Des voitures électriques peu chères ? À cause du lithium et du cobalt jamais !

Le premier producteur de lithium dans le monde est l’Australie suivie du Chili puis de la Chine avec respectivement en 2020 : 40000, 18000 et 14000 tonnes respectivement de lithium métal (source : Statista.com). De plus la Chine est maintenant le premier producteur de voitures électriques, une situation qui a tendance à faire monter le cours du lithium sur le marché mondial de ce métal. En une année le cours du lithium a traversé une augmentation de 325 % pour atteindre un prix à la tonne de 25675 euros. Pour une berline de taille moyenne tout électrique il faut environ 30 kg de lithium pour confectionner les batteries. Il faut donc au cours actuel 770 euros de lithium par véhicule électrique. La production chinoise de lithium métal suffit en théorie pour équiper 460000 véhicules tout électrique par an si la Chine n’importe pas de lithium de pays étrangers.

On ne peut pas dire que le monde va se trouver à court de lithium car les réserves sont considérables malgré certaines difficultés d’extraction en particulier au Chili et en Argentine, pays qui à eux deux représentent 11 millions de tonnes de lithium métal en réserve, l’Australie représentant un peu moins de la moitié de ces réserves. Quant à la Chine il y aurait un million et demi de tonnes de réserves, l’équivalent de 360 millions de voitures tout électrique. Ce calcul n’a pas beaucoup de signification sinon que les seules réserves de la Chine suffiraient à peine à convertir la totalité du parc automobile européen en véhicules tout électrique.

Persévérer pour des raisons idéologiques à vouloir convertir ce parc automobile dans le but de réduire les émissions de carbone est une vue de l’esprit. Pour trois raisons. D’une part le prix du lithium métal pourrait être décuplé devant une demande croissante pour la fabrication de voitures tout électrique rendant ces dernières inabordables pour la majorité des automobilistes, dont ceux qui ont besoin de leur véhicule pour travailler ou se déplacer pour se ravitailler en nourriture et autres produits de consommation courante ou tout simplement pour conduire les enfants à l’école ou aller à l’hôpital. Interdire les véhicules équipées de moteurs à combustion interne est ainsi une vue de l’esprit, un rêve des écologistes puisque toute la population de cette France périphérique n’aura pas les moyens financiers pour acheter une voiture tout électrique.

D’autre part si le prix de la batterie représente la moitié de celui du véhicule lui-même, la voiture électrique deviendra un objet de luxe. Et le peuple n’acceptera jamais une telle obligation de disposer d’une voiture tout électrique. Enfin, malgré des réserves considérables de lithium dans le monde, certes insuffisantes pour une conversion totale du parc automobile des pays développés, il faudra envisager un recyclage du lithium des batteries. Or, compte tenu des propriétés chimiques de ce métal il n’existe encore aucune entreprise industrielle capable de recycler ces batteries à un prix compétitif, c’est-à-dire équivalent à celui du lithium métal produit industriellement. La principale production de lithium est le chlorure ou le carbonate utilisés pour celle du « lithium » des batteries qui est en fait du cobaltate de lithium LiCoO2, d’où l’importance du cobalt dans la confection des batteries.

Dès lors la production de cobalt revêt une importance capitale dans la production de ces batteries. Il y a cependant un gros problème avec ces batteries. Au delà de 130 °C, une température qui peut être atteinte au cours d’un cycle de charge rapide, le cobaltate de lithium se décompose en produisant de l’oxygène et la batterie s’embrase rapidement.

Puisqu’il fallait mentionner la présence de cobalt dans les batteries des automobiles, en poids 7 fois plus que de lithium, il est intéressant de faire un petit tour d’horizon du marché du cobalt. Cobalt métal : 60000 dollars la tonne, 91 % d’augmentation en un an, principaux producteurs : RD Congo, Russie, Australie et en dixième position Nouvelle-Calédonie avec 2800 tonnes par an (2017) … et la France veut se séparer du « Rocher » ! La répercussion sur le prix d’une batterie de voiture est alors immense puisqu’il faut compter sur près de 10000 euros de cobalt par véhicule. C’est considérable en regard des 770 euros de lithium. Pour une berline les constituants de la batterie atteignent donc 12770 euros. Si un de mes lecteurs tente de me convaincre d’acheter une voiture tout électrique il devra s’orienter vers la voiture à pile à combustible, technologie que les constructeurs de sous-marins connaissent parfaitement, et qui ne pourra être démocratisée que lorsque la production d’hydrogène sera économiquement rentable tout en étant décarbonée, un but qui ne pourra être atteint qu’à l’aide de réacteurs nucléaires à haute température. En conclusion convertir tout un pays en voitures électriques avec batteries Li-ion est une illusion et la voiture électrique avec pile à hydrogène attendra des jours meilleurs …

