries doit être d'origine recyclé⁸⁰. Cette réglementation sur la confection des batteries a, certes, un objectif de protection de l'environnement, mais par l'obligation d'usage de lithium recyclé et de la possibilité d'extraire facilement le lithium des batteries usagées, elle a aussi pour vocation de sécuriser la chaîne d'approvisionnement en contraignant l'origine du minerai et en facilitant le développement de la filière recyclage.

⁷⁹ New Mining Law For Japan - Cliffordchance - 2012

⁸⁰ Making batteries more sustainable, more durable and better-performing | News | European Parliament ( europa.eu)

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Des partenariats internationaux pour sécuriser l'approvisionnement.

Comme mentionné dans la législation sur le commerce de minerais, les pays peuvent collaborer et signer des accords commerciaux pour créer un approvisionnement stable. Mais les partenariats internationaux ne se limitent pas à une simple collaboration économique. Il peut s'agir de créer des marchés communs, mettre en place des politiques communes d'extraction, échanger le savoir en montant des projets de recherches collaboratifs. Plusieurs possibilités s'offrent sur la scène internationale pour permettre aux Etats de créer un contexte géopolitique propice à la sécurisation des chaînes d'approvisionnement, tel que

- Coopération internationale dans la recherche et le développement: Les technologies

d'extraction ou encore de recyclage sont très techniques et des pays sont plus avancés que d'autres en la matière, notamment les pays producteurs. Il ne faut donc pas sous-estimer l'importance de la coopération internationale dans le développement de nouvelles innovations, particulièrement dans le secteur minier qui est en constante mutation et où des avancées technologiques peuvent devenir des piliers favorables à une exploitation plus durable et plus pérenne. Des États comme la France, qui ont perdu leurs souverainetés industrielles, sont en retard dans ces domaines et risquent de créer des dépendances durables aux pays producteurs. La coopération internationale en matière de recherche est un réel vecteur d'avancée technologique, pouvant prendre plusieurs formes comme le partage de connaissance lors de regroupement scientifique, ou encore la collaboration de centres de recherche divers autour d'un même projet.

Dans cette optique de coopération, nous pouvons porter notre attention sur le «Green partnership», engagement signé entre l'Union Européenne et la Corée du Sud pour une coopération approfondie sur les questions de transition écologique. Dans ce partenariat sont mentionnés la recherche collaborative sur l'hydrogène, les énergies décarbonées, mais aussi le souhait d'échanger les expertises et les recherches sur les batteries et la captation carbone⁸¹. Allant dans ce même sens, le projet EuGeLi a été financé par la Commission Européenne à travers l'agence EIT et a permis l'échange entre des centres de recherches Français et université Belge⁸². Les coopérations internationales sont essentielles pour rester en veille face aux innovations structurantes d'un marché stratégique.

⁸¹ EU and Republic of Korea launch a Green Partnership - Consilium ( europa.eu) - 2023

⁸² EuGeLi : extraction du lithium à partir de saumure géothermale en Europe | BRGM

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- Marché commun et partage des ressources : Au même titre que lors de la pandémie

de Covid-19, l'Europe a créé un marché commun pour les vaccins, permettant de mutualiser la recherche ou encore les achats auprès des autres nations⁸³ et ainsi limiter les risques, des initiatives peuvent être mises en place entre États pour une mutualisation des risques et des stocks. Ce type de mécanisme cherche à créer une économie circulaire au sein des pays signataires, pour valoriser au mieux l'emploi des ressources ou en créant des normes communes pour créer une chaîne de recyclage performante. On pourrait ainsi imaginer des centrales d'achats supra-étatiques, qui rassembleraient les besoins des gouvernements et porteraient les négociations pour eux auprès des pays producteurs. Cela permettrait à des pays comme le Japon, en tension avec la Chine, de pouvoir s'approvisionner auprès d'eux sans être sous le joug de potentielles sanctions économiques de la part du gouvernement chinois en cas de désaccord.

Bien sûr aider par sa structure même basée sur la collaboration entre États, l'Europe a mis en place l'Alliance européenne des matières premières (ERMA). Cet organisme vise à s'assurer une certaine indépendance des États membres dans leurs approvisionnements en minerais critiques. Il a pour but de rassembler l'industrie, notamment automobile, et de créer un système résilient en coordonnant la mise en place de chaîne de recyclage mais aussi en accompagnant les industriels dans les démarches réglementaires, dans la diversification de leurs chaînes d'approvisionnement et en mettant en place une stratégie d'investissement globale sur le territoire européen.⁸⁴

- Soutien opérationnel et économique : Il s'agit là de partenariats d'entraide très

généralistes. Bien qu'englobant des projets de recherches, ce type de collaboration fait aussi référence à la création de stratégies communes, de partenariat commercial privilégié et de renforcement des industries des pays concernées. De ces échanges peuvent alors se définir des normes internationales, la création de chaîne d'approvisionnement spécifique et une vision collaborative à long terme.

Un exemple serait l'accord signé entre l'Australie et les Etats-Unis en 2023, nommé «Australia-United States Climate, Critical Minerals and Clean Energy Transformation Compact «⁸⁵. Ces États s'engagent en outre à accompagner les industries minières dans l'identification des barrières empêchant le développement et l'expansion de leurs activités. Ils souhaitent par ailleurs créer une base industrielle commune pour renforcer leur approvisionnement en minerais critiques et développer de nouveaux standards internationaux sur les chaînes d'approvisionnement des énergies durables. En se faisant,

⁸³ Le coronavirus et la stratégie de l'UE concernant les vaccins ( europa.eu)

⁸⁴ European Raw Materials Alliance (ERMA) - Homepage

⁸⁵ Australia-United States Climate, Critical Minerals and Clean Energy Transformation Compact | The White House - 2023

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cet accord peut changer les normes du commerce international de minerais et obliger les autres pays à potentiellement s'adapter à des mesures qui leurs sont défavorables, donnant ainsi le lead aux Etats-Unis et à l'Australie dans la sécurisation des ressources de minerais critiques.

D. Analyse, constats et recommandations opérationnelles.

Comme nous avons pu le voir, aucune stratégie ne prédomine comme étant la solution à adopter pour s'assurer d'une stabilité dans les échanges en lithium.

En regardant les scénarios de croissance de la demande, fourni par l'entreprise Albermarle⁸⁶ et Mckinsey pour l'horizon 2030⁸⁷, et en se basant sur le taux de production en lithium de 2022, estimé par l'U.S Geological Survey⁸⁸, auquel nous rajoutons les estimations de production des nouveaux projets miniers, des projets d'expansion d'exploitation et de la secondary supply, nous obtenons le déficit suivant:

⁸⁶ 2023 Strategic Update Transforming Essential Resources - ALBERMARLE - 2023 p.30

⁸⁷ Battery 2030: Resilient, sustainable, and circular - McKinsey - 2022

88 U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey: MINERAL COMMODITY SUMMARIES, 2023

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Nous pouvons voir ci-dessus qu'avec la production totale estimée sur la période 2022-2030⁸⁹, nous pourrions répondre à 67 % de la demande cumulée estimée par McKinsey et 57 % de la demande cumulée estimée par Albermarle, ce qui est une prévision plus optimiste que celle avancée par McKinsey, qui prévoyait en 2030 que seulement 45 % de la demande pourra être approvisionnée ( 55% de production manquante pour pouvoir répondre à la totalité des besoins sur l'année 2030⁹⁰ ). Des ruptures de chaînes d'approvisionnement sont à envisager dès 2023.

