Le stockage d’énergie pour électriser le portefeuille

Aneeka Gupta, WisdomTree

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Le rythme croissant de l'adoption des véhicules électriques ouvre la voie à une demande accrue de nouveaux métaux tels que le nickel ou le cuivre.

L'industrie automobile est à un tournant. Alors que l'âge des moteurs à combustion interne (ICE) cède lentement la place à la prochaine génération d'automobiles, cela devrait avoir un impact sur la demande de nouveaux métaux utilisés dans les batteries des véhicules électriques (VE). 

L'augmentation dangereuse des émissions de carbone et une plus grande efficacité énergétique – grâce à l'évolution des technologies des batteries – donnent un élan à l'adoption des véhicules électriques à l'échelle mondiale. Il ne fait aucun doute que la prolifération des véhicules électriques sera étroitement liée aux initiatives et au soutien fournis par les gouvernements, car ils dépendent fortement d'une augmentation de la capacité du réseau d'infrastructures électriques. Des facteurs macroéconomiques tels que le prix du pétrole auront également un rôle à jouer dans la croissance durable des ventes de véhicules électriques. 

Le soutien des gouvernements devra jouer un rôle clé
dans la transition vers les véhicules électriques.

Tant que le coût total d'achat et d'utilisation d'un véhicule électrique reste supérieur à celui d'un véhicule conventionnel en raison du coût élevé des batteries, le soutien des gouvernements devra jouer un rôle clé dans cette transition. L'adoption d'initiatives en faveur des véhicules électriques par les gouvernements des Etats-Unis, de la Chine et des pays de l'Union européenne envoie des signaux clairs aux constructeurs automobiles qui commencent à réorienter les chaînes de production vers l'électrification. Pour n'en nommer que quelques-uns:

  • La Norvège a pris l'initiative en s'engageant à mettre fin à la vente de véhicules à essence et diesel d'ici 2025, suivie de l'Inde en 2030 et de la Grande-Bretagne et de la France en 2040. 
  • Le programme de véhicules à émissions nulles de la Californie accorde un soutien pour une plus grande demande de véhicules électriques aux Etats-Unis. 
  • Le gouvernement chinois a validé cette année l’octroi de crédits pour les véhicules à énergie nouvelle.
L'adoption massive des véhicules électriques commence à se déployer

En 2017, les ventes mondiales de véhicules électriques de tourisme ont dépassé le cap du million d'unités, affichant une augmentation de 54% par rapport à l'année précédente – supérieure au taux de croissance annuel de 38% en 2016 – selon un rapport de 2018 de l'Agence internationale de l'énergie. La Chine a représenté près de 50% des ventes mondiales de VE, soit une part de marché de 2,2% en 2017. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) a doublé ses prévisions centrales pour les véhicules électriques, faisant passer de 23 à 58 millions l'estimation de la taille de son parc de véhicules électriques d’ici 2030. 

Une voiture électrique moyenne a besoin de 80 à 90 kilos de cuivre,
contre 25 pour une voiture particulière classique.

A l'image de la croissance des infrastructures de recharge, les ventes de véhicules électriques à batterie pure (VEB) ont progressé de 63%, devant les véhicules électriques hybrides rechargeables (VEHR) qui ont augmenté de 40% en 2017. Les VEB sont alimentés uniquement par un moteur électrique, utilisant l'électricité stockée dans une batterie embarquée, qui doit être rechargée régulièrement. En revanche, les VEHR sont alimentés par une combinaison d'un moteur électrique et d'un ICE qui sont conçus pour fonctionner à l'unisson ou séparément. La batterie embarquée peut être chargée à partir du réseau, tandis que l'ICE prend en charge le moteur électrique lorsqu'une puissance de fonctionnement plus élevée est requise, ou lorsque la puissance de la batterie est faible. Les VEB sont connus pour avoir un rendement le plus élevé et présentent de plus grands avantages environnementaux lorsqu'ils sont alimentés par de l'électricité provenant de sources renouvelables.  

L'adoption des véhicules électriques alimente la demande de métaux

Le rythme croissant de l'adoption des VE ouvre la voie à une demande accrue de nouveaux métaux tels que le nickel, le lithium, le cobalt, le cuivre et l'aluminium. Les batteries au lithium-ion constituent une famille de batteries chimiques qui emploient diverses combinaisons d'anodes et de cathodes. Les technologies lithium-ion peuvent être comparées selon six dimensions: coût, sécurité, puissance spécifique, énergie spécifique, performance et durée de vie. Actuellement, le Nickel-Manganèse-Cobalt (NMC) au lithium est la technologie la plus importante pour les applications automobiles. Les progrès technologiques rapides dans la chimie des batteries se déplacent vers une proportion plus élevée de nickel. Alors que la batterie NMC contenait généralement des portions égales (1-1-1) de nickel, de manganèse et de cobalt, le rapport optimal est maintenant considéré comme étant 8-1-1, ce qui exige un pourcentage plus élevé de nickel. Cette combinaison fourni l'avantage supplémentaire de coûts plus bas et de densités d'énergie plus élevées, bien qu'elle se fasse au prix d'une tension plus faible.

Alors que la demande de nickel, de cobalt et de lithium devrait augmenter de toute façon, des produits plus traditionnels comme le cuivre et l'aluminium devraient bénéficier de l'essor de l'industrie des VE. L'aluminium, connu pour sa légèreté, permet de réduire considérablement le poids du véhicule par rapport à l'acier. La diminution du poids total de la voiture réduira sa consommation d'énergie de près de 8%, améliorant ainsi son efficacité énergétique. Une voiture électrique moyenne a besoin de 80 à 90 kilogrammes de cuivre, contre 25 kilogrammes pour une voiture particulière classique. Selon l'International Copper Association, la demande de cuivre devrait être multipliée par neuf par rapport aux VE. L'augmentation potentielle de la demande découle des niveaux élevés d'enroulements de cuivre dans les VE par rapport aux ICE et des besoins croissants en matière d'infrastructure.