Actualité. L’incurie des décideurs politiques

Les Allemands veulent servir d’exemple pour les autres pays d’Europe dans leur course irraisonnée vers les énergies dites vertes. Le pouvoir politique, aidé en cela par les partis écologistes, a décidé de détruire le principal pilier de l’économie allemande en décrétant une reconversion rapide et totale des véhicules automobiles à moteur thermique en leurs homologues électriques. La première cible mise en place massivement a donc été les autobus urbains et sub-urbains, gros pollueurs avec leurs moteurs diesel. Malgré le fait que tous les chimistes et métallurgistes savent que le lithium est un métal hautement inflammable et malgré leur mise en garde en ce qui concerne les risques d’incendies impossibles à maîtriser des villes comme Stuttgart ou Francfort ont converti une grande partie de leur flotte d’autobus en véhicules « verts », comprenez électriques. En fin de service journalier les autobus rejoignent le dépôt pour le rechargement des batteries au lithium et ce qui était parfaitement prévisible est arrivé. À Stuttgart un incendie monstrueux a détruit une grande partie des autobus en cours de charge dans un dépôt. Les efforts des pompiers ont été totalement vains.

Force est de constater que les Allemands donnent l’exemple à ne pas suivre alors qu’ils sont persuadés du contraire. Depuis plus de deux mois la force des vents sur le territoire est insuffisante pour que les centaines de milliers de moulins à vent produisent une quelconque énergie électrique. Le gazoduc NordStream-2, bien qu’achevé, n’est toujours pas opérationnel car les procédures légales d’attribution des quotas de gaz à chacun des investisseurs partenaires du projet n’est pas encore clairement défini et la Commission européenne doit aussi donner son accord à cet arrangement économique entre les divers pays européens impliqués. Cette situation a revêtu un caractère mélodramatique !

Je ne voudrais pas avoir l’air de me répéter mais il eut été plus logique de remplacer ces autobus diesel en hybrides utilisant du gaz de pétrole liquéfié, la norme obligatoire au Japon, en Corée et à Singapour. Les Allemands ont voulu mieux faire pour leur image, stupidement suivis par les Français pour « dépolluer » les grandes villes. Et voilà le désastre annoncé.

Les Allemands ont compris à la suite de l’incendie de Stuttgart qu’il était dangereux d’entasser des dizaines d’autobus au même endroit pour la recharge nocturne des batteries. Ils n’ont toujours pas trouvé de solution alternative parce qu’il n’y en a pas ! Par conséquent l’autobus électrique doit être abandonné. Combien de dizaines de millions d’euros ont été investis en pure perte, ce seront les contribuables qui paieront la facture, comme d’habitude. Sous la pression constante des écologistes les gouvernements sont contraints de prendre des décisions stupides voire dangereuses. Décisions stupides en effet car les réserves économiquement accessibles de lithium sont limitées, qu’il s’agisse du Chili, de l’Afghanistan ou du Portugal et envisager d’électrifier tout un parc automobile est une vue de l’esprit. Il est urgent que les peuples prennent conscience de cet état de fait et exigent de ces décideurs politiques qu’ils reconnaissent leurs incompétences et leurs gestions inopérantes de leur pays car incapables de s’entourer de véritables experts connaissant leur métier et non caviardés par des idéologies destructrices. Mais ce n’est qu’un vœu pieux.

Géopolitique : la guerre du lithium a déjà commencé

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Pour équiper une voiture électrique Tesla modèle S de batteries délivrant une puissance de 70 kWh il faut 63 kilos de lithium. La firme américaine Tesla produit aujourd’hui des voitures électriques en Chine contribuant de ce fait aux quelques 1 million et demi de ce type de voiture déjà fabriquées dans ce pays, le premier producteur du monde. En outre la Chine prévoit qu’en 2040 toutes les voitures neuves vendues dans son pays seront électriques. La demande en lithium va donc croître exponentiellement ainsi que la consommation d’électricité et dès 2025 la Chine aura besoin de 800000 tonnes de lithium puis cette demande continuera à augmenter. La principale préoccupation de la Chine est donc d’assurer ses sources d’approvisionnement en dépit du fait que ce pays compte parmi les rares pays possédant des gisements de lithium avec le Chili, la Bolivie, l’Argentine et l’Australie. La Chine a donc ces dernières années mis en place des contrats d’exploitation avec la plupart de ces pays, dont en particulier le Chili et la Bolivie.

