Les fabricants de batteries et les équipementiers automobiles chercheront à conserver ces matières premières critiques et stratégiques (MRC) dans leurs chaînes d'approvisionnement afin de répondre à la demande de nouvelles batteries lithium-ion, tandis que les organismes de réglementation chercheront à conserver les MRC à l'intérieur des frontières de leur région afin de minimiser la dépendance à l'égard de l'approvisionnement provenant d'autres pays.

Loi européenne sur les matières premières critiques :
Le 13 novembre 2023, le Parlement européen a adopté la loi sur les matières premières critiques (CRMA), mais le Conseil doit désormais l’approuver formellement avant sa publication au Journal officiel de l’Union européenne. Cette loi vise à garantir l’approvisionnement en matières premières critiques au sein de l’UE et à « protéger l’Union du déséquilibre croissant entre l’offre et la demande à l’échelle mondiale ». Elle sera importante non seulement pour le marché des batteries lithium-ion, mais aussi pour d’autres secteurs tels que la sécurité, la défense, l’agriculture, la santé et la construction.

Le document présentant ces accords, intitulé « Cadre pour garantir un approvisionnement sûr et durable en matières premières critiques », détaille 34 matières premières critiques et 17 matières premières stratégiques. Les matières premières critiques sont définies comme celles qui revêtent une importance capitale pour l'économie de l'UE et qui sont soumises à un risque d'approvisionnement élevé. Les matières premières stratégiques sont celles qui présentent un fort rendement économique, sont utilisées dans des technologies liées aux secteurs vert, numérique, de la défense ou aérospatial, et sont potentiellement exposées à des risques d'approvisionnement futurs. Parmi les matériaux les plus importants pour le marché des batteries lithium-ion, figurant à la fois sur les listes des matières premières critiques et des matières premières stratégiques, on trouve le lithium, le manganèse, le graphite naturel et le nickel, tandis que le cobalt est classé comme matière première critique et le cuivre comme matière première stratégique.

Afin de garantir l'approvisionnement de ces matières premières au sein de l'UE, le Parlement a adopté plusieurs objectifs à atteindre d'ici à 2030 pour réduire la dépendance vis-à-vis des pays tiers. Premièrement, pas plus de 65 % de l'approvisionnement de l'UE en chaque matière première stratégique (MPS) ne devrait provenir d'un seul pays tiers, l'objectif étant de réduire la dépendance de l'UE à l'égard de la Chine et de diversifier ses sources d'approvisionnement en MPS. Deuxièmement, au moins 10 % de la consommation annuelle de l'UE en matières premières stratégiques devrait provenir de l'extraction au sein de l'UE. Troisièmement, au moins 40 % de la consommation annuelle de l'UE en matières premières stratégiques devrait être transformée au sein de l'UE. Enfin, et potentiellement de manière plus ambitieuse, « la capacité de recyclage de l'Union devrait permettre d'augmenter d'au moins 10 % le volume de recyclage par rapport à la période 2020-2022 pour chaque matière première stratégique, afin de collecter, trier et traiter au moins 45 % de chaque matière première stratégique contenue dans les déchets de l'Union, en tenant compte de la faisabilité technique et économique ».

La formulation de cette déclaration peut prêter à confusion, car elle ne précise pas si les batteries collectées doivent être traitées ou recyclées. Par exemple, le recyclage « intégral » d'une batterie lithium-ion pourrait impliquer la production d'un nouveau matériau actif de cathode (MAC) par un procédé hydrométallurgique, lequel pourrait ensuite être utilisé dans de nouvelles batteries. En revanche, le « traitement » d'une batterie lithium-ion se limiterait à la production d'une masse noire par traitement mécanique. Cette masse noire nécessiterait un raffinage supplémentaire pour être convertie en sels métalliques utilisables dans les batteries, avant d'être traitée pour produire du MAC. Certes, cette étape de recyclage supplémentaire se déroulerait hors de l'UE, mais dès lors que 45 % des matériaux recyclés dans l'UE (MER) sont « traités » au sein de l'UE, cette affirmation pourrait être considérée comme remplie. Par conséquent, une terminologie plus claire et plus explicite est nécessaire pour garantir que ces matériaux de référence soient conservés dans l'UE à la fin d'un processus de recyclage donné, assurant ainsi la performance des matériaux utilisables dans les nouvelles batteries.

Comparaison avec les objectifs du règlement européen sur les piles et accumulateurs
Il est important de comparer ces objectifs avec ceux du règlement européen sur les piles et accumulateurs, entré en vigueur en août 2023. Ce règlement détaille les objectifs en matière de taux de collecte et d'efficacité de recyclage des batteries lithium-ion.

