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 …

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 voitures électriques (partie 2 : le cobalt)

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Comme l’indique le schéma ci-dessus (source : Bloomberg) les batteries Li-ion contiennent finalement que peu de lithium. Par contre elles renferment des quantités importantes de nickel mais aussi de cobalt. Le cobalt est produit par retraitement des boues d’extraction du cuivre ou du nickel car ce métal est le plus souvent associé à ces métaux dans les minerais comme les pyrites dans le cas du cuivre. Les principaux « gisements » de cobalt économiquements purifiables à partir de ces boues se trouvent au Zaïre (Katanga), en République Centrafricaine, dans la région de Norilsk en Sibérie centrale et au Canada pour les mines de cuivre et dans une bien moindre mesure en Nouvelle-Calédonie pour les mines de nickel. Il n’y a pas trop de souci à se faire car les estimations font état de réserves mondiales importantes de cobalt de l’ordre de 7 millions de tonnes. Dans une voiture Tesla modèle S il y a environ 11 kg de cobalt embarqué comme constituant des batteries …

Outre les batteries Li-ion la deuxième plus importante utilisation du cobalt est la fabrication de super-alliages utilisés pour les moteurs d’avions et les turbines à gaz. Le marché du cobalt représente aujourd’hui en valeur, avec la montée en puissance de celui des voitures électriques, environ 40 milliards de dollars et ce marché atteindra au tournant du milieu de la prochaine décennies 75 milliards de dollars. Mais dans le même temps le recyclage des batteries des voitures électriques, et c’est déjà le cas pour les petits accumulateurs des téléphones et des ordinateurs portables, représentera alors un source substantielle de cobalt. Ce sera là l’apothéose de l’économie « circulaire » si chère aux écologistes comme Monsieur Hulot.

Ces 11 kilos de cobalt (en valeur environ 800 dollars) que contiennent les batteries des Tesla S mais aussi bien celles des smart-phones que des vélos représentent aujourd’hui près de 50 % de leur prix ou encore 12 fois celui du lithium et 5 fois celui du nickel que contiennent ces batteries. Autant dire que les petits malins optimisant le recyclage du cobalt à l’échelle industrielle auraient eu de beaux jours devant eux. Malheureusement l’activité du recyclage est déjà contrôlée par la firme canadienne American Manganese située à Vancouver, le marché du cobalt lui-même étant dominé par la multinationale des matières premières Glencore et la société China Molybdenum Co. Il est en effet bien plus profitable de recycler des batteries qui contiennent 12 % de cobalt que du minerai qui n’en contient que 1 à 2 % même si ce minerai est par ailleurs valorisé en cuivre ou en nickel.

Petit aparté, au Katanga certains filons de pyrites de cuivre sont particulièrement riches en cobalt, parfois jusqu’à 15 %. L’extraction quasiment à main nue de blocs de minerais constitue souvent une activité familiale. Le minerai est revendu à des petits grossistes locaux qui eux-mêmes négocient avec des usines de traitement artisanales. Près de 30 % de la production de cobalt du Zaïre fait l’objet de contrebande et échappe totalement au contrôle de l’Etat central. Naturellement les écologistes et Amnesty International ont dénoncé le travail des enfants dans ces mines « sauvages ». Il faut remettre les choses à leur place : les enfants travaillent effectivement, mais pour contribuer à assurer la subsistance de leur famille.

Unicore, une firme belge, cette fois et ce n’est pas une blague, s’est d’ors et déjà positionnée dnas le recyclage du cobalt mais aussi du nickel des batteries de voitures électriques. Cette société basée à Bruxelles a passé des accords avec Toyota et Tesla pour le recyclage, le marché commençe à décoller et il atteindra son plein régime autour des années 2025 quand le volume de batteries à recycler sera devenu suffisant. Et c’est encore une histoire de gros sous car le cobalt extrait par recyclage reviendra à 60 centimes de dollar par kilo et il sera revendu aux fabricants de batterie au prix « modique » de 40 dollars par kilo – 3 fois moins que le prix global du cobalt extrait des minerais au prix de fin 2017 !

Il y a aussi un autre recyclage des batteries de voitures envisagé pour le stockage de l’électricité produite avec des panneaux solaires des habitations individuelles dans les pays en développement ne disposant pas encore de réseaux électriques couvrant tout leur territoire. Ces pays font le plus souvent appel au charbon pour la production d’électricité et tout cet engouement pour le recyclage à venir, si cher à Hulot, sera aussi très utile pour que les quelques grandes compagnies déjà positionnées dans ce secteur réalisent des profits monstrueux sans pour autant créer des milliers d’emplois nouveaux (comme le prétendent les écologistes) car cette activité sera largement robotisée … « Bienvenue dans un monde meilleur », la devise de Rhône-Poulenc qui a longtemps sponsorisé le petit Nicolas pour ses explorations en hélicoptère … L’écologie et la voiture « propre » n’apporteront que des bénéfices gigantesques à quelques grands groupes industriels, un point c’est tout.