Avec la Bolivie qui possède près de 60 % des réserves mondiales de lithium connues la Chine était sur le point de finaliser un contrat d’exploitation du haut plateau d’Uyuni à l’extrême sud-est du pays à 4000 mètres d’altitude, une étendue de désert salé de près de 10000 km2. La NSA, organisme d’écoute américain, a constitué un solide dossier relatif aux tractations entre l’administration chinoise et le gouvernement bolivien d’Evo Morales qui avaient été initiées dès le début de l’année 2018. Il s’agissait d’un accord gagnant-gagnant entre la Bolivie et la Chine puisque ce dernier pays s’engageait à investir dans une usine de production de lithium métal et ultérieurement dans une unité de production d’accumulateur Li-ion en Bolivie. Comme il est facile de l’imaginer tout ceci n’a pas vraiment plu à l’administration américaine. La CIA a donc financé l’opposition politique bolivienne essentiellement d’origine hispanique pour fragiliser le gouvernement d’Evo Morales d’origine aymara amérindienne, les Amérindiens étant largement majoritaires dans la population bolivienne. De plus le passé de syndicaliste de Morales et sa politique socialiste ouvertement affichée dans le pays le plus pauvre d’Amérique latine a aggravé son cas. Le véritable coup d’Etat organisé par la CIA a conduit Morales à l’exil et à l’annulation de tous les contrats miniers passés ou sur le point d’être conclus avec la Chine.

Pour l’administration américaine le lithium est considéré comme un métal stratégique et toute tentative d’exploitation échappant au contrôle de Washington met en danger la sécurité des Etats-Unis. La population bolivienne d’origine amérindienne est la première à en subir les conséquences et ses espoirs d’amélioration de son niveau de vie ont disparu. Les troubles que vit actuellement le Chili sont du même ordre et sont également organisés par la CIA, sous le faux prétexte que tous les pays de la sphère d’influence américaine sur les deux partie du continent doivent être des pays « démocratiques » et si ce n’est pas le cas ils sont considérés comme des menaces pour la sécurité des USA. La guerre du lithium a bel et bien commencé …

Source partielle : globalresearch.ca, illustration Wikipedia

L’essor de la voiture électrique tient en un chiffre : combien de dollars/kWh ?

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Alors que de nombreux gouvernements occidentaux prennent des mesures pour diminuer les émissions de gaz à effet de serre des véhicules automobiles propulsés par des moteurs à combustion interne ils oublient un paramètre encore incompressible dont l’importance économique est incontournable : le prix de la voiture électrique. Pour une petite berline tout électrique il en coûte à l’acquéreur potentiel 3 fois le prix d’un modèle équivalent à combustion interne. Il s’agit du goulet d’étranglement qui pénalise la pénétration sur le marché de la voiture électrique hormis l’évolution probable vers la hausse du prix de l’électricité. Cette constation sans appel provient d’un groupe d’experts des Laboratoires Argonne qui ont été mandatés par le Département de l’Energie américain. Il faut que le prix des batteries mesuré en dollars par kWh diminue de moitié. Selon la prospective réalisée par ces laboratoires l’objectif d’une diminution de moitié du prix des batteries ne sera atteint que vers 2030.

Un autre problème se greffe à celui du prix, les risques d’incendie spontané des batteries Li-ion actuelles. La firme Toyota estime être sur le point de résoudre ce problème d’inflammabilité du lithium avec la production prochaine massive de batteries au lithium « solid-state » ne présentant plus ce risque vers le milieu de l’année 2020 afin d’éliminer tout risque d’incendie avec ses véhicules hybrides. Il est vrai que les batteries des véhicules hybrides sont moins sollicitées que celles des véhicules tout-électrique par conséquent ce risque d’incendie reste limité.