Objectifs de recyclage du règlement européen sur les piles et accumulateurs. Source : IDTechEx

D’ici 2026, l’efficacité du recyclage des batteries lithium-ion devrait atteindre au moins 65 %, et d’ici 2031, au moins 70 %. Ces objectifs sont supérieurs à l’objectif de recyclage de 45 % fixé par la CRMA. Les objectifs de taux de collecte pour les batteries de véhicules légers et les batteries portables (qui contiennent plusieurs types de matériaux recyclables) en 2028 et 2027, respectivement, sont plus élevés (51 % et 63 % respectivement) que l’objectif de 45 % fixé par la CRMA pour 2030. Par conséquent, si les objectifs du règlement européen sur les batteries sont atteints, les recycleurs de batteries lithium-ion contribueront à l’objectif plus modeste de l’Union, qui est de collecter, trier et traiter 45 % de chaque type de matériau recyclable. Quoi qu’il en soit, cet objectif reste ambitieux, car ces matériaux recyclables sont également utilisés dans des secteurs plus vastes, ce qui crée une dépendance vis-à-vis d’autres industries dont les produits utilisent ces matériaux pour atteindre ces taux de collecte et d’efficacité de recyclage.

Appel à améliorer la conception des produits pour favoriser la circularité

L'accord de l'UE aborde également le fait que « les taux de recyclage et de réutilisation de la plupart des matières premières critiques sont faibles, notamment en raison d'un manque de prise en compte de la recyclabilité lors de la conception des produits ». En définitive, cela freine la circularité potentielle de ces matériaux au sein des chaînes d'approvisionnement. Par conséquent, la prochaine décennie pourrait voir des améliorations dans la conception des batteries de véhicules électriques, permettant des procédures de démontage plus simples et plus rapides. Ceci contribuerait à améliorer la recyclabilité des batteries lithium-ion dans les véhicules électriques.

Les améliorations apportées à la conception des batteries pour véhicules électriques, telles que l'adoption de la technologie « cell-to-pack », permettraient de supprimer le besoin d'un module séparé et de ses connexions, facilitant ainsi l'accès aux cellules pour leur traitement par les recycleurs et les réutilisateurs, de manière plus rapide, sûre et économique (bien que la technologie « cell-to-pack » présente des défis liés à l'utilisation accrue d'adhésifs structuraux). Traditionnellement, les fabricants de batteries et les équipementiers (OEM) se sont concentrés sur la conception de batteries pour véhicules électriques afin d'améliorer leurs performances, leur sécurité et leur durée de vie. Cependant, ces déclarations de l'UE pourraient inciter les fabricants à concevoir leurs batteries en accordant une plus grande importance à la facilité de leur traitement en fin de vie. En définitive, des incitations à la conception de nouvelles batteries avec des capacités de traitement en fin de vie améliorées, ou des sanctions en cas de non-respect de cette exigence, pourraient s'avérer nécessaires pour garantir la mise en œuvre de ces mesures.

Perspectives d'avenir pour les matières premières critiques et stratégiques :
la CRMA est essentielle pour que l'UE conserve ses matières premières critiques et stratégiques sur son territoire et réduise sa dépendance vis-à-vis des approvisionnements en provenance de pays tiers. Plusieurs objectifs ont été convenus pour 2030, mais le Conseil doit les approuver formellement avant leur publication au Journal officiel de l'Union européenne. L'objectif de 2030, qui consiste à « collecter, trier et traiter au moins 45 % de chaque matière première critique et stratégique contenue dans les déchets de l'Union », est sans doute ambitieux. Bien que le règlement européen sur les piles et accumulateurs fixe des objectifs plus ambitieux pour la collecte et le recyclage de certaines batteries lithium-ion d'ici 2030, les autres industries utilisant des matières premières critiques et stratégiques devront également veiller à ce que leurs systèmes de collecte et leurs procédés de recyclage contribuent à atteindre cet objectif. Sur le marché des batteries lithium-ion, la pression exercée pour maintenir les matières critiques au sein d'une région ou de sa chaîne d'approvisionnement ne relève pas uniquement d'une perspective réglementaire. Les fabricants et les équipementiers sont également conscients de l'importance du recyclage, d'autant plus que la demande devrait continuer de croître rapidement au cours des prochaines décennies.

En définitive, tous les acteurs de la chaîne de valeur joueront un rôle déterminant dans la réalisation de ces objectifs au sein de l'UE. Par exemple, les fabricants de batteries et les équipementiers automobiles auraient intérêt à concevoir leurs batteries lithium-ion en privilégiant une plus grande circularité, notamment grâce à des conceptions simplifiées réduisant le nombre de connexions dans un pack de batteries de véhicule électrique. Ceci améliorera l'efficacité du recyclage tout en réduisant potentiellement les coûts pour les fabricants et les équipementiers qui s'approvisionnent en matières premières critiques ou stratégiques auprès de recycleurs de batteries lithium-ion.

Auteur : Conrad Nichols, analyste technologique chez IDTechEx