Tout savoir ou presque sur le lithium

L’histoire du lithium s’inscrit dans une trajectoire scientifique séculaire, passant d’un simple objet d’étude minéralogique à un indispensable industriel et un levier de puissance géopolitique. Identifié en 1817 par le chimiste suédois Johan August Arfwedson lors de l’analyse d’un échantillon de pétalite, cet élément — le plus léger des métaux solides — n’a trouvé sa véritable utilité qu’à la suite des ruptures technologiques du XXe siècle.

Si sa production industrielle a balbutié en Allemagne dès les années 1920, c’est le choc pétrolier de 1973 qui a agi comme catalyseur, forçant les puissances occidentales à chercher des alternatives crédibles aux hydrocarbures (par exemple avec les travaux de Stanley Whittingham chez le pétrolier Exxon).

Comment le lithium est-il devenu si crucial ?

C’est en 1985 que le lithium commence à devenir industriellement intéressant, avec la mise au point d’un prototype de batterie lithium-ion viable, aboutissant à une commercialisation par Sony en 1991. Cette épopée scientifique a été consacrée par le prix Nobel de chimie en 2019, récompensant des décennies d’efforts pour rendre possible un monde « sans fil et sans énergie fossile ».

Pour mesurer l’ampleur de ce saut technologique, il faut se référer à la pile voltaïque de 1799. Lorsque Alessandro Volta présentait son invention à Napoléon Bonaparte, il s’agissait de disques de zinc et de cuivre séparés par de l’eau salée ; une technologie volumineuse et non rechargeable. Le lithium, par ses propriétés intrinsèques, a totalement redéfini les enjeux. Il présente au moins 3 atouts :

• Densité énergétique exceptionnelle : situé entre l’hydrogène et le sodium dans le tableau périodique, ce métal alcalin permet de stocker une densité d’énergie massive pour un poids plume, paramètre non négligeable pour l’électromobilité.

• Réactivité électrochimique optimisée : sa capacité unique à libérer et capturer des électrons lors des cycles de charge/décharge assure une efficacité maximale du flux énergétique.

• Souplesse et longévité : contrairement aux systèmes au plomb ou au nickel-cadmium, le lithium-ion supporte des milliers de cycles sans « effet mémoire » marqué, garantissant la durabilité et donc la viabilité économique des véhicules électriques.

Comment le lithium est-il extrait ?

L’industrie extractive mondiale est actuellement scindée en deux modèles technico-géographiques. Le « Triangle du lithium » (Chili, Argentine, Bolivie) exploite les saumures des salars, tandis que l’Australie domine le segment de l’extraction rocheuse (spodumène).

Pourquoi le raffinage du lithium dépend-il de la Chine ?

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L’Europe s’intéresse avec grand retard au lithium, voyant un grave problème pour l’industrie, dans une perspective de marché commun rival de la Chine. Le principal problème ne se situe pas dans l’extraction, mais dans le raffinage. Bien que les ressources soient mondiales, la Chine contrôle plus de 70 % du raffinage du lithium, avec la capacité de fournir un produit de qualité pour les batteries. Cette domination repose d’abord sur une avance technologique et quatre décennies d’expérience, mais surtout sur une intégration verticale du secteur, des économies d’échelle et des gains d’efficacité liés aux infrastructures et à l’écosystème industriel, surpassant ainsi les pays européens.

L’enjeu industriel se décompose en deux produits distincts :

• Le carbonate de lithium : standard dominant, il alimente les batteries LFP (lithium fer phosphate) privilégiées par les constructeurs pour leur coût réduit.

• L’hydroxyde de lithium : produit haut de gamme nécessaire aux batteries à forte teneur en nickel (NMC), offrant une autonomie supérieure, mais plus complexe à produire.

En Europe, le retard structurel de l’écosystème de gigafactories s’approfondit. Sans une capacité de raffinage domestique, l’Union européenne ne fait que remplacer la dépendance aux hydrocarbures russes par une dépendance aux sels de lithium chinois, sans réelle capacité d’électrification et en sabordant ses industries automobiles. On peut douter que le lithium européen trouve sa place comme « lithium vert » (bas carbone) pour justifier un prix plus cher face aux exportations chinoises, car la Chine électrifie déjà fortement ses procédés de raffinage.

Comment expliquer le cours du lithium ?

