La chaîne d'approvisionnement de la batterie EV expliquée

Le secteur des transports est le plus grand émetteur de gaz à effet de serre de l'économie américaine, et environ la moitié de ses émissions proviennent des seuls véhicules légers. Pour éviter les effets désastreux d'une augmentation de 1,5 °C des températures mondiales, nous devrons remplacer les plus de 300 millions de véhicules à moteur à combustion interne (ICE) actuellement en circulation par des véhicules électriques (VE).

Aujourd'hui, il y a environ 2,5 millions de véhicules électriques sur les routes américaines ; ce nombre devra passer à 44 millions d'ici 2030 si nous voulons atteindre zéro émission nette. Chacune de ces 44 millions de voitures devra être alimentée par une batterie électrique produite au cours d'un processus long et complexe impliquant l'extraction, le raffinage, la production et l'assemblage.

Bien que les résultats des recherches prédisant la croissance attendue de la demande de véhicules électriques varient, il existe un consensus sur le fait qu'elle se développe et continuera de le faire : S&P Global Mobility prévoit que les ventes de véhicules électriques aux États-Unis pourraient atteindre à elles seules 40 % des ventes totales de voitures particulières d'ici 2030, et des projections plus optimistes prévoient que les ventes de véhicules électriques dépasseront 50 % d'ici 2030.

Pour répondre à cette demande croissante de véhicules électriques, les gouvernements, les décideurs et les secteurs public et privé du monde entier devront renforcer les chaînes d'approvisionnement afin d'augmenter rapidement la production de batteries de véhicules électriques.

Ces dernières années, des milliards de dollars ont été investis dans cette chaîne d'approvisionnement. Au-delà de la lutte contre le changement climatique et de la satisfaction de la demande croissante de véhicules électriques, cet investissement accru vise à :

En fournissant cet aperçu de la chaîne d'approvisionnement des batteries pour véhicules électriques, des défis auxquels elle est confrontée et des possibilités de l'améliorer, nous espérons donner aux gouvernements locaux et nationaux, aux décideurs et aux acteurs des secteurs privé et public une ressource de point de départ qu'ils peuvent utiliser pour explorer davantage ces questions importantes. Pour plus d'informations sur les batteries EV et leur fonctionnement, lisez « Batteries EV 101 : les bases ».

Le termechaîne d'approvisionnementdécrit le processus par lequel un produit est fabriqué et livré à un consommateur.

Les étapes impliquées dans la production et l'utilisation d'une batterie EV se répartissent en quatre catégories générales :

Les investissements nationaux visant à améliorer la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques auront diverses implications économiques.

La transition vers les véhicules électriques représente une perturbation majeure pour la main-d'œuvre de l'automobile, à la fois en termes de taille globale et de répartition géographique à travers le pays. Actuellement, plus de 10 millions de personnes travaillent dans l'industrie automobile américaine. Étant donné que les véhicules électriques sont beaucoup plus simples à produire que les véhicules ICE, l'industrie automobile pourrait avoir besoin de moins de travailleurs à l'avenir.

Cependant, avec la baisse globale des ventes de voitures après un pic en 2017, les véhicules électriques sont le seul secteur de croissance du marché automobile, ce qui signifie que toute la croissance future de l'emploi dans l'industrie se fera probablement dans la fabrication de véhicules électriques et sa chaîne d'approvisionnement. Ces nouveaux emplois dans les véhicules électriques ne se trouveront pas nécessairement dans les États et les régions où se trouvent aujourd'hui les emplois dans la fabrication d'ICE. Cela étant dit, les perturbations liées aux véhicules électriques peuvent avoir toutes sortes d'avantages économiques lorsqu'elles entraînent une augmentation des parcours d'entrepreneuriat et le développement de nouvelles industries autour de nouvelles technologies. La croissance de Tesla, Rivian et d'une gamme de nouveaux fabricants de batteries illustre comment cette transition technologique a encouragé les startups à rivaliser avec les acteurs traditionnels, créant une nouvelle concurrence et des incitations à innover sur le marché. La transition vers les véhicules électriques continuera probablement à favoriser l'innovation dans l'un des secteurs les plus importants de l'économie américaine, créant de nombreux effets d'entraînement sur la productivité dans tout le pays.