Il est important de souligner que ces données sont limitées par les informations transmises par les entreprises et sont donc fortement susceptibles de changer. Nous pouvons cependant en tirer les conclusions suivantes:

Les projets annoncés d'expansions et d'ouvertures de mines ne suffiront pas à répondre à la demande qui est bien trop importante. De nombreux projets d'exploration minières sont en cours pour de l'extraction de roche dure et sur des salars. Pour augmenter rapidement la production en lithium, les États, à l'image des politiques australiennes, ont tout intérêt à mettre en place des structures pour faciliter l'obtention des permis d'exploitation et l'accès aux financements, ce qui permettra de mettre en activité les projets en cours d'exploration les plus prometteurs. De nouveaux gisements de lithium sont découverts fréquemment mais se concentrent dans des zones géographiques particulières ( Australie, Amérique du Sud, Chine et Etats-Unis ). Les États non producteurs doivent, dès maintenant légiférer sur des

⁸⁹ Les fichiers de calcul sont disponibles en annexe.

⁹⁰ Battery 2030: Resilient, sustainable, and circular - McKinsey - 2022

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accords commerciaux et potentiellement se rassembler en des marchés communs pouvant négocier des garanties d'approvisionnements sur la scène internationale.

Le recyclage comme source d'approvisionnement secondaire n'est pas assez développé pour être surlignable. Cependant, on constate que la collecte des batteries usagées n'est pas fonctionnelle ( que 5 % des batteries collectées ). Aussi, seulement une trentaine d'installations dans le monde permettent de récupérer les minerais de ces batteries, ce qui est trop peu. Il serait dès lors intéressant la mise en application anticipée de la chaîne de recyclage (planifié pour l'horizon 2027-2030) qui, même si les volumes de batteries usagées restent faibles, permettra de mieux anticiper les besoins futurs et de réduire les impacts sur l'environnement des batteries premières générations. Une nouvelle source de production de lithium par source géothermique a fait ses preuves et devrait permettre de répondre à une partie de la demande avant 2030. De nombreux pays, non producteurs de lithium mais ayant des centrales géothermiques ( tel que l'Islande, l'Allemagne, la Suède, la Turquie, le Japon, la Finlande etc⁹¹ ) , devraient dès maintenant monter des programmes de recherches communs pour identifier les nappes susceptibles d'être des réserves de lithium et exploiter cette opportunité, permettant de sécuriser d'une part leurs propres approvisionnements mais aussi réduire les tensions sur ce minerai. Pour finir, une réelle évaluation des besoins et des usages doit être entrepris par les Etats pour déterminer si transformer des SUVs en voiture électriques est réellement pertinent aux vues des ressources en lithium nécessaires pour une batterie puissance, et si il n'est pas nécessaire de créer des normes sur les véhicules pour limiter le poids et les dimensions et ainsi la demande en matériaux.

Nous comprenons maintenant d'autant plus pourquoi le Lithium a été classifié comme un minerai stratégique et critique. Des stratégies pour pallier aux pénuries existent et l'aide des états pourrait permettre de pallier en partie aux manques de production. Dans un scénario très optimiste, le déploiement du lithium géothermique et l'ouverture de nouvelles mines suffiraient à répondre à la demande future. Cependant, de nombreux facteurs de risques pourraient, à l'inverse, aggraver les tensions sur ce minerai. Auquel cas, la mise en place des stratégies de transition écologique, comme défini par les différents gouvernements, se retrouveraient fortement mise à mal et l'attente d'une neutralité carbone presque impossible dans l'horizon estimé. Nous allons ainsi pouvoir nous intéresser aux facteurs de risque pouvant entraver l'augmentation de la production de Lithium et les politiques étatiques.

⁹¹ Statistiques mondiales - Geothermie ( geothermie-schweiz.ch)

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V. Analyse des facteurs de risque

Très utilisé en médecine, la notion de facteur de risque⁹² fait référence à des facteurs prédisposants⁹³, c'est-à-dire qui est susceptible de favoriser l'apparition d'une maladie. Dans notre cas, les facteurs de risque sont des éléments ou environnements pouvant favoriser le risque de rupture des chaînes d'approvisionnement. Nous nous intéresserons principalement aux facteurs de risques pouvant impacter la production minière dans la décennie actuelle, tout particulièrement les facteurs géopolitiques, économiques et financiers, politiques et sociaux.

A. Analyse des facteurs géopolitiques.

La géopolitique joue un rôle crucial dans les chaînes d'approvisionnement mondiales. Dû au développement de la mondialisation comme levier de croissance dans le monde, les chaînes d'approvisionnement sont peu à peu devenues des points de friction stratégiques en raison de la complexité des relations internationales, des liens de libre-échange, des accords commerciaux mais aussi des conflits entre États.

Il est important de prendre en compte que les réseaux logistiques et d'approvisionnement ne sont pas simplement des liens économiques entre entreprises et territoires mais marquent la création d'un tissu d'interdépendances entre pays. Bon nombre d'articles relatent de la dépendance des Etats-Unis à l'égard de la Chine pour la fabrication de nombreux produits électroniques ou pièces automobiles. En 2019, la Chine représentait 13,3 % des importations américaines et ces deux entités se vouent depuis quelques années ce qui peut s'apparenter à une guerre économique, en jouant sur les dépendances économiques de chacun.⁹⁴ De même, l'Europe a vu sa dépendance dans le gaz russe devenir un levier exploité par la Russie pour éviter toute ingérence européenne dans le conflit ukrainien⁹⁵. Les chaînes d'approvisionnement deviennent alors de véritables outils de coercition économique, dont l'usage a pour but de déstabiliser des organisations ou des États. Ainsi, un pays peut aussi voir l'accès à ces ressources naturelles, tels que le pétrole ou ses exploitations minières, comme un levier de pouvoir ou un moyen de pression dans les négociations politiques.

⁹² facteur prédisposant ou facteur de risque - LAROUSSE

⁹³ PRÉDISPOSANT: Définition de PRÉDISPOSANT ( cnrtl.fr)

⁹⁴De la dépendance économique des États-Unis - Ecole de Guerre Economique - 2022 p.3 ⁹⁵ La Russie coupe le gaz à une grande partie de l'Europe, ce que l'on sait ( huffingtonpost.fr)

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Les minerais critiques comme le lithium ont acquis une importance stratégique majeure à mesure que le monde se dirige vers un avenir plus durable, et tous les pays recherchent une certaine indépendance dans l'approvisionnement de ce produit. Or, un acteur majeur concentre et cristallise toutes les tensions géopolitiques sur cette chaîne, il s'agit de la Chine. À elle seule, la Chine contrôle 65 % du lithium raffiné, grâce à deux géants du secteur minier que sont les entreprises Ganfeng et Tianqi Lithium. D'après l'Ecole de Guerre Économique, 80 % des métaux indispensables à la confection des batteries sont transformés en Chine⁹⁶, ce qui offre à cette puissance économique un atout de négociation qu'il n'hésite pas à utiliser.