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L’autre avantage de la Chine est sa capacité d’assumer des surcapacités temporaires afin de réaliser le développement industriel nécessaire aux besoins futurs, grâce à la planification socialiste de marché et à la base de grandes entreprises publiques soutenues par le gouvernement. Au contraire, en Occident, le marché du lithium traverse une phase de correction brutale, qui touche par ailleurs nombre de métaux critiques :

• 2022—2024 : l’hiver du lithium et l’impasse des investissements. Après un pic irrationnel à 80 000 $ la tonne, les cours ont chuté pour atteindre un « prix plancher » insoutenable à environ 12 000 $ la tonne. Cette surproduction massive, couplée à un ralentissement de la demande européenne de véhicules électriques, a provoqué un gel des projets : plusieurs grands groupes ont freiné leur montée en puissance, créant un risque de déficit futur par manque d’investissement actuel.

• 2025—2026 : le signal de la reprise et l’horizon 2035. Le marché amorce une stabilisation vers 13 000 $/tonne. Un signal important a été envoyé fin 2024 par Rio Tinto avec le rachat d’Arcadium pour 6,7 milliards de dollars — une stratégie qui parie sur l’envolée de la demande à long terme. Les analystes prévoient un doublement des besoins en lithium d’ici 2035 pour répondre aux objectifs réglementaires de fin du moteur thermique dans l’UE.

La France se met-elle au lithium ?

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La France offre aujourd’hui deux visages de la stratégie minérale : l’intégration industrielle réussie contre l’échec de la monoactivité.

• Le modèle intégré : Imerys (projet EMILI). À Beauvoir (Allier), Imerys a révélé un gisement XXL de 373 millions de tonnes de minerai (trois fois plus qu’estimé en 2022) avec une teneur moyenne de 1 % de Li2O (montant à 1,22 % sur le cœur du gisement). L’investissement, réévalué à 1,8 milliard d’euros, s’appuie sur une exploitation de 50 ans. Bien que la concentration soit inférieure à certains gisements australiens (1,8 %), Beauvoir est parmi les meilleurs nouveaux projets mondiaux grâce à ses coproduits (étain et tantale) et son infrastructure. Le modèle est vertical : extraction à Beauvoir et raffinage à Montluçon, sécurisant ainsi toute la chaîne de valeur en amont. Le coût d’exploitation est estimé entre 7 et 9 €/kg. L’exploitation est désormais prévue pour 2030 (au lieu de 2028) en raison de la faiblesse des cours. La production annuelle visée est de 34 000 tonnes d’hydroxyde de lithium par an.

• L’échec du raffinage pur : le cas Viridian. À l’inverse, la liquidation de la start-up strasbourgeoise Viridian en mars 2026 illustre un trou dans la raquette financier et stratégique. Viridian visait le raffinage pur (sans mine) pour produire de l’hydroxyde de lithium. Or, le marché a basculé massivement vers le carbonate (LFP). Ce désalignement technologique, ajouté à une impasse de financement de 5 millions d’euros pour la phase d’ingénierie intermédiaire, a effrayé des investisseurs occidentaux craintifs.

Cet antagonisme démontre qu’en période de volatilité, seul un modèle intégré (mine + raffinage) ou une agilité technologique permettraient de tenter de revenir dans le jeu à côté des Chinois.

Un métal pour la transition énergétique… mais polluant ? L’extraction ne peut se faire au prix du sacrifice environnemental, sous peine de voir l’acceptabilité sociale du lithium s’effondrer. Les échecs cuisants des projets Jadar en Serbie ou les exclusions de gisements au Portugal rappellent que le permis social est le premier actif d’une mine.

La France a mis récemment en place une réforme du Code minier. Cette législation impose désormais des standards ESG (environnement, social, gouvernance) parmi les plus stricts au monde, transformant la contrainte en argument de souveraineté. Mais le manque d’expérience industrielle en la matière et le pilotage par la rentabilité d’investissements parfois inconstants pourraient freiner le développement de la filière.

Autre pari, l’économie circulaire, via le recyclage par hydrométallurgie (par exemple Eramet), est encore à un stade précoce. En récupérant le lithium, le cobalt et le nickel des batteries usagées avec des rendements élevés, l’idée est de créer une ressource secondaire renouvelable, réduisant à terme sa dépendance à l’extraction primaire.

Où va-t-on avec le lithium ?

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Le futur de la filière repose sur une triple articulation stratégique : la montée en puissance du LFP (lithium fer phosphate), stabilisant la pression sur les ressources de nickel et d’hydroxyde de lithium (plus coûteux) ; des financements publics pour développer la filière de manière intégrée (extraction, raffinage, recyclage) ; des débouchés commerciaux pour la production locale, afin de s’imposer face à des concurrents internationaux déjà très performants.

Surtout, il faudra transformer les déclarations d’intention sur la souveraineté énergétique en réalités industrielles. Le succès du projet Imerys et le recyclage massif seront nécessaires pour répondre à la demande croissante, liée à l’électrification des véhicules, aux côtés — et non pas contre — les pays pionniers qui mènent aujourd’hui la danse.