--- type_fiche: minerai produit: Lithium schema: Lithium version: 1.0 date: 2025-04-22 commentaire: Version initiale auteur: Stéphan Peccini sources_communes: - Objectif_final_v0-7.pdf §2 (méthodologie de calcul) - … --- # Fiche {{ type_fiche }} {{ produit }} | Version | Date | Commentaire | | :-- | :-- | :-- | | {{ version }} | {{ date }} | {{ commentaire }} | ## Présentation synthétique Le lithium est un métal alcalin léger, blanc-argenté, qui se caractérise par sa faible densité (0,534 g/cm³) et sa grande réactivité. Sa production implique des procédés complexes variant selon la source d'extraction : principalement les saumures de salars (Amérique du Sud) ou les minéraux solides comme le spodumène et la lépidolite. Pour les saumures, deux méthodes dominent : l'évaporation solaire traditionnelle, lente mais éprouvée, et l'extraction directe de lithium (DLE), plus rapide et efficiente. Pour les minéraux, le traitement inclut généralement calcination, lixiviation acide ou alcaline, puis purification. Le métal étant hautement réactif, sa manipulation nécessite des précautions particulières. La chaîne d'approvisionnement est dominée par l'Australie pour l'extraction minière, tandis que la Chine contrôle majoritairement les capacités de traitement, particulièrement pour la conversion en hydroxyde de lithium, produit final privilégié pour les batteries haute performance des véhicules électriques. La demande croissante, propulsée par l'électrification des transports et le stockage d'énergie, pourrait tripler d'ici 2025, soulignant l'importance stratégique de ce minéral dans le contexte de décarbonation mondiale. ## Procédés de traitement | Étape | Description du procédé | Part utilisée | | :-- | :-- | :-- | | Extraction et concentration | Pompage de saumure ou extraction minière de spodumène/lépidolite, suivi de concentration physique (pour les minerais) | 100% | | Prétraitement | Élimination des impuretés par filtration/floculation pour saumures, ou calcination à haute température (800-1000°C) pour minerais solides | 100% | | Extraction sélective | DLE par adsorption/échange d'ions pour saumures, ou lixiviation acide/alcaline pour minerais calcinés | 90% | | Purification | Élimination des impuretés résiduelles par précipitation chimique, extraction par solvant ou échange d'ions | 85% | | Concentration | Concentration de la solution de lithium purifiée par évaporation ou nanofiltration/osmose inverse | 80% | | Précipitation | Ajout de carbonate de sodium pour précipiter le carbonate de lithium (Li₂CO₃) | 75% | | Conversion (optionnelle) | Conversion du carbonate en hydroxyde de lithium (LiOH) par traitement à la chaux et cristallisation | 60% | _Note: Les pourcentages dans la colonne "Part utilisée" indiquent la proportion du lithium initial qui passe par chaque étape. La diminution progressive reflète les pertes durant le processus d'extraction et de transformation, ainsi que les produits intermédiaires dérivés vers d'autres applications avant d'atteindre les étapes finales._ ## Secteurs d'utilisation | Secteur | Type d'usage | Part estimée | | :-- | :-- | :-- | | Numérique | Fabrication de batteries lithium-ion pour appareils électroniques, véhicules électriques et systèmes de stockage d'énergie | 50% | | Verre et céramique | Production de verres et céramiques à faible expansion thermique, augmentation de la résistance aux chocs thermiques | 25% | | Graisses lubrifiantes | Fabrication de graisses spéciales résistantes aux températures extrêmes et à l'eau | 8% | | Métallurgie | Utilisation comme fondant dans la production d'aluminium pour améliorer la conductivité électrique | 7% | | Médical | Traitement des troubles bipolaires et autres applications pharmaceutiques | 5% | | Autres | Traitement de l'air, catalyseurs chimiques, applications aérospatiales | 5% | _Note: La part du secteur numérique (principalement batteries) a considérablement augmenté ces dernières années et continue de croître avec l'électrification des transports._ ```yaml Extraction_Lithium: Australie_Extraction_Lithium: nom_du_pays: Australie part_de_marche: 51% acteurs: TalisonLithium_Australie_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Talison Lithium part_de_marche: 15% pays_d_origine: Chine PilbaraMinerals_Australie_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Pilbara Minerals part_de_marche: 9% pays_d_origine: Australie Argentine_Extraction_Lithium: nom_du_pays: Argentine part_de_marche: 4% acteurs: Livent_Argentine_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Livent part_de_marche: 4% pays_d_origine: États-Unis Orocobre_Argentine_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Orocobre part_de_marche: 3% pays_d_origine: Australie Chili_Extraction_Lithium: nom_du_pays: Chili part_de_marche: 26% acteurs: SQM_Chili_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: SQM part_de_marche: 17% pays_d_origine: Chili Albemarle_Chili_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Albemarle part_de_marche: 10% pays_d_origine: États-Unis Chine_Extraction_Lithium: nom_du_pays: Chine part_de_marche: 16% acteurs: TianqiLithium_Chine_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Tianqi Lithium part_de_marche: 11% pays_d_origine: Chine GanfengLithium_Chine_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Ganfeng Lithium part_de_marche: 12% pays_d_origine: Chine Bresil_Extraction_Lithium: nom_du_pays: Brésil part_de_marche: 2% acteurs: CompanhiaBrasileira_Bresil_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Companhia Brasileira de Lítio part_de_marche: 2% pays_d_origine: Brésil Zimbabwe_Extraction_Lithium: nom_du_pays: Zimbabwe part_de_marche: 1% acteurs: BikitaMinerals_Zimbabwe_Extraction_Lithium: nom_de_l_acteur: Bikita Minerals part_de_marche: 1% pays_d_origine: Zimbabwe ``` ## Principaux producteurs - Extraction | Pays d'implantation | Entreprise | Pays d'origine | Part de marché | | :-- | :-- | :-- | :-- | *(cette section sera remplie automatiquement)* Unités : t/an Total : 146000 (voir les explication ci-après) ```yaml Reserves_Lithium: Portugal_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Portugal part_de_marche: 0% acteurs: {} Canada_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Canada part_de_marche: 3% acteurs: {} Zimbabwe_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Zimbabwe part_de_marche: 1% acteurs: {} Argentine_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Argentine part_de_marche: 13% acteurs: {} Chili_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Chili part_de_marche: 33% acteurs: {} Bresil_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Brésil part_de_marche: 1% acteurs: {} EtatsUnis_Reserves_Lithium: nom_du_pays: États-Unis part_de_marche: 4% acteurs: {} Australie_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Australie part_de_marche: 22% acteurs: {} Chine_Reserves_Lithium: nom_du_pays: Chine part_de_marche: 11% acteurs: {} ``` ## Principaux pays - Réserves | Pays d'implantation | Part de marché | | :-- | :-- | *(cette section sera remplie automatiquement)* Unités : t Total : 28000000 ```yaml Traitement_Lithium: Australie_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Australie part_de_marche: 8% acteurs: PilbaraMinerals_Australie_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Pilbara Minerals part_de_marche: 4% pays_d_origine: Australie MineralResources_Australie_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Mineral Resources part_de_marche: 4% pays_d_origine: Australie Canada_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Canada part_de_marche: 3% acteurs: NemaskaLithium_Canada_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Nemaska Lithium part_de_marche: 3% pays_d_origine: Canada CoreeDuSud_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Corée du Sud part_de_marche: 2% acteurs: POSCO_CoreeDuSud_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: POSCO part_de_marche: 2% pays_d_origine: Corée du Sud Chine_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Chine part_de_marche: 47% acteurs: TianqiLithium_Chine_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Tianqi Lithium part_de_marche: 17% pays_d_origine: Chine CATL_Chine_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: CATL part_de_marche: 