En effet, plusieurs antécédents existent quant à l'emploi par la Chine de mesures d'exportation restrictive pour faire pression sur les autres nations. En 2010, le gouvernement chinois a restreint toutes les exportations de terres rares vers le Japon, très dépendant de ses importations en minerais pour son secteur industriel lié à la technologie et à l'innovation. Il s'agissait là d'un moyen de pression pour obliger l'État japonais à libérer un capitaine de chalutier chinois. Cette mesure a entraîné une augmentation des prix de ces minerais de 20%, mettant à mal tout un pan de l'industrie japonaise⁹⁷. Depuis 2018, une guerre commerciale fait rage entre l'ancien gouvernement Trump et la Chine. Une véritable bataille où, pendant 2 ans, la Chine et les Etats-Unis imposent, l'un après l'autre, des taxes allant jusqu'à 30 % sur les importations d'acier, de lave-linges, de produits quotidiens, de pétrole et de minerais⁹⁸. Des milliards de dollars de produits importés ont vu leurs prix augmenter drastiquement dû à une mauvaise entente entre nations.

Actuellement, les tensions restent très fortes, malgré la diminution de l'intensité de la guerre commerciale sino-américaine. Il s'avère que les points de rupture potentiel se concentrent dans les relations entre la Chine et ses voisins, notamment Taiwan. En effet, en témoigne une histoire commune agitée, cela fait depuis plusieurs années que la Chine, sous prétexte de ses revendications territoriales, fait des incursions dans les eaux territoriales taïwanaise. Véritable provocation et témoin d'une augmentation des tensions entre les deux états, de forts risques d'une escalade militaire, menant à une potentielle invasion de Taiwan par la Chine, existent. Un amiral américain souligne d'ailleurs les fortes possibilités que

⁹⁶ Evolution du rapport de force entre les puissances économiques sur le marché mondial du Lithium | Ecole de Guerre Economique

⁹⁷ Tension Pékin-Tokyo: la Chine suspend ses exportations de terres rares vers le Japon - LeMonde - 2010

⁹⁸ TIMELINE-Key dates in the U.S.-China trade war | Reuters

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l'invasion chinoise s'opère avant 2027⁹⁹. Suite à de telles informations, le président américain Joe Biden confirme l'intention des Etats-Unis d'intervenir en cas de conflit ouvert.¹⁰⁰

Il va s'en dire que ces risques d'escalade militaire sont fortement présents et estimés comme très réalistes. Cela mettrait à mal toute la chaîne logistique du Lithium et d'autres éléments industriels essentiels à la fabrication des voitures électriques, obligeant les pays à relocaliser leurs productions ou les unités de raffinages. L'instabilité issue d'un conflit mondialisé rendrait inévitable le décalage des dates butoirs des plans de transition écologique et le déploiement de stratégie de développement de la production en lithium se retrouverait retardé.

B. Analyse des facteurs économiques et financiers

Volatilité des prix.

Les prix des minerais critiques comme le lithium, mais aussi le cobalt ou encore le nickel, sont sujets à une volatilité importante. La Société des agriculteurs Français définit la volatilité des prix comme un indicateur mesurant « l'ampleur et la rapidité de l'évolution du prix d'un actif sur une période donnée». Elle est la concaténation de deux concepts : La variabilité et l'incertitude. En effet, « La variabilité des prix, c'est-à-dire leurs fluctuations, est un élément du fonctionnement normal des marchés. Les équilibres offre/demande s'ajustent et les prix varient. Mais, cette normalité est mise à mal lorsque les fluctuations deviennent incertaines et sujettes à de fortes oscillations»¹⁰¹. La volatilité peut être observée sur tout type d'actif, comme le cours du blé ou bien du lithium.

Cette volatilité peut être attribuée à divers facteurs, dont les changements dans l'offre et la demande, la spéculation sur le marché, les politiques gouvernementales, les conflits géopolitiques etc. Un des exemples, précédemment cité, fût l'impact des restrictions du gouvernement chinois sur l'exportation de terres rares vers le Japon, entraînant une augmentation brutale des prix de 20%¹⁰². Un autre exemple intéressant est l'évolution des prix du lithium au cours des dernières années. En 2017, le prix du lithium augmenta de près de 60% en l'espace d'un an, d'une augmentation importante de la demande de la part des

⁹⁹ Taïwan : une invasion chinoise possible "en 2022 ou 2023", selon un amiral américain | TF1 INFO

100 L'armée américaine interviendrait si la Chine attaquait Taïwan, prévient Joe Biden | Les Echos

101 Qu'est-ce que la volatilité ? - SAF ( europa.eu)

102 Tension Pékin-Tokyo: la Chine suspend ses exportations de terres rares vers le Japon - LeMonde - 2010

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fabricants de voitures électriques et du phénomène «Tesla», d'après le Financial Times¹⁰³. Toutefois, en février 2023, les marchés financiers chinois ont vu le prix du lithium chuter de plus de 30% en l'espace de quelques mois, suite à une diminution de la demande en voiture électrique des consommateurs chinois¹⁰⁴.

Cette fluctuation incessante des prix crée un environnement d'incertitude très risqué pour les exploitants miniers et les investisseurs. Comme nous avons pu le voir dans la partie III, la planification minière nécessite de déterminer les investissements nécessaires au bon rendement des exploitations minières en se basant sur volume d'extraction et un prix de vente. Bien sûr, la fluctuation des prix est prise en compte dans l'étude des risques sur le rendement d'un projet (à travers la variation des indicateurs NVP ou IRR suivant la fluctuation des variables comme le prix). Cependant, une volatilité trop importante peut rendre des investissements dans de nouvelles capacités d'extraction et de production risqués, voire une exploitation minière entière non rentable. Ce fût en l'occurrence le cas de l'exploitation Mutanda, plus grande mine de Cobalt au monde, dont la fermeture fût annoncée en 2019 par la société exploitante Glencore, en raison d'une chute des prix du Cobalt de 40 % en un an, ce qui aurait rendu le site « économiquement non viable»¹⁰⁵.

Aujourd'hui, le prix du lithium est passé de 81 500 euros la tonne en Novembre 2022 à 40 500 euros la tonne en 2023¹⁰⁶. En 2020, le lithium était environ de 6 000 euros la tonne. Cependant, comme le souligne Alessandro Dazza, directeur de la société minière Imerys, lors d'une interview France-Inter: « Le prix actuel du lithium est un prix artificiel. La demande a explosé à partir de 2020 avec la transition écologique ... et les projets sont un petit peu en retard ... le prix va baisser mais il faut qu'il reste à un niveau adéquat pour garantir la rentabilité de ces projets»¹⁰⁷. Or, de nombreuses études de faisabilité sont établies avec un prix du lithium d'environ 20 000 euros la tonne¹⁰⁸. Avec une demande créée artificiellement par les politiques de transitions écologiques , comme expliquée lors de l'interview, qui va encore croître, les risques d'une baisse drastique des prix peuvent être considérés comme faibles mais ne sont pas à prendre à la légère, car les répercussions sur la production pourraient être dramatiques.

103 Lithium enjoys the Tesla effect | Financial Times ( ft.com)

104 Chinese lithium prices fall 30% as demand for electric vehicles weakens | Financial Times ( ft.com)

105 Glencore va fermer la plus grande mine de cobalt au monde en RDC - BBC News Afrique - 2019

106 Le prix du lithium dégringole : ce que ça change pour les voitures électriques ( frandroid.com)

107 Alessandro Dazza, directeur général d'Imerys, invité de "On n'arrête pas l'éco" - YouTube - 2023

108 Voir SAN JOSÉ Integrated Underground Mine & Lithium Hydroxide Production Scoping Study,Technical Report NI 43-101, Preliminary Economic Assessment, Canadian LiOH Project ou encore NI 43-101 Technical Report Feasibility Study

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Conséquences des cycles économiques sur la demande en minerais.