La localisation de la chaîne d'approvisionnement des batteries EV offre également des opportunités d'investissement en amont, car les batteries nécessitent une gamme de minéraux critiques, d'installations de traitement et de fabrication de composants. Par exemple, au cours des quelques mois qui ont suivi l'adoption de la loi sur la réduction de l'inflation, les États-Unis ont vu plus de 40 milliards de dollars de nouveaux investissements annoncés dans la chaîne d'approvisionnement des batteries. Ces investissements peuvent contribuer à stimuler le développement économique local en soutenant les industries environnantes, en favorisant l'entrepreneuriat dérivé et en contribuant au développement de grappes industrielles qui améliorent la productivité et la croissance.

La chaîne d'approvisionnement des batteries EV est dispersée dans le monde entier - les minéraux des batteries parcourent en moyenne 50 000 miles de l'extraction à la production des cellules de batterie. Dans le même temps, une grande partie de l'approvisionnement en minerais est concentrée dans quelques pays seulement. Cette dispersion et cette concentration rendent la chaîne d'approvisionnement mondiale vulnérable aux perturbations, notamment :

Ces perturbations peuvent entraîner des goulots d'étranglement et affecter négativement le reste de la chaîne d'approvisionnement des batteries ; ils peuvent également avoir un impact sur les économies, entraîner des retards pour les fournisseurs, augmenter les coûts de transport, obliger les employeurs à supprimer des emplois, décourager les investissements et entraver la décarbonisation des transports.

La Chine domine actuellement la chaîne d'approvisionnement. Alors que des problèmes géopolitiques plus larges affectent les relations économiques et commerciales, la stabilité de la chaîne d'approvisionnement mondiale est de plus en plus menacée lors de l'extraction, du raffinage, du traitement et de l'assemblage d'une part démesurée de composants de batteries de véhicules électriques dans un seul pays.

Plusieurs critiques ont décrit les efforts des États-Unis pour augmenter la capacité de la chaîne d'approvisionnement nationale des batteries de véhicules électriques comme une tentative de "découplage" de la Chine, ce qui est une simplification excessive. Une évaluation plus précise est fournie par la représentante américaine au commerce, Katherine Tai, qui qualifie l'approche de l'administration actuelle de « réduction des risques ». À mesure que le marché des batteries pour véhicules électriques et d'autres technologies énergétiques avancées se développe, il y aura de nombreuses opportunités de croissance pour tous les pays producteurs, même si cette capacité de production se diversifie.

Il est important de reconnaître que le renforcement de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques n'est pas un jeu à somme nulle avec des gagnants et des perdants. La création d'une chaîne d'approvisionnement solide profitera aux personnes du monde entier en offrant des opportunités économiques, en créant des emplois et en facilitant l'achat de véhicules électriques par un plus grand nombre de personnes.

Nous pouvons renforcer considérablement les chaînes d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques en faisant progresser les partenariats avec d'autres pays, en améliorant les réglementations, en consacrant davantage de ressources à la production nationale de batteries et en augmentant la circularité des batteries.

Partout dans le monde, la partie en amont de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques (exploitation minière) est liée à des violations des droits de l'homme, telles que le recours au travail des enfants et au travail forcé. De nombreuses mines manquent de mesures de sécurité de base pour les travailleurs - mettant en danger la vie des travailleurs - et l'extraction a souvent un coût environnemental. Les pratiques minières entraînent souvent l'épuisement des eaux de surface et souterraines, la contamination des sols, la perte de biodiversité et d'autres conséquences négatives qui peuvent durer des siècles.

Aujourd'hui, peu de constructeurs automobiles et de fabricants de batteries savent d'où proviennent les minéraux de leurs batteries et comment ils sont extraits (bien que nous ayons le pouvoir d'augmenter la transparence de la chaîne d'approvisionnement avec davantage d'investissements). En conséquence, les violations des droits de l'homme et les dommages environnementaux passent souvent inaperçus. Une coalition croissante de parties prenantes travaille sur ces questions, y compris des militants et des défenseurs, des décideurs, des régulateurs, des acteurs de l'industrie automobile et d'autres. De nombreux acteurs de l'industrie extractive ont également exprimé le désir de s'attaquer à ces problèmes. Vous pouvez en savoir plus sur ce qui est fait pour lutter contre les droits de l'homme et les atteintes à l'environnement dans la section En amont ci-dessous.