9% pays_d_origine: Chine GanfengLithium_Chine_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Ganfeng Lithium part_de_marche: 21% pays_d_origine: Chine EtatsUnis_Traitement_Lithium: nom_du_pays: États-Unis part_de_marche: 3% acteurs: Livent_EtatsUnis_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Livent part_de_marche: 1% pays_d_origine: États-Unis Albemarle_EtatsUnis_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Albemarle part_de_marche: 2% pays_d_origine: États-Unis Chili_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Chili part_de_marche: 24% acteurs: Albemarle_Chili_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Albemarle part_de_marche: 9% pays_d_origine: États-Unis SQM_Chili_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: SQM part_de_marche: 15% pays_d_origine: Chili Japon_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Japon part_de_marche: 1% acteurs: SumitomoMetal_Japon_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Sumitomo Metal Mining part_de_marche: 1% pays_d_origine: Japon Allemagne_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Allemagne part_de_marche: 2% acteurs: AMGLithium_Allemagne_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: AMG Lithium part_de_marche: 2% pays_d_origine: Pays-Bas Argentine_Traitement_Lithium: nom_du_pays: Argentine part_de_marche: 10% acteurs: Livent_Argentine_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Livent part_de_marche: 5% pays_d_origine: États-Unis Eramet_Argentine_Traitement_Lithium: nom_de_l_acteur: Eramet part_de_marche: 5% pays_d_origine: France ``` ## Principaux producteurs - Traitement | Pays d'implantation | Entreprise | Pays d'origine | Origine du minerai | Part de marché | | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | *(cette section sera remplie automatiquement)* Unités : t/an Total : 460000 (voir les explication ci-après) _Note: La capacité de traitement est exprimée en tonnes d'équivalent carbonate de lithium (LCE) par an. Les données reflètent les capacités installées ou en développement avancé fin 2024._ ## Explication de l'écart entre production minière et capacité de traitement | Facteur | Description | Impact estimé (t) | | :-- | :-- | :-- | | Conversion d'unités | Ratio de conversion: 1 tonne de lithium métal = 5,32 tonnes de carbonate de lithium (Li₂CO₃) ou LCE | Production de 146 000 t Li métal ≈ 777 000 t LCE | | Rendement d'extraction | Les procédés d'extraction directe (DLE) atteignent 80-90% d'efficacité, tandis que l'évaporation solaire traditionnelle n'atteint que 50% | ~30 000-50 000 t perdues | | Capacité vs utilisation réelle | Les installations fonctionnent généralement à 70-85% de leur capacité maximale en raison de maintenance, contraintes d'approvisionnement et fluctuations de la demande | Utilisation effective ~350 000 t | | Stocks stratégiques | Conservation de lithium par certains pays producteurs pour garantir l'approvisionnement futur des industries nationales | ~15 000-20 000 t stockées | | Décalage temporel | Temps de transit entre extraction minière et traitement final (particulièrement long pour l'évaporation solaire qui peut prendre jusqu'à 24 mois) | ~30 000-40 000 t en transit | _Note: Ces estimations expliquent pourquoi la production minière annuelle (146 000 t de lithium métal, équivalant à environ 777 000 t LCE) ne correspond pas directement à la capacité de traitement installée (476 000 t LCE). Le facteur de conversion de 5,32 est basé sur les masses molaires respectives: Li₂CO₃ (73,89 g/mol) contient 2 atomes de Li (6,94 g/mol chacun), soit un rapport de masses de 73,89/(2×6,94) = 5,32._ ## Chaîne de valeur et applications | Produit intermédiaire | Pureté typique | Applications numériques | Part numérique | Autres applications | Part autres usages | Valeur ajoutée relative | | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | | Concentré de spodumène | 5-6% Li₂O | - | 0% | Intrant pour conversion | 100% | 1× | | Saumure concentrée | 1-2% Li | - | 0% | Intrant pour extraction | 100% | 1× | | Carbonate de lithium (grade technique) | 99,0-99,5% | Batteries pour électronique grand public | 