Il faut entendre par cycle économique la définition suivante : «Fluctuation de l'activité économique, plus ou moins régulière et périodique, comprenant chaque fois une période de croissance et une période de dépression, les points de retournement correspondant à la crise et à la reprise»¹⁰⁹. Les cycles économiques peuvent avoir un impact significatif sur la demande en minerais critiques. Par exemple, lors de la crise économique de 2008-2009, les pays producteurs de minerais ont vu leurs volumes d'exportation diminuer fortement. Cela a eu pour conséquence une baisse brutale des prix du fait d'une demande en berne¹¹⁰. Les périodes de récessions économiques sont dûe à la diminution de la consommation suite à une inflation trop soudaine des prix ou dûe à une inflation modérée et régulière mais sans revalorisation salariale, à un taux de chômage important, à un surendettement etc¹¹¹. La Banque Mondiale estime que le risque d'une récession mondiale en 2023 est très élevé¹¹². La récession n'en est pas la cause mais démontre qu'il y a bien une baisse du pouvoir d'achat généralisée.

Or, il est très important de garder en tête que, comme l'a expliqué Alessandro lors de son interview chez France-Inter, « environ un tier du prix de la voiture vient du prix de la batterie et donc des minerais»¹¹³. Avec un prix du lithium à environ 40 000 euros la tonne, et les prix en hausse des autres minerais, l'achat d'une voiture électrique devient de plus en plus inaccessible à une grande partie de la population. En effet, suite aux résultats de mon questionnaire, à la question« Pour quelle raison vous n'êtes pas prêt à changer votre voiture thermique en voiture électrique «, 57,7 % des répondants indiquent qu'il s'agit d'une question de coût.

Dû à une population dans l'incapacité de se procurer une voiture électrique dans un contexte économique dépressionniste, une baisse de la demande est à prévoir. Cette diminution des achats de véhicules électriques, si maîtrisée par l'intervention de l'Etat grâce à des aides à l'achat ou des crédits d'impôts, peut permettre de soulager les tensions sur les chaînes d'approvisionnement en lithium. Au contraire, si elle n'est pas maîtrisée, elle peut entraîner une volatilité du prix du lithium sur les marchés financiers, et l'entraîner sous le seuil des prix nécessaires à la rentabilité des exploitations. Ainsi, le risque d'une récession

109 cycle économique - LAROUSSE

110 IMPACT DE LA CRISE FINANCIÈRE ET ÉCONOMIQUE MONDIALE SUR LES PAYS LES MOINS AVANCÉS - Nation Unies - 2009 , p.10

111 Récession : définition, causes et conséquences, exemples et perspectives

112 Le risque d'une récession mondiale en 2023 s'accroît sur fond de hausse simultanée des taux d'intérêt -Banque Mondiale - 2023

113 Alessandro Dazza, directeur général d'Imerys, invité de "On n'arrête pas l'éco" - YouTube - 2023

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généralisée, que mentionne la Banque Mondiale, impacterait directement l'entièreté de la chaîne d'approvisionnement du Lithium dans le monde et ralentirait grandement le développement du marché des voitures électriques.

C. Analyse des facteurs politiques, sociaux et environnementaux.

Les projets miniers sont très encadrés et strictement surveillés dûs à leurs impacts importants sur l'environnement et les communautés locales. Il est maintenant obligatoire dans un grand nombre de pays pour les exploitants miniers de faire des études d'impacts sur le déploiement des exploitations. Ils sont ainsi contraints par une réglementation environnementale forte mais aussi par l'approbation des communautés locales qui peuvent, dans des manifestations parfois violentes, freiner voire arrêter les projets en développement.

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

Les mines «propres» n'existent pas. C'est un fait et ce que l'on peut entendre dans une mine «durable» est l'engagement par les gestionnaires de sites de réduire au maximum leur impact, par le management des déchets ou une gestion responsable des ressources, et d'essayer de remettre le site d'exploitation dans des conditions optimales après la fermeture. Cependant, ces démarches n'ont que trop rarement été à l'initiative des exploitants miniers. Il aura fallu attendre des régulations et des normes environnementales pour encadrer cette activité et éviter les dérives. D'un point de vue écologique, ces législations sont un atout

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majeur incontestable pour la préservation des lieux. Cependant, l'adoption de régulations environnementales plus strictes peut rendre l'extraction très coûteuse (gestion des eaux usées, des déchets miniers, réhabilitation du site etc), voire impossible dans certaines régions. Un exemple parlant au Chili fût l'arrêt complet du projet de mine d'or de Pascua Lima, conduite par l'entreprise canadienne Barrick Gold. Le tribunal de l'environnement Chilien a légiféré pour la fermeture définitive du site et 9 millions d'euros d'amende suite à la violation de 33 normes environnementales dont le versement d'eaux toxiques¹¹⁴.

Il va s'en dire que les mines de lithium ne sont pas non plus des mines «propres» et de nombreux constat alarmant sur la dégradation de l'environnement peuvent être fait. Le bassin d'Atacama au Chili est, par exemple, en proie à de fortes tensions. Étant l'une des plus grandes réserves mondiales de lithium, le désert d'Atacama abrite aussi une zone naturelle de plus de 6 000 hectares protégés riche d'une grande biodiversité et animée de nombreuses espèces végétales et animales¹¹⁵. Mais une consommation en eau excessive des mines de lithium alentours a eu des répercussions sur l'écosystème local ainsi que sur les communautés avoisinantes qui ont vu des pénuries d'eau s'installer¹¹⁶. Les salars chiliens, comme partout dans le monde, ne sont donc pas à l'abri de voir leurs extractions être interrompues au vu des causalités négatives qui peuvent découler de leurs activités.

De plus en plus de constructeurs, dans un souci de RSE ( responsabilité sociétale des entreprises ) et pour diminuer les risques ESG (économique, sociale et gouvernance) dûes aux études dont le bilan carbone, cherchent à sourcer la provenance des matières premières. L'Union Européenne, dans cette ligne directrice de recherche d'une chaîne d'approvisionnement plus verte, a voté, à travers le Green Deal, une nouvelle régulation visant cette industrie et qui impose alors des normes environnementales plus strictes pour l'extraction des minerais utilisés dans les batteries¹¹⁷. Ainsi, dès 2024 et progressivement, l'empreinte carbone des batteries, et donc l'origine de leurs matières premières, devra être renseignée, ce qui va obliger les exploitants à fortement travailler sur les procédés d'extractions. Sans changement, certaines exploitations pourraient voir leurs demandes baissées et ainsi remettre en cause leur rentabilité.

114 Chili: abandon du plus grand projet de mine d'or au monde - Geo.fr

115 Réserve de conservation Explora Puritama dans le désert d'Atacama

116 Facing water stress: Chile's lithium industry under scrutiny in Atacama Desert - EURACTIV - 2023

117 EU agrees new law on more sustainable and circular batteries ( europa.eu)

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

Comme mentionné précédemment, la phase d'examen précédant l'ouverture d'une mine a pour but, d'une part, d'obtenir les permis d'exploitation, mais aussi de rendre publique l'ouverture potentielle de la mine aux collectivités et communautés locales. Cela peut entraîner de fortes oppositions de la population, sensible aux enjeux environnementaux. Pour comprendre au mieux si les revendications environnementales constituent un réel facteur de risque ou s' il s'agit simplement d'action isolée, j'ai mené mon étude quantitative à ce sujet. Cette enquête, faite auprès de mon entourage et de mes groupes de pairs, a principalement touché des personnes de 18 à 35 ans, dont 31,6% d'étudiants, 31,6% d'employés et 26 % de cadres.