Source partielle et illustration : Bloomberg

Prochain billet : le nickel

Elon Musk mangé à la sauce au soja

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Alors que la méga-usine d’Elon Musk en plein milieu du désert du Nevada mais pas trop près des anciens sites d’essais nucléaires de l’armée américaine pour produire des batteries afin d’équiper ses voitures électriques Tesla n’est toujours pas opérationnelle à 100 % la Chine a d’ors et déjà pris les devants dans la course mondiale aux batteries au lithium. La production actuelle de batteries chinoises est trois fois plus importante qu’aux USA et 12 autres usines sont en cours de construction. Malgré son projet pharaonique d’usine de production de batteries Elon Musk, qui prévoit de produire dans ses usines jusqu’à un demi-million de Tesla Modèle 3 dès la fin de l’année 2018, sera tout simplement à court de batteries et il devra faire appel à la Chine pour assurer cette production.

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Le souci pour Tesla est que la Chine a d’autres objectifs que de fabriquer des batteries pour l’export, les smart-phones et les ordinateurs et autres tablettes, c’est une chose, mais les dirigeants de ce pays ont décidé de construire à terme de véritables entrepôts de stockage d’énergie pour pallier à l’intermittence des sources d’énergie électrique renouvelable. Ce projet risque de créer un véritable goulot d’étranglement qui pourrait donc paralyser la firme Tesla. C’est l’une des raisons qui a convaincu Elon Musk à courtiser les dirigeants chinois et de projeter une usine de construction de modèles 3S dans la banlieue de Shanghai ! Horreur et damnation car le Président Trump voudrait au contraire que les entreprises américaines qui ont « délocalisé » leur production fassent en sorte qu’elles rapatrient cette production sur le sol américain. La situation se complique donc pour le sieur Musk et sans jeu de mot, alors que toutes ses entreprises perdent de l’argent depuis leur création avec grand tapage médiatique, ça commence à sentir la très mauvaise sauce au soja. Elon Musk : un escroc génial ?

Relire : https://jacqueshenry.wordpress.com/2017/04/23/elon-musk-un-genie-un-doux-reveur-un-escroc-ou-les-trois-a-la-fois/

Source et illustrations : Bloomberg

Elon Musk : un génie, un doux rêveur, un escroc ou les trois à la fois ?

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La stratégie de la firme de voitures « tout-électrique » Tesla est basée sur la durabilité (sustainability en anglais), en d’autres termes sur une empreinte carbone nulle de ces véhicules automobiles qui ne brûlent ni essence, ni kérosène, ni alcool et naturellement pas de charbon, on ne vit plus à l’époque des locomotives à vapeur. C’est tout simplement du vent, sans jeu de mot, car qui dit vent dit moulins à vent, le sommet de l’énergie renouvelable. Donc toutes les voitures électriques Tesla, avec ou sans conducteur, doivent être alimentées pour recharger leurs batteries avec de l’électricité également « renouvelable » si la firme Tesla doit rester en accord avec ses principes. Elon Musk a choisi un business plan audacieux, certes, mais à la limite de l’escroquerie car comment recharger à terme de 200 millions de véhicules aux USA seulement ? Avec du vent ou du rêve ?

La capitalisation boursière de Tesla a dépassé après seulement 14 ans d’existence celle de Ford, une société qui existe depuis 109 ans et est le plus grand constructeur d’automobiles des Etats-Unis. Ça sent déjà l’entourloupe boursière ! Car Tesla produit autant de véhicules en une année que Ford en douze jours et demi. Cette capitalisation (50,84 milliards de dollars) est tout de même encore loin de celle de Toyota qui atteint 160 milliards de dollars.

L’objectif d’Elon Musk est d’infléchir le marché automobile mondial vers la voiture tout-électrique et de changer les mentalités (rien que ça !) car pour ce monsieur même les véhicules hybrides genre Prius (sans faire de publicité) n’ont pas une empreinte carbone nulle, point que revendique Tesla.

Qui va produire l’électricité qui sera nécessaire pour recharger tous ces véhicules électriques et comment cette énergie va-t-elle être produite ? Elon Musk ne se pose pas la question, ce n’est pas son problème, il veut vendre des voitures et imprimer son idéologie dans le monde entier, une transition future vers des véhicules à empreinte carbone nulle, point barre. De mon point de vue seule l’énergie nucléaire pourra satisfaire ce challenge de « sustainability » revendiqué par Tesla car il faudra disposer d’une source d’énergie fiable, propre et d’un prix abordable et compétitif avec le pétrole qui un jour ou l’autre tendra à se raréfier, ce qui facilitera d’ailleurs les futurs investissements dans des réacteurs à neutrons rapide brûlant du thorium ou de l’uranium appauvri, une dernière filière qu’a abandonné la France pourtant leader mondial à l’époque. Il n’y a donc qu’une alternative plausible pour réduire les émissions de CO2 par les véhicules automobiles, l’énergie nucléaire – quoiqu’en pensent les écologistes au sujet de cette source d’énergie électrique comme ces abrutis de Hollande (François), Lepage (Corinne), Royal (Ségolène) seulement en France – et ne parlons même pas de l’Allemagne ou de la Californie qui ne veulent plus entendre parler d’uranium. Elon Musk n’est pas un génie, loin s’en faut, il rêve les yeux ouverts ou alors c’est un escroc (génial) et de haut vol …

Note : il est bon de rappeler que les deux réacteurs nucléaires de Fessenheim condamnés à une mort prématurée pour des raisons politiques pourraient alimenter quotidiennement 400000 véhicules « tout-électrique » par jour durant les dix prochaines années voire plus … Ça c’est de l’écologie !