Lithium, graphite, cobalt ou nickel : Investissez sur les métaux qui alimentent la révolution de la voiture électrique

Rédigé le 3 juillet 2017 par | Matières premières & Energie Imprimer

Je vous ai expliqué il y a quelques jours pourquoi les batteries lithium-ion sont rapidement en train de prendre une importance énorme – et tout cela grâce aux véhicules électriques. Il y a de nombreuses manières de stocker de l’électricité sur le réseau mais pour les voitures électriques, le lithium-ion est la seule solution possible.

Ainsi, les matières premières qui permettent de faire fonctionner cette technologie pourraient constituer une excellente idée d’investissement. Aujourd’hui, nous allons nous pencher sur la question des matières premières qui alimentent le boom des batteries.

De quoi sont faites les batteries lithium-ion ?

Une batterie se compose de nombreux éléments différents. Etonnamment, le lithium ne constitue qu’une petite partie des batteries lithium-ion.

Etonnamment aussi, les batteries pour voiture géantes de Tesla utilisent des ensembles énormes de très petites cellules, similaires à celles que l’on peut trouver dans un ordinateur portable.

Ainsi, une bonne partie du poids de ces batteries est constitué par les boîtiers, généralement en aluminium. Il y a donc beaucoup de poids mort. Ce qui ouvre de belles occasions d’investir dans les nouvelles batteries sans boîtier.

Si vous me permettez de m’éloigner un instant des matériaux, vous verrez à quel point cette technologie pourrait être importante.

Des batteries sans « emballage »

Des recherches publiées récemment montrent qu’un changement radical est possible dans les facteurs de forme des batteries. L’une des approches éventuelles est de créer de grandes batteries solides.

Celles-ci ont de commun avec un annuaire téléphonique le fait qu’elles sont composées de couches très fines, empilées les unes sur les autres. Elles n’ont pas de petites cellules individuelles, contrairement aux solutions de Tesla.

Il pourrait ainsi être possible d’améliorer l’autonomie des voitures électriques d’environ 100% – en ajoutant plus de batteries, vu qu’il n’y aurait plus de boîtier. Cela serait assez révolutionnaire et permettraient à une voiture électrique d’avoir une portée plus grande qu’une voiture à essence.

Bien sûr, tout ne s’arrête pas là : le temps de chargement aurait tout de même une influence sur l’utilisation car il est toujours possible de passer à la station-service pour remplir son véhicule d’essence.

Néanmoins, rares sont les gens qui ont besoin de faire plus de 800 à 1 000 km par jour, ce qui se rapprocherait du maximum possible avec cette nouvelle technologie. Les nouvelles batteries à haute capacité permettraient de faire disparaître d’un coup de gomme l’objection principale à l’adoption des véhicules électriques. Mais où en étais-je… ah oui ! Les matières premières…

Les matériaux qui constituent les boîtiers sont lourds, mais ne coûtent pas cher : ils sont faits d’aluminium standard ou d’acier – des matières en vrac, dont l’offre est abondante. Ce sont des composants essentiels des véhicules en tant que tels, mais les batteries automobiles sont peu susceptibles d’avoir des conséquences sur la demande mondiale. Le processus chimique qui se déroule à l’intérieur de la batterie est ce qui pose question, et c’est là que l’argent est investi. Là, beaucoup de matériaux bien moins communs sont nécessaires.

Voyons un peu chacun des matériaux actifs constituent le coeur d’une batterie lithium-ion.

Lithium, nickel et graphite au coeur des batteries

Tout d’abord, bien sûr, il y a le lithium. Même s’il ne représente qu’une petite proportion de la masse de la batterie (environ 3%), c’est un élément crucial car c’est lui qui porte la charge. Mais en plus de ne constituer qu’une part relativement petite de la batterie, ce n’est pas non plus l’élément le plus cher. En réalité, le nickel et le graphite sont plus coûteux dans les proportions dans lesquelles ils sont utilisés.