A la question : «Êtes vous prêt à changer votre voiture thermique pour une voiture électrique ?» , près de la moitié indique ne pas avoir de voiture et 33% ne souhaite pas passer à la voiture électrique. Les raisons indiquées de ce non consentement sont en majorité dû au coût de la voiture électrique mais aussi à la pollution issue du processus de fabrication. A la question : «Quelle serait, selon vous, la stratégie la plus adéquate pour

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éviter des risques de pénuries ?», plus de 36 % indiquent qu'il faudrait changer de stratégie de transition écologique et abandonner la voiture électrique.

Cette réponse est extrêmement intéressante car elle démontre que les politiques de transition écologique ne pourront pas justifier l'ouverture de nouveaux projets miniers car elles sont, pour ces répondants, dans leurs essences de mauvaises stratégies. A la question : «Seriez-vous d'accord à l'ouverture de plusieurs projets miniers en France, potentiellement proche de chez vous ? ( En prenant en compte les normes environnementales strictes qui sont appliquées en France )», plus de la moitié ne souhaite pas voir des projets miniers se développer en France. Cependant, 36,8 % concèdent que, si le projet minier n'impacte pas directement l'environnement, comme une réserve naturelle, il pourrait être concevable de voir une exploitation se créer. La question la plus intéressante est la suivante : «Si non, seriez-vous prêt à manifester et à intenter des actions pour empêcher l'ouverture de ces mines ? « A cette question, 56,1% des répondants répondent oui.

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On constate donc qu'un pan de la population n'est pas du tout en faveur de l'ouverture de nouvelles mines. Plus encore, certains sont prêts à empêcher le projet d'aboutir. Il existe donc de réels risques que, suite à des manifestations et la pression de l'opinion publique, des exploitations ferment, à l'image du projet Rio Tinto. Projet géant de mine de lithium en Serbie, la compagnie minière s'est vu confrontée au parti écologiste ainsi qu'à un soulèvement de la population. Le premier ministre serbe décida alors d'officialiser l'abandon du projet Rio Tinto¹¹⁸, renforçant ainsi l'idée qu'une acceptation sociale du développement minier est obligatoire car le risque de blocage de la part des communautés locales est fort et présent en ces temps où la population est très sensible aux enjeux écologiques.

Risques environnementaux pouvant impacter la production:

Le changement climatique entraîne l'apparition de plus en plus fréquente de phénomènes météorologiques extrêmes. Sécheresse, inondation, tempêtes, élévation du niveau de la mer, érosion des sols¹¹⁹ ... tous ces phénomènes peuvent avoir des conséquences catastrophiques sur l'extraction minière. Les sécheresses qui s'installent dans le désert d'Atacama ont certes des impacts sur les communautés locales et la biodiversité, mais elles réduisent aussi la disponibilité en eau pour les exploitations minières. Les opérations d'extractions du lithium dans les salars nécessitent d'importantes quantités d'eau pour séparer le lithium des sels résiduels. Couper l'arrivée d'eau et c'est tout le processus qui, en partie, entraîne une interruption des opérations.

Comme le démontrent les prévisions du World Resources Institute, le Chili, le Pérou, les Etats-Unis, l'Australie et la Chine sont particulièrement impactés par ces potentielles pénuries. Or, c'est aux Etats-Unis, au Chili et en Australie que l'on retrouve les plus grands salars. Une véritable guerre de l'eau pourrait se jouer dans ces régions et remettre en cause le bien fondé de ces exploitations qui prélèvent au détriment du bien être des populations. Bien que l'extraction du lithium depuis des roches dures nécessitent aussi de l'eau, les quantités sont moindres. Cependant, les mines sont enclines à d'autres risques, notamment les inondations. Des précipitations accrues et intenses sur des courtes durées peuvent en effet endommager les infrastructures et perturber les opérations jusqu'à aller, dans certains cas, à provoquer la libération de produits chimiques dangereux ou la rupture de digue de

¹¹⁸La Serbie renonce à l'exploitation d'une mine de lithium par le géant australien Rio Tinto | Euronews 119 Conséquences du changement climatique - Europa.eu

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rétention, qui sont des barrages de résidus miniers¹²⁰ issu de la valorisation et le nettoyage des extractions. Bien que les mines de lithium, comme mentionné dans le rapport de WWF «Water Risk Filter Research Series AN ANALYSIS OF WATER RISK IN THE MINING SECTOR», ne sont pas les plus à risque face aux inondations, certaines régions, tels que le Pérou ou l'Asie du Sud-Est, restent cependant susceptibles d'être l'objet d'interruptions d'opérations liées à des pluies accrues ou des fleuves en sortie de lit¹²¹.

120 Ruptures de barrages de résidus miniers: retour d'expérience et évaluation du phénomène | Ineris

121 Water Risk Filter Research Series AN ANALYSIS OF WATER RISK IN THE MINING SECTOR -

WWF - 2020

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VI. Traitement des hypothèses, conclusion et ouverture:

A. Traitement des hypothèses.

Hypothèse 1 : Les projets de développement ou d'expansion d'exploitations minières ne permettront pas de répondre aux prévisions de demande dans la décennie à venir.

Résultat : En effet, après concentration des données des entreprises leaders sur le marché de l'extraction de lithium, l'augmentation totale de la production est estimée à 503.65 kt/an. En ajoutant le taux de production estimé par l'USGS en 2022 de 692 kt/an, nous n'atteignons que 1195.65 kt/ an contre une demande prévisionnelle atteignant les 3.000 kt/ an. En se basant sur ces chiffres, le constat est clair que les différents projets miniers, dû à des processus de mise en activité longs et coûteux, ne pourront permettre d'atteindre une extraction de lithium assez satisfaisante pour répondre à la demande mondiale.

Limite : Il faut prendre ces données avec beaucoup de précautions. En effet, bien que les taux de productions soient des chiffres communiqués par les entreprises elles-mêmes, nous ne sommes pas à l'abris d'une augmentation de la production globales dûe à :

- L'ouverture de nouveaux projets miniers encore en phase exploratoire et donc non comptabilisée car les taux de production n'ont pas encore défini.

- L'expansion de projets existants dans les années à venir.

- L'apparition de technologie d'extraction plus performante pouvant optimiser les opérations et accroître les rendements.

Mais aussi à une diminution dûs aux facteurs de risques que nous avons pu voir précédemment.

Ainsi, ces chiffres correspondent à un état des lieux en date de 2023 et peuvent être amenés à changer dans les années à venir, remettant alors en question l'analyse faite.

Aussi, une attention toute particulière doit être portée sur les conversions faites entre les différentes typologies de lithium. En effet, les données récoltées depuis les études de faisabilité, les rapports annuels ou les rapports miniers peuvent indiquer des taux de production en carbonate de lithium, en hydroxyde de lithium ou encore en spodumène. Dans

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un souci de clarté, toutes les données ont été converties en équivalent carbonate de lithium mais les processus de transformation de l'état du lithium, et donc de la perte potentielle de matière lors de la production, ne sont pas pris en compte, ni les usages spécifiques que peuvent avoir chaque typologie de lithium.

Hypothèse 2 : Le prix du lithium est surévalué et comporte un risque important d'une baisse soudaine, ce qui entraînerait une baisse de la production et la mise à l'arrêt d'exploitations minières.

