Durabilité
Recyclage du lithium vs. Politique: Qu’est‑ce qui bloque la mise à l’échelle ?
Sourcing Lithium: Mining vs. Recycling (What Scales Faster?)
Avec la tendance à l’électrification, le lithium est rapidement devenu une marchandise mondiale importante, presque entièrement tirée par l’adoption des véhicules électriques.
Source: Statista
Alors que d’autres chimies de batterie comme le sodium‑ion sont envisagées pour la production de masse, le lithium reste le roi des produits chimiques de batterie, grâce à ses propriétés électriques exceptionnelles.
Ainsi, au cours des dernières années, la demande de lithium a explosé de façon constante, presque quadruplant entre 2020 et 2025.
Pour l’instant, la majeure partie du lithium est produite à partir de gisements concentrés, soit à partir de saumures (eaux riches en minéraux), soit à partir de dépôts minéraux appelés spodumène.
Une nouvelle source de lithium sera probablement le recyclage des batteries usagées. Mais cela nécessitera le développement d’une base technologique adéquate, la construction d’infrastructures appropriées et un cadre juridique et réglementaire solide.
Comment le recyclage du lithium influencera la production de lithium à l’avenir a récemment été examiné en détail par des chercheurs de l’Australian Edith Cowan University et de l’Université de Western Australia, dans un article1 publié dans le Journal of Environmental Management sous le titre « Un examen complet du recyclage du lithium à partir des batteries lithium‑ion et du spodumène ».
Lithium Sources
From Brines & Spodumene to Battery-Grade Lithium
Dans un avenir proche, la plus forte hausse de la production de lithium devrait provenir d’Australie et de ses riches ressources de spodumène. Parallèlement, l’extraction à partir de saumures, principalement au Chili et en Argentine, et partiellement en Chine, augmente également, mais à un rythme plus lent.
À mesure que les batteries vieillissent, elles deviennent de plus en plus une grande source de lithium facilement disponible en surface, surtout que la plupart des batteries de véhicules électriques seront retirées dès qu’elles descendront à 70‑80 % de leur charge maximale initiale.
En 2023, la production mondiale de batteries a atteint environ 2,5 TWh ; la capacité ajoutée en 2023 était plus de 25 % supérieure à celle de 2022. Parallèlement, la demande de lithium a augmenté d’environ 30 %.
En comparaison, la capacité mondiale de recyclage a dépassé 300 GWh par an en 2023, avec plus de 80 % de cette capacité située en Chine. En comparaison, l’Europe et les États‑Unis ne représentent chacun que moins de 2 % de la capacité mondiale de recyclage. Ainsi, la capacité de recyclage actuelle ne couvre que 12 % de la production actuelle de batteries, qui double également de plus de deux fois tous les 2‑3 ans.
EV Battery Waste: Scale, Risks & Fire Hazards
De 2021 à 2030, on estime que 12,85 millions de tonnes de batteries lithium‑ion de véhicules électriques seront mises hors service à l’échelle mondiale, selon Greenpeace. Pour la Chine, plusieurs prévisions industrielles indiquent environ 3 à 3,5 millions de tonnes d’ici 2030, soulignant l’urgence d’une collecte et d’un recyclage à grande échelle.
Cela pourrait entraîner une pollution importante et des risques environnementaux, les batteries au lithium contenant un mélange complexe de produits chimiques, y compris des métaux lourds. Ainsi, le recyclage n’est pas seulement une question de réduction de l’impact de la production de lithium, mais aussi d’éviter d’autres types de pollution.
Les batteries non recyclées peuvent également provoquer des incendies dans les décharges, qui, combinés à la production de méthane des décharges, peuvent avoir des conséquences catastrophiques.
Les incendies de surface et souterrains peuvent entraîner la production de gaz toxiques tels que les dioxines, les furannes, les composés organiques volatils (COV), les biphényles polychlorés, les pesticides organochlorés (Nair et al., 2019/01), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et le sulfure d’hydrogène (IEAa).
Battery Recycling: Hydromet vs. Pyromet vs. Direct Recovery
Il existe actuellement trois méthodes principales pour recycler les batteries lithium usagées: pyrométallurgie, hydrométallurgie, et récupération directe.
Source: ResearchGate
Dans l’ensemble, ces méthodes sont seulement légèrement moins énergivores que la production de lithium à partir de ressources naturelles brutes, mais réduisent considérablement le reste de l’impact environnemental.
Par exemple, le recyclage des batteries lithium réduit les émissions de CO₂, diminue fortement les émissions de SO₂ (soufre) et peut réduire la consommation d’eau de plus de la moitié dans le cas des méthodes pyrométallurgiques.