Avec la « démocratisation » au niveau de son prix de la voiture électrique apparaîtront deux autres problèmes : la disponibilité en lithium et le prix et la provenance de l’énergie électrique. Pour l’instant il n’existe pas encore de technologie industriellement applicable du recyclage des batteries Li-ion dans le but de récupérer tout ou partie du lithium comme cela est appliqué pour le recyclage des batteries conventionnelles au plomb. Actuellement 100 % du plomb des batteries est recyclé alors que moins de 5 % du lithium des batteries provenant de véhicules automobiles, des téléphones mobiles ou d’autres appareils électroniques est recyclé. En ce qui concerne l’énergie électrique la situation est surréaliste dans la mesure où les promoteurs de la voiture électrique dans le but de diminuer les émissions de gaz à effet de serre pronent également la sortie du nucléaire, la seule source d’énergie électrique qui n’émet pas de gaz à effet de serre. Cette politique aberrante de sortie du nucléaire conduira à une augmentation insupportable du prix du kWh. Les Laboratoires Argonne ont estimé qu’à terme le développement des véhicules électriques absorberont 40 % de toute l’électricité produite aux Etats-Unis ! Les idéologues allemands ou français qui soutiennent une transition énergétique urgente ont-ils vraiment pris conscience de cet autre goulot d’étranglement pour l’expansion du marché de la voiture électrique ? Il est opportun également de mentionner que les distributeurs d’électricité devront installer des millions de bornes de rechargement. Un véritable casse-tête sur lequel ces mêmes idéologues ne se sont pas penché …

Enfin, les constructeurs d’automobiles sont-ils préparés à une telle révolution technologique ? À l’évidence non. En 20 ans les constructeurs d’automobiles ont réussi à réduire significativement la consommation des moteurs à combustion interne (essence ou diesel) gràce à l’introduction de tout un ensemble de dispositifs électroniques. Combien faudra-t-il d’années pour que ces constructeurs opèrent une conversion technologique totale ?

La nouvelle révolution automobile n’est donc pas exempte de problèmes car elle ne concerne pas seulement les industriels de l’automobile mais également les industriels de l’électricité et de sa distribution, les fabricants de batteries et les industries du recyclage du lithium … Et quand on pense que les Allemands – et les Français en commençant avec la centrale nucléaire de Fessenheim – ont planifié la dénucléarisation totale ou partielle de leur production d’électricité, on ne peut que constater que la politique énergétique de ces deux pays n’est que du « grand n’importe quoi ».

Source : https://science.sciencemag.org/content/366/6464/422

L’avenir des véhicules électriques, partie 1 : le lithium

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Il y a deux ans le monde entier s’inquiétait de la disponibilité future en lithium devant la montée en puissance des voitures électriques. Le prix de ce métal tripla en quelques mois passant de 7000 à 20000 dollars la tonne. Jusqu’aux shows publicitaires d’Elon Musk le lithium était plutôt réservé aux batteries des smart-phones et des ordinateurs portables. L’engouement soudain pour les voitures « tout électrique » a donc fait apparaître faussement une possible pénurie en ce métal comptant parmi les plus répandus dans la croute terrestre. Les prévisions relatives à la production de voitures électriques n’épuiseront pas, loin de là, les gisements de lithium car elles n’affecteront pas plus de 1 % des réserves connues et exploitables économiquement.

Actuellement la moitié du lithium disponible pour les batteries Li-ion utilisées dans les appareils type téléphones et ordinateurs portables, provient du Chili et d’Argentine dans les déserts du plateau andin dont Atacama. Pour le reste la Chine est également un très gros producteurs de ce métal. Il s’agit le plus souvent non pas de mines mais d’installations de lessivage des dépôt salins d’anciens lacs asséchés. De nombreux projets d’extraction du lithium sont en cours de développement pour faire face à la demande qui ne saurait que croître et l’USGS prévoit que les réserves disponibles pourront satisfaire la demande au moins pendant les 185 années à venir avec une conversion totale de tous les véhicules à combustion interne par des systèmes de propulsion électrique aux alentours des années 2040. Les prévisions indiquent qu’il faudra à l’horizon 2035 au moins 35 usines de production de batteries Li-ion de la taille de celle de Tesla au Nevada.

Restent les autres composants des batteries, il y a 7000 batteries de la taille d’une pile AA dans un Tesla modèle S, et ceux-ci vont également poser quelques problèmes d’approvisionnement. Il n’y a que 7 kilos de lithium dans ce modèle de véhicule. Et si la production de lithium devait devenir plus complexe en raison de l’exploitation d’autres gisements moins riches en métal et si le prix du lithium-métal devait augmenter de 300 % ce prix n’affecterait celui des batteries que de 2 %. Le lithium ne sera donc pas un goulot d’étranglement de la production de voitures électriques.

