L’essor de l’électrification : comment la demande en métaux essentiels va exploser

La demande de lithium, de nickel, de cobalt, de manganèse et de platine pour les batteries augmentera fortement à mesure que l’électrification des véhicules s’accélérera et que les pays s’efforceront de réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu’au milieu du siècle. Selon une nouvelle étude de l’université de Cornell publiée dans Nature Communications, cette hausse de la demande créera également une série de problèmes économiques et de chaîne d’approvisionnement.

Dans ce nouvel article, l’auteur principal, Fengqi You, professeur en ingénierie des systèmes énergétiques, et ses collègues ont examiné 48 pays qui se sont engagés à jouer un rôle important dans l’électrification des transports, notamment les États-Unis, la Chine et l’Inde.

Dans un scénario où 40 % des véhicules sont électriques d’ici à 2050, les besoins en lithium augmenteront de 2 909 % par rapport à 2020. Si 100 % des véhicules sont électriques d’ici à 2050, les besoins en lithium feront plus que doubler, pour atteindre 7 513 %.

Entre 2010 et 2050, dans un scénario où tous les véhicules sont électriques, la demande annuelle de lithium passerait de 747 tonnes à 2,2 millions de tonnes.

Au milieu du siècle, par exemple, la demande de nickel éclipse les autres métaux critiques, puisque les besoins mondiaux vont de 2 millions de tonnes métriques, lorsque 40 % des véhicules sont électriques, à 5,2 millions de tonnes métriques lorsque tous les véhicules sont électriques.

La demande annuelle de cobalt (de 0,3 à 0,8 million de tonnes métriques) et de manganèse (de 0,2 à 0,5 million de tonnes métriques) augmentera du même ordre de grandeur en 2050, selon le document.

Actuellement, les métaux et minéraux critiques sont centralisés au Chili, au Congo, en Indonésie, au Brésil, en Argentine et en Afrique du Sud, qui sont politiquement instables, selon la Banque mondiale.

« L’instabilité des approvisionnements en métaux et minéraux critiques peut exacerber les risques d’approvisionnement en cas d’augmentation de la demande« , a déclaré M. You.

Dans l’article, les chercheurs appellent à la prudence concernant l’électrification des véhicules lourds, qui nécessitent plus de métaux critiques que les autres véhicules. Bien qu’ils ne représentent qu’entre 4 % et 11 % du parc routier total dans certains pays, les métaux critiques liés aux batteries utilisées dans les véhicules électriques lourds représenteront 62 % de la demande de métaux critiques dans les décennies à venir.

Les chercheurs suggèrent notamment de gérer cette demande :

• La construction d’une économie circulaire serait indispensable pour les métaux critiques si elle permettait de mettre en place une chaîne d’approvisionnement en boucle fermée à l’avenir. Des stratégies devraient être envisagées pour promouvoir l’efficacité du recyclage et le taux de récupération des piles en fin de vie à un rythme approprié.

• Les pays devraient adopter des politiques qui donnent la priorité à des conceptions alternatives pour les cathodes/anodes et les systèmes de piles à combustible (hydrogène vert) afin de réduire la dépendance à l’égard des métaux critiques primaires.

• Les objectifs de décarbonisation du transport routier doivent être associés au déploiement des véhicules électriques, au calendrier du pic et de la neutralité en matière de carbone et à des budgets d’émissions précis.

La recherche a été soutenue par la National Science Foundation.

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