La pyrométallurgie et l’hydrométallurgie utilisent toutes deux la soi‑disant « black mass », ou batterie broyée contenant un mélange complexe de métaux et de produits chimiques.
Parmi ces méthodes, la pyrométallurgie est la plus polluante en termes de gaz toxiques indésirables. En revanche, l’hydrométallurgie est moins toxique, mais nécessite davantage de ressources en eau (mais reste bien moins que les minerais de lithium bruts).
Les deux types de recyclage comportent plusieurs étapes, chacune générant son propre type de pollution qui doit être traitée.
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| Méthode | Fonction | Avantages | Inconvénients | Idéal pour |
|---|---|---|---|---|
| Hydrométallurgie | Lèche les métaux de la black mass à l’aide d’une chimie aqueuse | Récupération élevée ; polluants atmosphériques plus faibles vs pyro ; évolutif à de nombreuses chimies | Consommation d’eau plus élevée ; gestion des réactifs nécessaire | NMC/NCA, flux à chimie mixte |
| Pyrométallurgie | Fonde la black mass en alliage ; transforme les autres matériaux en scories | Robuste face à la variabilité de l’alimentation ; débit rapide | Énergie et émissions atmosphériques plus élevées ; pertes de graphite/lithium sans étapes supplémentaires | Flux à haute teneur en cobalt (téléphones anciens/LCO), pré‑traitement |
| Direct (cathode to cathode) | Restaure la microstructure de la cathode pour réutilisation | Potentiellement la plus faible consommation d’énergie/chimique ; préserve la valeur | Spécifique à la chimie ; intégration de la chaîne d’approvisionnement nécessaire | Chimies EV standardisées avec partenariats OEM |
Lacunes réglementaires freinant le recyclage du lithium
Actuellement, la plupart des batteries ne sont pas recyclées, en partie à cause d’un manque de capacité, en partie à cause de réglementations insuffisantes.
Un cadre plus strict imposant la collecte et le recyclage approprié des batteries existantes est nécessaire. Cela augmentera non seulement la collecte des déchets potentiellement nocifs, mais fournira également à l’industrie un volume prévisible de matériaux, aidant à dimensionner correctement les infrastructures de recyclage.
Les scientifiques ont examiné la répartition des coûts du recyclage et ont découvert que la collecte, le transport, le démontage des batteries et le prétraitement (broyage ou fusion) représentent une grande partie des coûts totaux.
En conséquence, une optimisation de ces processus grâce à une politique adéquate, une collecte centralisée des déchets et une optimisation des sites de recyclage pourrait considérablement augmenter la rentabilité du recyclage des batteries lithium. Et bien que de meilleures technologies puissent réduire les coûts des autres étapes, ces coûts initiaux relèvent davantage d’une question de politique.
En raison de sa consommation d’énergie et de pollution plus faibles, l’hydrométallurgie devrait être encouragée par les décideurs, et les sites choisis devraient idéalement être riches en énergie et en eau afin de ne pas solliciter les ressources locales.
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| Élément de politique | 2031 (contenu recyclé min.) | 2036 (contenu recyclé min.) | Objectifs de récupération des matériaux (d’ici 2027 / 2031) | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| Cobalt | 16% | 26% | 90% / 95% | Batteries industrielles/VE/SLI concernées |
| Lithium | 6% | 12% | 50% / 80% | Les objectifs de récupération s’appliquent aux usines de recyclage |
| Nickel | 6% | 15% | 90% / 95% | Règlement UE (UE) 2023/1542 |
| Plomb | 85% | 85% | — | Les seuils de plomb restent constants |
La recherche a également découvert que le type de batterie recyclée affectait fortement la rentabilité du recyclage.
“Les revenus générés par le recyclage des batteries LCO (Lithium Cobalt Oxide) étaient 7 fois supérieurs à ceux des batteries LFP (Lithium Fer Phosphate) et 10 fois supérieurs à ceux des batteries LMO (Lithium Manganese Oxide).”
Alors que les batteries LFP deviennent plus courantes, dans le but de réduire les coûts et la dépendance à l’approvisionnement en cobalt provenant du Congo, cela devrait être pris en compte dans les politiques relatives au recyclage des batteries.
Conclusion: la politique déterminera le rythme du recyclage
La technologie de recyclage du lithium devient désormais plus mature, l’hydrométallurgie s’imposant clairement comme la gagnante face à la pyrométallurgie lorsqu’on prend en compte la pollution de l’air (gaz toxiques) et la consommation d’énergie.