La partie la plus chère d’une batterie lithium-ion moderne est en fait le nickel. Aujourd’hui, le nickel n’est pas bon marché mais il n’est pas vraiment sujet à une limitation de l’offre à moyen terme.

Le nickel est largement utilisé en tant que composant de l’acier, et est aussi utile dans d’autres alliages. Il peut servir à tout, fabriquer des pièces de monnaie, des tuyaux ou des moteurs d’avions.

Cela signifie que la chaîne d’approvisionnement est grande et bien développée. La proportion du nickel mondial utilisé pour les batteries lithium-ion est assez faible. Néanmoins, si nous continuons d’utiliser cette technologie tout en faisant augmenter l’offre mondiale de batteries, cela pourrait avoir des conséquences, à terme, sur le prix du nickel. Mais ce n’est pas vraiment l’élément le plus important en ce qui concerne les matières premières.

Ensuite, le graphite…. Il s’agit d’un matériau très spécifique, mais au final, ce n’est que du carbone… une forme particulière de carbone, certes, mais pas la plus optimale.

Les batteries à base de graphène, un nanomatériau, sont très prometteuses. Pour l’instant, ces technologies futuristes sont limitées à des applications de recherche mais elles représentent une épée de Damoclès pour tout investisseur qui souhaite investir à long-terme dans le graphite.

Actuellement, le graphite minier est la source de choix pour les batteries. Vous ne pouvez pas vous contenter de n’importe quel graphite et le graphite lamellaire recherché est assez coûteux. Ce matériau non plus n’est pas sujet à des contraintes en matière de ressources, car il peut être synthétisé si nécessaire. Mais cela pourrait avoir pour conséquence une augmentation nette des prix.

Actuellement, le graphite synthétique coûte environ quatre fois le prix de son équivalent minier. Mais si le graphite lamellaire est relégué au musée par les nanomatériaux, votre investissement est mort. Donc ne mettez pas tous vos oeufs dans le même panier.

Mais il y a tout de même un problème : le cobalt.

Le cas du cobalt

Le cobalt est un élément compliqué dans notre histoire, et nous y viendront dans un instant. Mais d’abord : pas de panique. Il y a au moins une chance pour que l’on puisse le remplacer, si les développements des batteries au lithium continuent au rythme actuel.

En attendant, il y a un certain nombre de choses à savoir sur le cobalt. C’est un produit dérivé de la production d’autres métaux, le nickel et le cuivre. Il représente une proportion assez faible des revenus miniers : augmenter la production de nickel et de cuivre pour augmenter la production de cobalt n’est donc pas vraiment une option.

Enfin, la plupart des minerais riches en cobalt viennent de l’enfer sur terre qu’est la République Démocratique du Congo (pensez aux conditions dans le film Blood Diamond, et vous aurez une idée générale du problème). Mieux vaut ne pas trop y penser au volant de votre nouveau véhicule électrique « éthique ».

Le problème du cobalt n’est pas qu’il est particulièrement rare, ni particulièrement cher. C’est une question de mise à l’échelle. A moins de vouloir supporter les coûts d’une extraction directe de cobalt, nous allons devoir contourner les contraintes en matière de volume liées à la chaîne d’approvisionnement existante.

Le cobalt est en fait l’un des rares éléments du puzzle Tesla qui font parfois l’objet de sérieuses remises en question. En conséquence, c’est une idée d’investissement assez prometteuse dans les matières premières.

Voici qui met fin à notre tournée mondiale des matières premières qui alimentent la révolution des batteries. J’espère qu’il est maintenant évident que ces matières premières sont d’une importance cruciale pour le marché des véhicules électriques. Les questions d’offre et de coût ne se situent sans doute pas là où la plupart des gens s’y attendent. Il faut regarder au-delà du lithium et se pencher sur le nickel, le graphite, et surtout le cobalt. [NDLR : Comment investir sur ces matières premières, comme le lithium, qui sont indispensables au développement des batteries électriques ? Notre équipe de spécialistes des commodities vous guident dans vos investissements dans Crise, Or & Opportunités…]

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Andrew Lockley
Andrew Lockley

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