Le gouvernement américain investit dans le renforcement des chaînes d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques à l'aide de divers outils législatifs :

Adoptée en novembre 2021, la Loi sur l'investissement et l'emploi dans les infrastructures prévoit un financement pour les programmes et initiatives énumérés ci-dessous, qui sont conçus pour résoudre les problèmes ci-dessus.

Adoptée en août 2022, la CHIPS and Science Act financera la recherche, le développement et la production de semi-conducteurs américains, ce qui contribuera à réduire la dépendance des États-Unis à l'égard de la Chine pour les semi-conducteurs utilisés dans les véhicules électriques et de nombreuses autres technologies. Deux programmes financeront la recherche et le développement dans la fabrication et les matériaux de pointe avec un total de 2 milliards de dollars.

Adoptée en août 2022, la loi sur la réduction de l'inflation se concentre sur l'amélioration de la fabrication et du recyclage d'énergie propre ; la décarbonation industrielle ; le traitement, le raffinage et le recyclage des matériaux critiques ; encourager la production nationale ; améliorer les chaînes d'approvisionnement; et l'électrification des véhicules lourds. L'acte:

Comprendre le fonctionnement de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques et les défis auxquels elle est confrontée nous aidera à élaborer des politiques efficaces pour l'améliorer et réduire les dommages qui y sont associés.

Les mines extraient les matières premières ; pour les batteries, ces matières premières contiennent généralement du lithium, du cobalt, du manganèse, du nickel et du graphite.

Le"en amont"partie de la chaîne d'approvisionnement des batteries EV, qui fait référence à l'extraction des minéraux nécessaires à la fabrication des batteries, a suscité une attention considérable, et pour cause.

Beaucoup craignent que nous n'extrayons pas ces minéraux assez rapidement pour répondre à la demande croissante, ce qui pourrait entraîner une hausse des prix pour les consommateurs et ralentir l'adoption des véhicules électriques. On craint également que les États-Unis manquent des opportunités économiques, de nouveaux emplois et une chance de renforcer la chaîne d'approvisionnement.

Plus important encore, l'exploitation minière est régulièrement associée à des violations des droits de l'homme et à la dégradation de l'environnement. Certaines mines ont utilisé ou utilisent le travail des enfants et/ou le travail forcé pour extraire les minéraux utilisés dans les batteries des véhicules électriques ; il existe également de nombreux cas documentés montrant les effets dévastateurs de l'exploitation minière sur les communautés et les environnements locaux.

Partout dans le monde, on s'inquiète particulièrement des impacts négatifs des nouveaux développements extractifs sur les communautés autochtones. Aux États-Unis, la majorité des réserves de nickel, de cuivre, de lithium et de cobalt se trouvent à moins de 35 milles du pays indien.

Ci-dessous, nous expliquons les étapes impliquées dans la partie en amont de la chaîne d'approvisionnement des batteries pour véhicules électriques, répondons à cinq questions sur les défis auxquels est confrontée l'industrie minière et décrivons ce qui est fait pour faire face aux impacts négatifs de l'industrie.

Dans leen amont partie de la chaîne d'approvisionnement, les mines extraient les matières premières ; pour les batteries, ces matières premières contiennent généralement du lithium, du cobalt, du manganèse, du nickel et du graphite.

En raison de l'énergie nécessaire pour extraire et raffiner ces minéraux de batterie, la production de VE émet généralement plus de gaz à effet de serre par voiture que les voitures alimentées par des combustibles fossiles.Cependant , l'EV moyen compense cette différence en moins de deux ans. Au cours de la durée de vie d'un véhicule typique, les véhicules électriques produisent beaucoup moins d'émissions que les véhicules traditionnels, ce qui en fait un outil essentiel pour lutter contre le changement climatique.

Les batteries au lithium-ion, du genre qui alimentent presque tous les véhicules électriques, utilisent cinq « minéraux critiques » : le lithium, le nickel, le cobalt, le manganèse et le graphite.

La loi sur l'énergie de 2020 définitminéraux critiques en tant que "minéral non combustible ou matière minérale essentielle à la sécurité économique ou nationale des États-Unis et dont la chaîne d'approvisionnement est vulnérable aux perturbations". Il existe environ 35 minéraux classés comme critiques.

Les minéraux critiques se trouvent dans le monde entier, mais la plupart des gisements économiquement viables ne se trouvent que dans quelques endroits. Par exemple, une grande partie du cobalt mondial se trouve en République démocratique du Congo, tandis que le lithium est concentré en Amérique du Sud et en Australie. Du fait de cette diversité géographique, la chaîne d'approvisionnement des véhicules électriques est véritablement mondiale.