30% | Verre, céramique, lubrifiants | 70% | 8× | | Carbonate de lithium (grade batterie) | >99,5% | Batteries pour stockage d'énergie, véhicules électriques | 80% | Pharmacie, aluminium | 20% | 15× | | Hydroxyde de lithium | >99,5% | Batteries haute performance pour véhicules électriques | 90% | Lubrifiants, purification d'air | 10% | 20× | | Lithium métal | >99,9% | Batteries à anode de lithium, électronique avancée | 95% | Alliages spéciaux, recherche | 5% | 35× | _Note: La part numérique représente la proportion utilisée dans les technologies de l'information, la communication, l'électronique et le stockage d'énergie électrique. La valeur ajoutée est calculée par rapport au prix du concentré initial._ ## Projections 2025-2035 ### Extraction | Année | Dem. numérique (t) | Part | Dem. autres (t) | Part | Production (t) | Recyclage (t) | Déficit/Surplus | | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | | 2025 | 300 000 | 60% | 200 000 | 40% | 450 000 | 15 000 | -35 000 | | 2030 | 600 000 | 70% | 250 000 | 30% | 800 000 | 50 000 | 0 | | 2035 | 900 000 | 75% | 300 000 | 25% | 1 100 000 | 150 000 | +50 000 | _Projections basées sur une croissance annuelle estimée de 25% pour la demande numérique, 5% pour les autres usages, et le développement progressif des capacités de recyclage. Le déficit/surplus est calculé selon la formule: Production + Recyclage - Demande numérique - Demande autres._ ### Traitement | Année | Capacité de traitement (t LCE) | Demande numérique (t) | Demande autres usages (t) | Taux d'utilisation des capacités (%) | Déficit/Surplus (t) | | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | :-- | | 2025 | 600 000 | 360 000 | 240 000 | 100% | 0 | | 2030 | 1 200 000 | 820 000 | 280 000 | 92% | +100 000 | | 2035 | 1 800 000 | 1 250 000 | 350 000 | 89% | +200 000 | _Note: La croissance rapide de la capacité de traitement entre 2023 et 2025 s'explique par l'entrée en production de nombreux projets actuellement en développement avancé, notamment en Australie, au Chili, en Argentine et en Chine. La demande numérique inclut principalement les batteries pour véhicules électriques et le stockage stationnaire, dont la croissance est estimée à 18% par an. Le surplus projeté après 2025 pourrait être temporaire en cas d'accélération imprévue de l'adoption des véhicules électriques._ ## Matrice des risques ### Extraction | Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort | | :-- | :-- | :-- | :-- | | Fort | | R1 (Géopolitique) | R3 (Environnemental) | | Moyen | R5 (Technologique) | R2 (Économique) | | | Faible | | R4 (Social) | | Détail des risques : - R1 : Concentration géographique des réserves et de la production, créant une dépendance envers l'Amérique du Sud, l'Australie et la Chine - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5) - R2 : Volatilité des prix due au déséquilibre temporaire entre l'offre et la demande croissante - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5) - R3 : Impact environnemental de l'extraction, particulièrement dans les salars (forte consommation d'eau) - Impact fort (4/5), Probabilité forte (4/5) - R4 : Tensions sociales dans certaines zones d'extraction - Impact faible (2/5), Probabilité moyenne (3/5) - R5 : Développement de technologies alternatives (batteries sans lithium) à long terme - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5) _Échelle d'évaluation: Impact de 1 (très faible) à 5 (très élevé); Probabilité de 1 (très faible) à 5 (très élevée)._ *(cette section sera remplie automatiquement)* *(cette section sera remplie automatiquement)* ### Traitement | Impact/Probabilité | Faible | Moyen | Fort | | :-- | :-- | :-- | :-- | | Fort | | R1 (Géopolitique-traitement) | R6 (Géopolitique-origine) | | Moyen | R4 (Technologique) | R2 (Environnemental) | R3 (Économique) | | Faible | R5 (Substitution) | | | Détail des risques : - R1 : Concentration de la capacité de traitement avancé (hydroxyde de lithium) en Chine (>50%) créant une vulnérabilité stratégique pour les chaînes industrielles occidentales - Impact fort (4/5), Probabilité moyenne (3/5) - R2 : Impact environnemental significatif, particulièrement