Cependant, les recycleurs sont confrontés à quelques problèmes qu’ils ne pourront pas résoudre seuls, et qui nécessitent plutôt une action rapide des législateurs.
La première étape est d’organiser une collecte beaucoup plus efficace des batteries usagées, ce qui pourrait nécessiter une forte obligation pour les fabricants de batteries et de véhicules électriques de suivre et de prouver la récupération des produits qu’ils ont précédemment vendus au public.
À cet égard, les plans de l’UE stipulant qu’à l’horizon 2031 toutes les batteries doivent contenir 6 % de lithium recyclé et jusqu’à 12 % d’ici 2036 ne sont probablement pas suffisants.
La deuxième étape consistera à encourager correctement l’adoption de l’hydrométallurgie dans les installations de recyclage et à offrir les incitations appropriées en matière de contrôles environnementaux.
Enfin, la construction d’installations de recyclage est une activité très intensive en capitaux, et le secteur public pourrait fournir des subventions, des aides et des prêts à faible taux d’intérêt pour accélérer la construction. Comme la capacité mondiale de recyclage est déjà largement en retard par rapport aux volumes actuels de production de batteries, qui explosent également, des actions rapides sont nécessaires.
Les législateurs occidentaux, en particulier, devraient prêter attention au fait que leurs pays sont déjà fortement en retard par rapport à la Chine en matière de recyclage, ce qui pourrait, à long terme, enfermer en Chine une nouvelle source majeure de métaux de batterie, ainsi que de nombreux emplois dans le secteur de l’énergie verte.
Illustrant cette tendance, le géant des batteries CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK) envisage déjà que 50 % de ses nouvelles batteries n’utiliseront aucun minéral extrait d’ici 20 ans, uniquement parce qu’il prévoit que la demande croîtra plus rapidement que l’offre de batteries plus anciennes.
Brunp Recycling, avec déjà plus de 240 dépôts de collecte, un taux de récupération de 99,6 % du nickel, du cobalt et du manganèse, et plus de 10 000 employés.
(Vous pouvez en savoir plus sur CATL dans notre rapport dédié à l’entreprise)
Investir dans la production et le recyclage du lithium
Albemarle
(ALB )
Albemarle est l’un des plus grands producteurs de lithium au monde, seulement rivalisé par l’une des plus grandes sociétés minières du monde, Rio Tinto (RIO ), le producteur du triangle du lithium SQM (SQM ), et le chinois Ganfeng Lithium (GNENY).
Albemarle possède des opérations minières en Amérique du Sud, en Australie et aux États‑Unis, ainsi que des raffineries aux États‑Unis, en Chine et en Allemagne.
Source: Albemarle
La matière première est ensuite expédiée soit en Chine (sources de roche dure), soit à La Negra, au Chili (saumures).
Source: Albemarle
Historiquement axé sur l’exploitation du lithium, Albemarle s’aventure également dans le recyclage. De nombreuses étapes utilisées dans le recyclage sont identiques ou similaires à celles utilisées dans le raffinage du minerai brut, offrant à Albemarle une expertise précieuse.
“Pour nous, à long terme, la (black mass) sera probablement une autre ressource.
Typiquement, la black mass issue du recyclage est très similaire au concentré produit dans nos actifs de conversion. Donc je pense que c’est une opportunité pour nous.”
Meredith Bandy – Vice‑présidente des relations investisseurs et de la durabilité chez Albemarle
Albemarle prévoit de construire une installation de traitement du lithium dans le sud‑est des États‑Unis d’ici la fin de la décennie pour traiter et recycler le lithium.
Cela constituera également une étape importante pour Albemarle afin de ne pas être exclu d’une nouvelle source de lithium qui pourrait concurrencer sa production actuelle à partir de saumure et de spodumène.
Avec une forte liquidité et une dette à taux fixe bas, Albemarle est également bien placé pour résister au contexte des prix bas du lithium de ces dernières années, augmentant sa part de marché face à des concurrents plus petits et moins capitalisés.
(Vous pouvez en savoir plus sur l’histoire et les activités d’Albemarle dans notre rapport dédié à l’entreprise. Une analyse complète des perspectives du marché du lithium se trouve également dans « Investir dans le lithium : le métal de base pour un avenir vert »)
Étude référencée
1. Asad Ali, Sadia Afrin, Abdul Hannan Asif, Yasir Arafat, Muhammad Rizwan Azhar. Un examen complet du recyclage du lithium à partir des batteries lithium‑ion et du spodumène. Journal of Environmental Management. Volume 391, septembre 2025, 126512.