Oui. Alors que la demande pour ces minéraux est déjà élevée et devrait augmenter de manière significative dans les années à venir, il existe suffisamment de minéraux pour répondre aux besoins actuels et futurs des véhicules électriques.

Le problème est que la partie en amont de la chaîne d'approvisionnement n'est pas préparée à répondre à cette demande. Aujourd'hui, bien qu'il y ait suffisamment de minerais, il n'y a pas assez de mines en exploitation.

Comme l'implantation d'une mine peut prendre des années, il faut agir très rapidement pour s'assurer que l'offre puisse répondre à la demande croissante tout en respectant les besoins exprimés par les communautés locales. Ce travail nécessitera des investissements importants pour ce faire : rien qu'aux États-Unis, nous devrons investir 175 milliards de dollars dans les deux ou trois prochaines années pour égaler la production de batteries en Chine.

Les pratiques minières d'aujourd'hui peuvent impliquer :

Travail des enfants et/ou forcé : Selon l'Organisation internationale du travail, plus d'un million d'enfants sont engagés dans le travail des enfants dans les mines et les carrières ; beaucoup reçoivent peu ou pas de salaire. Ces pratiques sont une forme d'esclavage moderne.

Stockage des résidus sont une autre forme de déchets miniers qui nuit à l'environnement local et aux résidents. Une fois qu'un minerai a été extrait du minerai, le reste du minerai est éliminé. Ces restes sont appelés résidus et sont généralement déversés dans des bassins hors sol maintenus ensemble par des barrages artificiels. Lorsque ces barrages s'effondrent, ils peuvent provoquer des coulées de boue mortelles qui détruisent les terres agricoles et les villes voisines. Les effondrements peuvent également polluer les masses d'eau dont les communautés locales dépendent pour l'alimentation, l'agriculture et les revenus. Depuis 1915, plus de 250 ruptures de barrages à résidus ont été enregistrées dans le monde, tuant 2 650 personnes. En 2019, une seule rupture de barrage dans une mine au Brésil a coûté la vie à 270 personnes dans un instant tragique.

Pollution et épuisement de l'eau : Le forage et l'excavation peuvent contaminer les réserves d'eau de surface et d'eau souterraine. Comme le note Earthworks, de nombreuses mines aux États-Unis n'ont jamais réussi à contrôler leurs eaux usées, ce qui a entraîné une eau potable polluée, des dommages aux habitats et à l'agriculture locaux et des effets négatifs sur la santé publique. À l'échelle mondiale, les mines déversent chaque année plus de 200 millions de tonnes de déchets miniers directement dans les lacs, les rivières et les océans. L'exploitation minière nécessite également d'énormes quantités d'eau; plus de 2 millions de litres d'eau sont nécessaires pour produire une tonne de lithium. Étant donné que l'exploitation minière se produit souvent dans des régions arides et semi-arides, cela peut sérieusement peser sur l'approvisionnement local en eau des communautés et des écosystèmes.

Discrimination fondée sur le sexe dans l'industrie minière : Malgré les contributions importantes des femmes à l'exploitation minière, leur travail a été moins valorisé et moins protégé que celui des hommes, selon l'Organisation internationale du travail, qui note également que dans les opérations minières à grande échelle, les femmes représentent rarement plus de 10 % des mineurs. Dans de nombreux pays, la loi interdit expressément aux femmes d'occuper certains postes dans les mines.

De nombreux facteurs contribuent aux violations des droits de l'homme et à la dégradation de l'environnement, notamment :

Certaines réserves minérales se trouvent dans des zones de conflit et à haut risque : De nombreuses mines actuellement en exploitation se trouvent dans des régions qualifiées de zones de conflit et à haut risque (CAHRA), que l'Organisation de coopération et de développement économiques définit comme des lieux "identifiés par la présence d'un conflit armé, d'une violence généralisée ou d'autres risques de préjudice pour les personnes". La présence de guerres civiles et internationales, les insurrections, l'instabilité politique et la répression, ainsi que la corruption sont quelques exemples de facteurs qui déterminent si une zone est considérée comme affectée par un conflit ou à haut risque. Au moment d'écrire ces lignes, l'Union européenne a identifié 28 pays avec des CAHRA.