La production de lithium se partage essentiellement entre quatre grands groupes industriels Tianqi Lithium (Chine), SQM (Sociedad Quimica y Minera, Chili), et les multinationales Albemarle et FMC (USA). Le risque de pénurie en lithium pourrait plutôt provenir des capacités de production de ces grands conglomérats de la chimie. Un autre paramètres trop souvent oublié en ce qui concerne le développement des véhicules électriques deviendra rapidement la production d’électricité à un prix abordable afin que les batteries de ces derniers puissent être convenablement rechargées. Je répète ici, encore et encore, que la fermeture prématurée de la centrale électrique de Fessenheim privera 400000 voitures électriques de rechargement quotidien économiquement abordable. Il faudra en tout état de cause trouver alors d’autres sources d’électricité non subventionnées par les impôts et les taxes payés par les contribuables pour diminuer l’empreinte carbone du transport terrestre tant commercial que privé afin que les véhicules électriques ne soient plus réservés aux écolo-bobos en raison de leur prix actuellement particulièrement élevé.

Source et illustration : Bloomberg, prochain article le cobalt.

Quand la géothermie et les voitures électriques se rencontrent ça fait des étincelles !

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Les USA sont de loin les leaders mondiaux de l’énergie géothermique même si cette forme d’énergie (renouvelable) ne représente que 0,3 % de l’électricité produite dans le pays. A l’autre extrémité du classement en la matière, l’Islande produit plus de 30 % de son électricité par géothermie et les Philippines 27 %. Passons sur les autres pays mais il faut signaler que l’Italie n’est pas mal placée avec une installation de 840 MW de puissance nominale. En Californie, au beau milieu de l’Imperial Valley, à l’extrême sud-est de l’Etat, il y a aussi une petite centrale électrique géothermique parmi d’autres à Featherstone, d’une cinquante de mégawatts, qui fonctionne en circuit fermé puisque l’eau chaude fortement chargée en sels provenant des profondeurs est réinjectée après avoir circulé dans un échangeur de chaleur qui produit la vapeur nécessaire pour faire tourner une turbine.

Une société liée à Tesla, le fabricant américain d’automobiles électriques, s’est rendue compte que cette eau très saumâtre et très chaude était riche en lithium. Par un procédé resté secret mais probablement basé sur la technologie de l’osmose inverse utilisée en particulier pour dessaler l’eau de mer, cette société dont le nom ne s’invente pas puisqu’elle s’appelle Simbol, c’est tout un symbole, a depuis 2011 extrait 100 tonnes de lithium en traitant dans une petite unité pilote une petite partie seulement de l’eau chaude utilisée par la centrale électrique et en la réinjectant ensuite sous terre. C’est tout bénéfice pour cette société puisque la loi américaine stipule que si les résidus industriels, en l’occurrence de l’eau, sont réinjectés là d’où ils provenaient, il n’y a pas de pénalités environnementales. C’est d’ailleurs le cas pour la fracturation hydraulique tant que l’eau utilisée est réinjectée dans le sous-sol afin de ne pas être rejetée en surface, ce qui pourrait polluer les nappes phréatiques proches de la surface. L’Imperial Valley est un région d’intense production agricole et toute pollution serait particulièrement mal venue.

Simbol construit une nouvelle usine qui sera capable de produire prochainement 15000 tonnes de lithium par an, de quoi fournir à Tesla assez de ce métal pour fabriquer des batteries pour les automobiles équivalant à 30 gigaWh chaque année également. On est d’ors et déjà dans un autre ordre de grandeur industriel. Simbol s’intéresse aussi à d’autres métaux contenus dans cette saumure chaude comme par exemple le manganèse, le potassium et le zinc. Il ne s’agit probablement pas d’une exception mais ce genre de projet industriel ferait frétiller de bonheur le ministre français du redressement français (qui tarde à venir) ainsi que l’écologiste (ancien faucheur d’OGM) qui se bat contre la pollution. Il ferait bien, au lieu de perdre son temps avec les poussières de l’atmosphère parisien, de s’intéresser à ce type de projet puisque pour atteindre le fameux 20-20-20 environnemental il faudrait convertir à l’électricité quelques 600000 voitures par an jusqu’en 2025. Mais pour le moment, la devise gouvernementale est « Ne touches pas à mon sous-sol ». Ca laisse rêveur …

Source : New-York Times, photo Wikipedia : Imperial Valley avec la Salton Sea.