concernant la consommation d'eau dans les salars d'Amérique du Sud et les rejets chimiques liés aux procédés d'extraction - Impact moyen (3/5), Probabilité moyenne (3/5) - R3 : Volatilité extrême des prix observée depuis 2021 (variations de 1 à 10), créant une incertitude économique majeure pour les investissements dans les capacités de traitement - Impact moyen (3/5), Probabilité forte (4/5) - R4 : Développement de nouvelles technologies d'extraction plus efficientes mais nécessitant des adaptations coûteuses des installations existantes - Impact moyen (3/5), Probabilité faible (2/5) - R5 : Émergence de technologies de batteries alternatives (sodium-ion, solid-state) réduisant potentiellement la demande de lithium à long terme - Impact faible (2/5), Probabilité faible (2/5) - R6 : Dépendance critique aux sources de minerai concentrées dans un nombre limité de pays (Australie, Chili, Argentine) avec risques politiques et réglementaires - Impact fort (5/5), Probabilité forte (4/5) *(cette section sera remplie automatiquement)* ## Risque de substituabilité *(cette section sera remplie automatiquement)* *(cette section sera remplie automatiquement)* ## Vulnérabilité de concurrence *(cette section sera remplie automatiquement)* ## Sources 1. Wikipédia - Lithium - https://fr.wikipedia.org/wiki/Lithium 2. L'Encyclopédie Canadienne - Spodumène - https://www.thecanadianencyclopedia.ca/fr/article/spodumene 3. IG France - Top 8 des producteurs de lithium dans le monde - https://www.ig.com/fr/strategies-de-trading/top-8-des-producteurs-de-lithium-dans-le-monde-221123 4. Arcadium Lithium - Industrie - Le lithium pour plusieurs applications industrielles - https://arcadiumlithium.com/fr/industrial/ 5. Débat public Lithium - LE LITHIUM, CARACTÉRISTIQUES ET USAGES - https://www.debatpublic.fr/sites/default/files/2024-02/DPLithium-Imerys-Emili-fiche-03.pdf 6. Géowiki - Spodumène - https://www.geowiki.fr/index.php?title=Spodumène 7. Culture Sciences Chimie - Le parcours du lithium - depuis l'extraction jusqu'à la batterie - https://culturesciences.chimie.ens.fr/thematiques/chimie-physique/electrochimie/le-parcours-du-lithium-depuis-l-extraction-jusqu-a-la 8. L'Élémentarium - Lithium - https://lelementarium.fr/element-fiche/lithium/ 9. Le Comptoir Géologique - Spodumène - Encyclopédie - https://www.le-comptoir-geologique.com/spodumene-encyclopedie.html 10. Connaissance des Énergies - Lithium : mines, approvisionnement et usages - https://www.connaissancedesenergies.org/questions-et-reponses-energies/lithium-ou-en-est-la-france-dans-la-course-mondiale-lapprovisionnement 1. Condorchem - Extraction et affinage du lithium par cristallisation - https://condorchem.com/fr/blog/extraction-cristallisation-procedes-obtention-composes-lithium/ 2. Techniques de l'Ingénieur - Vers un nouveau procédé d'extraction du lithium plus propre et moins cher - https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/vers-un-nouveau-procede-d-extraction-du-lithium-plus-propre-et-moins-cher-143377/ 3. Veolia Water Technologies - Traitement et recyclage du lithium - https://www.veoliawatertechnologies.com/fr/marches/traitement-recyclage-du-lithium 4. Tycorun Energy - 6 méthodes d'extraire le lithium de la lépidolite - https://www.tycorunenergy.fr/methodes-dextraire-le-lithium-de-la-lepidolite/ 5. International Lithium Association - Direct Lithium Extraction (DLE): An Introduction - https://lithium.org/wp-content/uploads/2024/08/ILiA-DLE-Brochure-Full-Version-August-2024.pdf 6. L'Usine Nouvelle - Le DLE, cette méthode d'extraction directe du lithium qui va doper sa production mondiale - https://www.usinenouvelle.com/article/le-dle-cette-methode-d-extraction-directe-du-lithium-qui-va-doper-sa-production-mondiale.N2225258 7. Débat public Lithium - Les étapes du procédé de conversion - https://www.debatpublic.fr/sites/default/files/2024-02/DPLithium-Imerys-Emili-fiche-06.pdf 8. Water Technologies - Comment la conversion à l'extraction directe de lithium simplifie la production d'hydroxyde de lithium - https://www.watertechnologies.fr/blog/how-direct-lithium-conversion-simplifies-lithium-hydroxide-production