Dépendance économique vis-à-vis de l'exploitation minière artisanale et à petite échelle (ASM): Contrairement à l'exploitation minière à grande échelle, les ASM sont exploitées par des individus, des familles et/ou des groupes et sont souvent informelles et totalement non réglementées, ce qui entraîne peu ou pas de protection de la santé, de la sécurité ou de l'environnement. Ils n'utilisent pas toujours des équipements modernes ; certains comptent sur des outils comme des pelles et des pioches. Comme le note l'Union européenne, dans certains cas, les ASM sont contrôlées par des groupes armés, qui utilisent les ressources extraites pour financer des conflits.

Lois minières obsolètes : Les lois américaines actuelles régissant l'exploitation minière ne répondent pas aux défis complexes auxquels le secteur est confronté. Par exemple, la General Mining Law de 1872 reste aujourd'hui la réglementation minière la plus importante aux États-Unis. Régissant l'extraction de minéraux critiques sur les terres fédérales, il n'a pas été mis à jour de manière significative depuis que le président Ulysses S. Grant l'a signé il y a plus de 150 ans pour promouvoir l'expansion vers l'ouest. Il n'oblige pas les sociétés minières à verser des redevances fédérales aux contribuables et ne comprend aucune disposition relative à la protection de l'environnement. Des lois comme celles-ci ne reflètent pas la complexité des pratiques minières d'aujourd'hui ; il est particulièrement important qu'ils exigent le consentement libre, préalable et éclairé des nations tribales, qui supportent souvent le poids des impacts négatifs de l'exploitation minière.

Un manque d'outils pour surveiller les pratiques minières : Sans une bonne gouvernance ou la transparence des organisations, il n'y a aucun moyen de savoir avec certitude comment la plupart des mines traitent leurs travailleurs ou affectent l'environnement environnant. Les journalistes ont été en grande partie responsables de la découverte des violations des droits de l'homme et de la dégradation de l'environnement. Nous nous fions souvent aux assurances des sociétés minières, qui s'avèrent souvent inexactes ou incomplètes. C'est pourquoi nous avons besoin d'outils tiers pour surveiller les pratiques minières : nous devons disposer de données provenant de sources fiables pour traiter de manière significative les opérations destructrices et tenir les mauvais acteurs responsables tout en exigeant en permanence des pratiques responsables.

Des militants, des défenseurs, des décideurs, des employeurs, des gouvernements et d'autres s'efforcent d'intégrer la justice environnementale dans la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques en :

Efforts d'onshoring/reshoring/amis shoring : Bien que loin d'être une solution complète, investir dans la capacité de la chaîne d'approvisionnement des véhicules électriques aux États-Unis et chez ses alliés contribuera à diversifier l'offre et à limiter l'exposition aux violations des droits de l'homme et aux effets néfastes sur l'environnement. Lorsque l'approvisionnement en amont est concentré dans quelques pays, les acheteurs en aval ont peu d'influence sur les droits de l'homme et les pratiques environnementales de leurs fournisseurs. En général, les États-Unis et leurs alliés exercent une surveillance étroite sur les préoccupations en matière de droits de l'homme et sur des protections environnementales de haute qualité, bien qu'il y ait toujours place à l'amélioration. L'objectif ici n'est cependant pas l'autosuffisance, mais plutôt une plus grande diversité et une plus grande concurrence, contribuant à faire pression sur tous les pays pour qu'ils adhèrent à des normes améliorées.

Diriger les efforts pour mettre à jour la législation : Au moment d'écrire ces lignes, l'administration Biden convoque un groupe de travail interinstitutions sur la réglementation, les lois et les permis miniers, qui fournira des recommandations au Congrès sur la manière de réformer le droit minier afin d'inclure des dispositions qui protègent l'environnement, impliquent les communautés locales et réduisent le temps, le coût et le risque des permis miniers. De même, l'Initiative for Responsible Mining Assurance (IRMA) a fourni des recommandations au Comité consultatif sur les ressources énergétiques propres du Département d'État concernant ce qui devrait être inclus dans ces mises à jour. Le Minerals Security Partnership du Département d'État américain a également annoncé récemment des principes marquant un engagement public à l'intégration complète des normes environnementales, sociales et de gouvernance dans son travail.