Résultat : Comme nous avons pu le constater dans la partie IV.A, la définition des taux de production optimaux est étroitement liée aux CAPEX qui sont prévus en prenant en compte les prix de vente des matières premières. Le prix du lithium a été multiplié par 6 en l'espace de 2 ans, atteignant les 40 000 euros la tonne, permettant de mettre en exploitation des gisements qui n'étaient pas économiquement rentables quand le lithium était à 6 000 euros la tonne. Nous avons pu aussi voir que l'augmentation du prix d'un bien est corrélé à l'augmentation de la demande, cette dernière étant due aux politiques de transition écologique et à l'explosion du marché de la voiture électrique. Cette demande a ainsi été créée artificiellement par des législations portées par des Etats. La Banque mondiale avertit d'un important risque de récession mondialisé, qui aurait un impact directement sur le pouvoir d'achat et donc la demande. Nous avons pu aussi constater à travers les réponses du questionnaire qu'une partie des répondants ne souhaitent pas investir dans une voiture électrique. Cela engendrerait une baisse des prix et obligerait les exploitants à réévaluer la rentabilité de leurs sites.

Limites : Bien qu'ayant étudié les études de faisabilité et les indicateurs financiers étudiés, j'ai pu constater l'utilisation comme base des rapports d'un prix moyen du lithium de 20 000 euros la tonne. Cependant, ces études ne prennent pas en compte toutes les réserves potentiellement faites par les entreprises pour contrer ce risque financier. Aussi, une évaluation plus abouti de l'impact d'une baisse du prix sur les taux de production, il serait nécessaire d'établir une recherche reprenant toutes les études de faisabilité et les prix moyens du lithium utilisés devrait être faite pour évaluer les seuils à partir desquels la baisse du prix aurait un réel impact sur la production mondial en lithium.

Aussi, ce constat se base sur l'éventualité d'une récession comme l'indique la Banque Mondiale mais il ne prend pas en compte les potentiels aides des gouvernements pour soutenir le développement des exploitations minières, aides qui pourraient permettre

de maintenir la productivité malgré une chute de la demande et éviter l'arrêt de certains sites.

Hypothèse 3 : L'opinion publique est contre l'ouverture de nouvelles exploitations minières et pourrait entraver la mise en activité des projets miniers.

Résultat : Comme nous avons pu le voir à travers le résultat du questionnaire, 36.8 % des répondants pensent qu'il faudrait changer de stratégie de transition écologique et abandonner la voiture électrique. Plus de la moitié ne souhaite pas voir de projets miniers s'ouvrir en France et 56 % se disent prêts à mener des actions pour bloquer ces exploitations. L'impact environnemental des projets miniers est bien conscientisé par la population et des cas de projets abandonnés dûs à une opinion publique défavorable ont été constatés comme en Serbie avec le projet Rio Tinto. L'hypothèse peut ainsi être validée comme un risque important d'entrave à l'expansion du secteur minier par les populations locales qui se sensibilisent de plus en plus aux enjeux écologiques.

Limites : Ce questionnaire n'a touché que 57 personnes, issus de groupes de pairs communs avec potentiellement les mêmes opinions, et ne peut constituer un échantillonnage assez important pour être représentatif de la population française. Aussi, se dire «prêt à mener des actions pour empêcher l'ouverture de mine» et agir de la sorte sont deux faits bien distincts et l'intention d'agir n'amène pas toujours l'action. Une étude approfondie devrait être menée auprès d'un échantillon plus représentatif mais aussi auprès des associations écologiques pour identifier les risques réels d'une opinion publique défavorable à l'encontre d'un projet minier peuvent entraîner.

B. Conclusion.

Rappel de la problématique:

Dans ce contexte de forte tension sur les matières premières, dû à l'application de politiques ambitieuses pour soutenir la transition écologique, nous pouvons nous demander quels sont les risques de ruptures d'approvisionnement sur le Lithium dans la décennie à venir et comment les prévenir?

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Le Lithium est un minerai critique qui subit de fortes tensions sur toute sa chaîne

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d'approvisionnement. Cela s'explique par une demande en forte hausse, portée par des politiques de transition écologique importantes et un secteur de la voiture électrique en pleine explosion. Le cabinet de conseil McKinsey estimait que la demande en lithium dépasserait les 3.000 kilotonnes annuels et l'exploitant minier Albemarle prévoyait quant à lui une demande atteignant 3.700 kilotonnes annuels d'ici 2030. Le taux de production de lithium mondial en 2022 a été estimé par l'U.S.G.S à 692 kilotonnes. Les projets d'expansion et d'ouverture de nouvelles mines dans les prochaines années permettront d'augmenter l'extraction annuelle de lithium pour atteindre les 1195.65 kilotonnes annuels à l'horizon 2030.

De nouvelles sources de productions alternatives se développent, comme l'extraction de lithium à travers des sources géothermiques, ce qui permettrait de compléter l'offre avec une extraction annuelle de 457.260 kilotonnes. La filière recyclage permettant de supporter la primary supply ne sera opérationnelle qu'à partir de 2027 mais il est difficile d'estimer la quantité de lithium émanant de cette filière. Sans autres projets ou innovations, la production mondiale en lithium devrait alors atteindre 1652 kilotonnes en 2030, ne présentant qu'à peine plus de la moitié de la quantité nécessaire pour répondre à la demande estimée.

Des facteurs de risques pourraient entraver l'outil de production et aggraver la situation. En effet, les tensions géopolitiques entre les grandes puissances et notamment la Chine, acteur majeur du marché du lithium, pourrait engendrer un conflit généralisé impactant grandement toutes les chaînes d'approvisionnement. La volatilité du prix du lithium dûe à une création artificielle de la demande et les risques de récession de l'économie mondiale pourraient amener le prix du lithium à être revu à la baisse, ce qui remettrait en cause la rentabilité de certaines exploitations minières. L'opinion de la population très défavorable à l'encontre du secteur minier pourrait entraîner des actions d'associations écologiques bloquant le développement ou l'activité des opérations d'extractions.

En somme, la chaîne d'approvisionnement en Lithium va devoir faire face à de nombreuses problématiques dans les années à venir et risque d'être victime de rupture dûe à de nombreux facteurs. Pour prévenir ces risques, l'accélération de la mise en opération de projets miniers toujours en cours d'exploration, l'application nouvelles technologies permettant l'augmentation des taux de production des mines existantes ou encore la découverte et le développement de nouvelles sources de production le lithium, tel que l'extraction via des sources géothermiques, sont indispensables pour maintenir une offre à la hauteur de la demande. Pour se faire, les gouvernements devront jouer un rôle clé, d'une

65

part par leurs pouvoirs législatifs, en mettant en place des politiques facilitant l'implantation de site d'extraction ou l'investissement dans les projets d'exploitations minières, des politiques d'aides aux consommateurs pour maîtriser la baisse de la demande en cas de récession et en donner un cadre favorable à la recherche et à l'innovation pour secteur minier. Il est aussi de leurs responsabilités de maintenir un contexte géopolitique sein, facilitant les échanges commerciaux, mais aussi en nouant des accords commerciaux entre nations productrices et consommatrices pour sécuriser au mieux les chaînes d'approvisionnement. Sans cela, les politiques de transition écologiques, desquelles est issue cette demande exponentielle en lithium, ne pourront espérer être menées à leurs termes dans les temps imparties.