Améliorer la transparence de la chaîne d'approvisionnement des véhicules électriques :Les « passeports de batterie » peuvent aider les fabricants à certifier l'origine des minéraux de batterie et à vérifier que ces sources suivent des pratiques éthiques mondialement reconnues.

Rassembler les parties prenantes pour conduire l'action.L'IRMA rassemble l'industrie, les communautés affectées, les gouvernements et d'autres pour fournir une vérification et une certification par un tiers indépendant par rapport à une norme complète pour tous les matériaux extraits qui fournit une « couverture unique » de l'éventail complet des problèmes liés aux impacts des mines à l'échelle industrielle.

Les constructeurs automobiles s'engagent également à garantir que les matériaux proviennent de sources éthiques. Par exemple, Ford demande aux fournisseurs de s'approvisionner en matières premières extraites auprès d'entités engagées et/ou certifiées par l'IRMA.

Bien que la partie en amont de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques soit confrontée à de nombreux défis, nous pouvons les relever grâce à des investissements, à l'amélioration des lois et réglementations et à la sensibilisation du public. Ces étapes contribueront à garantir que nous disposons des batteries dont nous avons besoin pour un avenir de transport électrifié sans nuire aux personnes ni à la planète.

Les transformateurs et les raffineurs purifient les matières premières, puis les utilisent pour créer des matériaux de batterie actifs de cathode et d'anode. Les négociants en matières premières achètent et vendent des matériaux aux producteurs qui assemblent ensuite des cellules de batterie.

Le "à mi-chemin" Une partie de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques a le pouvoir d'améliorertraçabilité de la chaîne d'approvisionnement , une pratique dans laquelle les produits sont suivis de leur source au consommateur. Étant donné que les entreprises participant à la partie médiane de la chaîne d'approvisionnement des batteries pour véhicules électriques sont celles qui interagissent le plus directement avec les acteurs en amont, elles sont essentielles pour améliorer la traçabilité et garantir que les matériaux proviennent de sources éthiques.

Un autre problème qui a retenu l'attention est le fait que la fabrication de batteries pour véhicules électriques est concentrée dans une poignée de pays, ce qui fait craindre que les chaînes d'approvisionnement ne soient vulnérables aux chocs géopolitiques ou aux guerres commerciales.

Beaucoup pensent également que les communautés américaines passent à côté des opportunités économiques liées à la transition énergétique. Cette question a fait l'objet d'une action du Congrès et se reflète dans des lois récentes telles que la loi sur la réduction de l'inflation, qui comprend des dispositions exigeant qu'un certain pourcentage des minéraux des batteries de véhicules électriques soit extrait et traité aux États-Unis ou dans un pays avec lequel les États-Unis ont conclu un accord de libre-échange (ALE).

Pour vous aider à comprendre ces problèmes et ce qui est fait pour les résoudre, nous avons fourni une définition des activités intermédiaires et compilé une liste de réponses aux questions courantes concernant ces activités.

Une fois que les mines ont extrait les matières premières (la partie en amont de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques), elles sont envoyées vers des installations où elles sonttraité,raffiné,et assemblé encellules de batterie.

Traitementconsiste à éliminer les matériaux inutiles des minéraux.Raffinage implique de travailler avec ces matériaux transformés pour atteindre un niveau de pureté qui les rend utilisables dans de nombreux produits, y compris les batteries. Les fabricants utilisent ensuite ces matériaux pour fabriquer des électrodes d'anode et de cathode qui sont placées dans des cellules de batterie, qui stockent l'énergie.*

Une fois que les produits intermédiaires sont prêts, les fabricants les combinent dans de grandes batteries et les placent dans des véhicules électriques. Ces deux dernières étapes font partie de la partie "en aval" de la chaîne d'approvisionnement de la batterie de VE, décrite ci-dessous.

*(Il est important de noter qu'il n'y a pas de consensus unique dans l'industrie sur la question de savoir si la fabrication des cellules de batterie appartient à la partie médiane ou en aval de la chaîne d'approvisionnement des véhicules électriques. RMI considère la fabrication des cellules comme faisant partie de la partie médiane.)

Comme la partie en amont de la chaîne d'approvisionnement des batteries pour véhicules électriques, la partie médiane est concentrée dans un petit nombre de pays, principalement en dehors des États-Unis.

L'Asie domine la partie médiane : selon BloombergNEF, la Chine, la Corée du Sud et le Japon sont les trois principaux pays fabricants de batteries au monde, la Chine dominant.