C. Ouverture.

Nous avons pu voir en introduction les enjeux de la transition écologique, qui peuvent se résumer en ces quelques points: - La lutte contre le changement climatique - La protection de la biodiversité - La gestion durable des ressources naturelles - L'équité sociale - La création d'emplois verts. Nous avons pu aussi analyser que les politiques de transition écologique telles que menées par les différentes nations imposent des très fortes tensions sur le lithium, ne peuvent se faire sans l'augmentation de la production et donc l'ouverture de nouvelles mines. Pour finir, nous avons constaté qu'une exploitation minière est génératrice de gaz à effet de serre, impact grandement son environnement, à l'image des salars qui nécessite énormément d'eau, rend difficile la gestion durable de certaines ressources et ainsi a des effets négatifs sur les activités des communautés locales, remettant en cause l'équité sociale. En prenant en compte ces différents points, nous pouvons nous demander si la transformation du marché automobile vers le tout électrique, portée par les politiques de transition écologique, n'est pas contraire aux enjeux de transition écologiques eux-mêmes ? Existe-t-il des alternatives? En somme, comment pourrions-nous imaginer la mobilité de demain dans un contexte de sobriété, de soutenabilité des chaînes d'approvisionnement et en accord avec les enjeux de la transition écologique?

66

VII. Bibliographie:

Articles, Revus et Rapports Scientifique

v Rapport surle Changement climatique 2021 - GIEC - 2021 - p.5

v RAPPORT PLANÈTE VIVANTE 2020- WWF - 2020 - p.16

v BAROMÈTRE WWF FRANCE MOB40 - WWF - 2021 - p.11

v Composition of Earth - W.F. McDonough & S.-s. Sun - ScienceDirect - 1995

v Lithium, Cobalt and Nickel: The Gold Rush of the 21st Century - Stephen Gifford - Faraday Institution - p.2-4

v IMPACT DE LA CRISE FINANCIÈRE ET ÉCONOMIQUE MONDIALE SUR LES PAYS LES MOINS AVANCÉS - N-OHRLLS - Nation Unies-2009- p.10

v Principe de fonctionnement des batteries au lithium - Germain VALLVERDU - Université de Pau et des pays de l'Adour - 2011

v Electronic waste generation, recycling and resource recovery: Technological perspectives and trends - ScienceDirect - Chapter 3.2

v A Review on Environmental, Economic and Hydrometallurgical Processes of Recycling Spent Lithium-ion Batteries: Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review: Vol 42, No 7 - E Asadi Dalini, Gh. Karimi ,S. Zandevakili ,M. Goodarzi - Taylor & Francis Online - 2021

v Étude géochimique et géothermique des eaux sulfurées sodiques de Luchon - Annie CRIAUD et François D . V U A T A Z - Bureau de Recherches Géologiques et Minières - 1984 - p.9

v Water Risk Filter Research Series AN ANALYSIS OF WATER RISK IN THE MINING SECTOR - WWF - 2020 - p.12-17

v Course 7.1.1 Mine Planning Details - PennState College of Earth and Mineral Sciences

v Lithium Metal: The Key to Green Transportation - MDPI - 2022

v De la dépendance économique des États-Unis - Ecole de Guerre Economique - 2022 p.3

v Evolution du rapport de force entre les puissances économiques sur le marché mondial du Lithium | Ecole de Guerre Economique

67

Rapport annuel, Communiqué de presse et études de faisabilité des compagnies minières

v Project Review - Lithium + Renewable Energy Powerfully Combined - Controlled Thermal Resources - 2021

v Lithium Valley Commission Meeting - State of California - July 2021

v Albemarle Announces Expansion of Nevada Site to Increase Domestic Production of Lithium - 2021

v Annual Report - SQM S.A. - 2022

v Annual Report. - Livent - 2022

v Annual Report - Allkem Limited - 2022

v ARCADIA LITHIUM PROJECT DELIVERS ROBUST PRE-FEASIBILITY STUDY, ON TRACK FOR DEVELOPMENT - Prospect Resources - 2017

v SAN JOSÉ LITHIUM PROJECT Integrated Underground Mine & Lithium Hydroxide Production Scoping Study - Infinity Lithium Corporation - 2021

v Wolfsberg Lithium Project Corporate Presentation - European Lithium - 2020

v Projet Emili - Imerys - 2022

v Technical Report NI 43-101, Preliminary Economic Assessment, Canadian LiOH Project - Wave International Pty Ltd, DMT GmbH & Co. KG , P&E Mining Consultants Inc - 2021

v NI 43-101 James Bay Lithium Project Technical Report Feasibility Study - Allkem - 2022

v COMMUNIQUE DE PRESSE - Eramet - Novembre 2021

v TECHNICAL REPORT SUMMARY MT. HOLLAND LITHIUM PROJECT - SQM - 2022

v Project kathleen-valley - LTresources - www.ltresources.com.au/project/kathleen-valley

Sites et articles Gouvernementaux

v Communication de la Commission au Parlement européen, au Conseil, au Comité économique et social européen et au Comité des régions sur une stratégie européenne en faveur d'une mobilité durable et intelligente - Décembre 2020 , article 22

v «Ajustement à l'objectif 55»: soutien du PE à l'objectif de zéro émission pour les voitures et les camionnettes en 2035 - Actualité Parlement Européen - Juin 2022

v

68

Major Economies Forum on Energy and Climate - The White House - Avril 2023

v The American Jobs Plan - The White House - Mars 2021

v The White House - Website Cleanenergy

v Prime à la conversion - Ministère de la transition écologique - Janvier 2023

v Substances critiques et stratégiques - MineralInfos

v The European Green Deal, COMMUNICATION FROM THE COMMISSION - Commission Européenne - 2019

v Study on the EU's list of Critical Raw Materials - European Commission - 2020

v A New Industrial Strategy for Europe, COMMUNICATION FROM THE COMMISSION - Commission Européenne - 2020

v Global Value Chains : Graphite in Lithium-Ion batteries for Electric Vehicles - Office of Industries U.S. International Trade Commission - 2022

v Mineral Commodity Summaries 2012 / 2013 / 2014 / 2015 / 2016 / 2017 / 2018 / 2019 / 2020 / 2021 / 2022 / 2023 - U.S Geological Survey

v Le marché du lithium en 2020 : enjeux et paradoxes - MineralInfo

v Committed mine production and primary demand for lithium, 2020-2030 - Agence Internationale de l'Energie - 2021

v By 2030 EVs represent more than 60% of vehicles sold globally, and require an adequate surge in chargers installed in buildings - Agence Internationale de l'Energie - September 2022

v Étapes du projet minier - Ministère des Ressources naturelles et des Forêts - Gouvernement Canadian

v Circular economy action plan - Commission Européenne - 2023

v Les technologies de recyclage des batteries lithium-ion - American Chemical Society - 2021

v Research Plan to Reduce, Recycle, and Recover Critical Materials in Lithium-Ion Batteries - U.S. Department of Energy - 2019

v "Comment fonctionnent les budgets des pouvoirs publics ?» - vie-publique.fr

v SULTAN Project - European Training Network for the Remediation and Reprocessing of Sulfidic Mining Waste Sites

v Making batteries more sustainable, more durable and better-performing - Parlement Européen - 2023

v EU and Republic of Korea launch a Green Partnership - Consilium ( europa.eu) - 2023

v Le coronavirus et la stratégie de l'UE concernant les vaccins - Commission Européenne - 2020

v European Raw Materials Alliance (ERMA) - Homepage

v

69

Australia-United States Climate, Critical Minerals and Clean Energy Transformation Compact - The White House - 2023

v Qu'est-ce que la volatilité ? - SAF

v Le risque d'une récession mondiale en 2023 s'accroît sur fond de hausse simultanée des taux d'intérêt -Banque Mondiale - 2023

v Green Deal: EU agrees new law on more sustainable and circular batteries to support EU's energy transition and competitive industry - Commission Européenne - 2022

v Conséquences du changement climatique - Climate Action - Commission Européenne

v Neutralité carbone de la Chine en 2060: un changement éventuel de la donne pour le climat - Commission Européenne - 2020

v " Le lithium dans la transition énergétique : au-delà de la question des ressources ?" - Institut français du pétrole - 2021