La Chine produit les trois quarts de toutes les batteries lithium-ion et 70 % de la capacité des cathodes et traite et raffine plus de la moitié du lithium, du cobalt et du graphite dans le monde. C'est le principal raffineur de métaux pour batteries au monde et héberge actuellement 75 % de toute la capacité de fabrication de cellules de batterie, 90 % de la production d'anodes et d'électrolytes et 60 % de la fabrication mondiale de composants de batterie.

Les deux pays suivants sur la liste, la Corée du Sud et le Japon, sont responsables d'une production de batteries nettement inférieure (la Corée du Sud produit 15 % des électrodes cathodiques du monde et 3 % de ses électrodes anodiques ; le Japon représente 14 % et 11 %, respectivement).

Les États-Unis ne sont actuellement pas un leader intermédiaire; cependant, sa capacité intermédiaire augmente rapidement, en partie grâce au crédit de production de fabrication avancée (45X) qui offre jusqu'à 45 $ par KWh de capacité de batterie et a le potentiel de renforcer le secteur intermédiaire américain.

Les États-Unis disposent également d'avantages concurrentiels existants dans la fabrication automobile qu'ils peuvent utiliser pour être compétitifs dans la chaîne d'approvisionnement mondiale des véhicules électriques, contribuant ainsi à tirer parti des avantages économiques de la décarbonisation des transports. Comme indiqué ci-dessus, une législation comme l'IRA aidera - elle exige que pour être éligible à un crédit d'impôt sur les véhicules, un pourcentage croissant de la valeur du métal de la batterie d'un VE doit être extrait ou transformé aux États-Unis ou dans un pays partenaire avec un ALE.

En vertu de cette dernière disposition, des pays éligibles comme l'Australie, qui fournit environ 60 % du lithium mondial et a un ALE existant, seraient éligibles ; L'Indonésie, dont on estime qu'elle représente 37 % de la production mondiale de nickel, ne le serait pas. Les directives publiées par le Trésor américain en mars 2023 proposent également un ensemble de principes pour identifier les pays avec lesquels les États-Unis ont un ALE en vigueur ; ce terme pourrait inclure les accords miniers critiques récemment négociés. Par exemple, le Japon a signé un accord minier critique en mars avec les États-Unis, permettant au Trésor d'ajouter ce pays à sa liste de fournisseurs agréés.

Ces dynamiques, facilement perdues dans les petits caractères législatifs, deviendront des forces majeures pour façonner la géographie de la production de batteries dans les décennies à venir.

Si la chaîne d'approvisionnement des batteries, ou des parties de celle-ci, est concentrée dans quelques pays ou régions, la chaîne d'approvisionnement mondiale des batteries souffrira si l'un de ces endroits est confronté à des perturbations telles que des catastrophes naturelles, la géopolitique ou des alliances commerciales changeantes.

Certains observateurs ont suggéré que les efforts visant à augmenter la capacité de production locale impliquent que chaque pays s'efforce de dominer toutes les parties de la chaîne d'approvisionnement des batteries pour véhicules électriques. Non seulement cette domination est impossible, mais elle est également indésirable.

C'est pourquoi il est important que davantage de pays, y compris les États-Unis, s'efforcent de renforcer leurs chaînes d'approvisionnement de batteries pour véhicules électriques ; s'ils le font, la production mondiale de batteries pour véhicules électriques sera mieux à même de résister à ces perturbations.

Les consommateurs et les constructeurs automobiles sont de plus en plus préoccupés par la manière dont les matériaux qui entrent dans les batteries des véhicules électriques sont extraits. Ils ne veulent pas que leurs véhicules électriques soient alimentés par des minéraux obtenus par le travail d'esclaves ou des pratiques minières qui détruisent les environnements locaux. Mais en raison de l'opacité des chaînes d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques, il leur est très difficile de savoir si leurs batteries proviennent de sources responsables.