Articles et Benchmarks issus de site web

v Marché du lithium - Croissance, tendances, impact du COVID-19 et prévisions (2023-2028) - Mordor Intelligence - 2021

v Battery 2030: Resilient, sustainable, and circular - McKinsey - January 2023

v Electrifying the Road Ahead: Unlocking China's EV Charger Industry Potential - China Debriefing - June 2023

v China Extends NEV Tax Reduction and Exemption Policy to 2027 - China Debriefing - June 2023

v China: Light-Duty: NEV - Transport policy

v Où et comment l'exploitation minière se déroule-t-elle ? - ICMM

v LES ENJEUX DU RECYCLAGE DES BATTERIES EN 10 QUESTIONS - Arval Mobility Observatory - 2022 - p.103

v Les procédés de recyclage - Corepile

v Batteries lithium-ion : ces projets industriels de recyclage qui émergent en Europe - Usinenouvelle - 2021

v Umicore Battery Recycling: Capturing profitable growth and enabling a circular and low-carbon battery value chain - Umicore - 2023

v L'empreinte écologique des batteries - Révolution Energétique - 2020

v Véhicules électriques: 700 000 tonnes de batteries à recycler en 2035 - Le Parisien - 2019

v

70

EuGeLi : extraction du lithium à partir de saumure géothermale en Europe | BRGM

v Projet Eugeli - Eramet

v Retour du rapport de l'EGEC - 2019 - Geothermies

v A Look At The Geothermal Lithium Sector And Some Miners - Seeking Alpha - 2021

v Du lithium français pour les batteries des véhicules électriques - Eramet

v New Mining Law For Japan - Cliffordchance - 2012

v Statistiques mondiales - Geothermie - ( geothermie-schweiz.ch)

v La Russie coupe le gaz à une grande partie de l'Europe, ce que l'on sait - Huffingtonpost - 2022

v Tension Pékin-Tokyo : la Chine suspend ses exportations de terres rares vers le Japon - LeMonde - 2010"

v TIMELINE-Key dates in the U.S.-China trade war- Reuters - 2019

v "Taïwan : une invasion chinoise possible en 2022 ou 2023", selon un amiral américain - TF1 INFO - 2022

v "L'armée américaine interviendrait si la Chine attaquait Taïwan», prévient Joe Biden - Les Echos - 2022

v Lithium enjoys the Tesla effect - Financial Times - 2017

v Chinese lithium prices fall 30% as demand for electric vehicles weakens - Financial Times - 2023

v Glencore va fermer la plus grande mine de cobalt au monde en RDC - BBC News Afrique - 2019

v Le prix du lithium dégringole : ce que ça change pour les voitures électriques - Frandroid - 2023

v Alessandro Dazza, directeur général d'Imerys, invité de ""On n'arrête pas l'éco - YouTube - 2023

v Chili: abandon du plus grand projet de mine d'or au monde - Geo.fr avec AFP - 2020

v Réserve de conservation Explora Puritama dans le désert d'Atacama - Explora

v Facing water stress: Chile's lithium industry under scrutiny in Atacama Desert - EURACTIV - 2023

v La Serbie renonce à l'exploitation d'une mine de lithium par le géant australien Rio Tinto - Euronews - 2022

v Ruptures de barrages de résidus miniers : retour d'expérience et évaluation du phénomène - Ineris - 2021

v Talison Lithium to expand Greenbushes lithium mine in $516 million project - Mining Digital - 2020

v Barroso Lithium Project, Portugal - NS Energy

v Hard Rock Lithium Processing - SGS MINERALS SERVICES - 2021

71

Sites webs et définitions

v Développement durable - Insee

v Réserves probables, prouvées, possibles (géologie) -- Géoconfluences ( ens-lyon.fr)

v Lithium - L'Élémentarium ( lelementarium.fr)

v Conversion Tables Lithium - Pan Asia Metals - https://panasiametals.com/investors/conversion-tables

v La géothermie : qu'est-ce que c'est ? - Geo.fr

v Facteur prédisposant ou facteur de risque - LAROUSSE

v Définition de PRÉDISPOSANT- cnrtl.fr

v Cycle économique - LAROUSSE

v Récession : définition, causes et conséquences, exemples et perspectives - Youmatter - 2020

72

VIII. Annexes

Déclaration de NON-PLAGIAT

Je soussigné, M.RUSSO Quentin de la promotion 2022/2023 déclare que les informations contenues dans le mémoire professionnel rendu ce jour dans le cadre du MSc SCTD (Supply Chain & Tranformation Digitale) ne sont pas plagiées.

Date : 31 / 07 / 2023 Signature

73

Questionnaire

26 (45,6 %)

49 (86 %)

7(12,3%)

F1 (^1,8 %)

¹ (¹,⁸ %)

29 (50,9 %)

28 (49,1 %)

21 (36,8 %) 15 (26,3 %)

Minerai critique Voiture électrique Chine-Chili-Australie Batterie Terre-rare Transition écologique Pollution Traitement psy Métal alcalin qui réagit violeme...

0

10 20 30 40 50

Si je vous dis "Lithium", à quoi cela fait référence pour vous ?

57 réponses

Êtes vous prêt à changer votre voiture thermique pour une voiture électrique ?

57 réponses

411k

· Oui

· Non

J'ai déjà une voiture électrique

· Je n'ai pas de voiture

Si non, pourquoi :

30 réponses

Trop cher Autonomie trop faible Peu d'infrastructure de recharge Trop polluant à la fabrication				13 8 (26,7 ^(Y0)	(43,3	17(56,7%) %) 17(56,7%)
Pièces des batteries non recycl...	M-1 (3,3	%)
Traitement psy	- 1 (3,3	%)
J'utilise les transports en comm...	^1 (^3,3	%)
Encore une incertitude sur la p...	M-1 (3,3	%)
Est-ce réellement plus écologiq...	M-1 (3,3	%)
0			5	10	15	20

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75

Saviez vous que le Lithium est un minerais sous fortes tensions et avec d'important risque de pénurie ?

57 réponses

· Oui · Non Je m'en doutais un peu

Quelle serait, selon vous, la stratégie la pour adéquate pour éviter des risques de pénuries ?

57 réponses

4/P		· Partenariats stratégiques avec des pays producteurs ou accords commerciaux · Ouverture de nouvelles mines plus locales Ouverture de nouvelles mines dans des pays éloignés · Investissement massif dans l'innovation · Changer de stratégie de transition écologique ( abandonner la voiture éle... · Optimiser la supply chain en créant de...

Seriez vous d'accord à l'ouverture de plusieurs projets miniers en France, potentiellement proche de chez vous ? (En prenant en compte les normes envi...mentales strictes qui sont appliquées en France )

57 réponses

· Oui · Non ça dépend où ( réserve naturelle, réouverture de nouvelles mines etc )

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Base de calcul et données des graphiques