Les acteurs intermédiaires sont particulièrement bien placés pour lutter contre les violations des droits de l'homme et la dégradation de l'environnement associées à la partie en amont (exploitation minière) de la chaîne d'approvisionnement (vous pouvez en savoir plus sur ces questions dans la section ci-dessus). Comme mentionné en haut de cet article, les entreprises qui traitent et raffinent les minéraux qui entrent dans les batteries des véhicules électriques interagissent le plus directement avec celles qui extraient ces minéraux, ce qui signifie qu'elles ont un pouvoir d'achat. Si les personnes impliquées dans la partie intermédiaire de la chaîne d'approvisionnement devaient suivre de solides procédures de diligence raisonnable et étaient soumises à des audits rigoureux, elles pourraient éviter d'acheter des matériaux auprès d'entreprises ayant des pratiques minières douteuses ou carrément contraires à l'éthique. Les mines seraient forcées de s'améliorer ou bien subiraient des pertes financières importantes. De plus, les leaders de l'industrie pourraient bénéficier d'investir dans une production responsable de la même manière que le café équitable se vend à un prix supérieur.

Comme nous l'avons noté ci-dessus et dans un autre article, l'amélioration de la traçabilité de la chaîne d'approvisionnement contribuerait grandement à garantir que les minéraux des batteries de véhicules électriques proviennent de sources éthiques. La technologie peut remplacer les traces papier actuelles par des systèmes en ligne qui fourniront aux entreprises et aux régulateurs un moyen plus simple de suivre, d'auditer et d'améliorer leurs chaînes d'approvisionnement - mais toute technologie n'est aussi efficace que sa participation des parties prenantes sur la plate-forme.

Les « passeports de batterie » qui permettent de suivre où et comment les minéraux de batterie sont obtenus peuvent également contribuer à améliorer la transparence de la chaîne d'approvisionnement. Ils serviraient de jumeau numérique d'une batterie, qui suivrait la batterie physique tout au long de son cheminement, de l'extraction minérale au placement dans le véhicule.

La législation pourrait également améliorer la traçabilité des batteries. Le Conseil européen a récemment adopté une nouvelle règle obligeant les entreprises à faire preuve de diligence raisonnable tout au long de leur chaîne d'approvisionnement. Mais pour réussir, les efforts législatifs nécessiteront l'adhésion de divers niveaux de parties prenantes, y compris les gouvernements nationaux et infranationaux et les dirigeants du secteur privé. Les efforts passés pour améliorer l'approvisionnement, tels que la règle des États-Unis sur les minéraux de conflit, ont pour la plupart échoué. Les chaînes d'approvisionnement traçables et éthiques restent une composante insaisissable mais essentielle de la transition énergétique.

La demande des consommateurs, la pression des investisseurs, les améliorations réglementaires et les pratiques commerciales responsables ont toutes un rôle essentiel à jouer pour garantir des chaînes d'approvisionnement sûres et éthiques pour les batteries de véhicules électriques.

Les fabricants de batteries assemblent les cellules de batterie enmoduleset puispacks et les vendre aux constructeurs automobiles, qui placent les batteries finies dans les véhicules électriques. Certains constructeurs automobiles comme Ford et Stellantis ont formé des partenariats avec des fabricants de batteries pour produire leurs propres batteries pour les véhicules qu'ils vendent.

La partie en aval de la chaîne d'approvisionnement de la batterie EV implique l'assemblage de cellules de batterie enmoduleset puispacksavant de placer les piles finies dansVE . (Pour en savoir plus sur le fonctionnement et la fabrication des batteries EV, lisez « EV Batteries 101 : The Basics ».)

Faire unmodule de batterie , les constructeurs empilent les cellules de batterie en série ou en parallèle dans une armature métallique qui protège les cellules des chocs et vibrations liés à la conduite. Les modules abritent plusieurs cellules de batterie, allant de moins de 10 à plusieurs centaines, selon le type de cellule et la gamme du véhicule.

Ces modules de batterie sont ensuite placés dans unbatterie . En plus des modules de batterie, le bloc-batterie comprend d'autres composants qui protègent la batterie et l'aident à fonctionner dans un véhicule électrique. Tous ces composants sont logés dans une structure pour protéger la batterie de l'eau, du sel et d'autres éléments extérieurs qui peuvent endommager la batterie dans son ensemble. Ces batteries sont ensuite envoyées aux constructeurs automobiles qui les placent dans des véhicules électriques.

Les entreprises chinoises, sud-coréennes et japonaises dominent la fabrication mondiale de batteries ; Ensemble, ces pays représentaient près de 70 % du marché des batteries en 2021. Les trois principales entreprises étaient le chinois CATL (33 %), le sud-coréen LG Energy Solution (22 %) et le japonais Panasonic (15 %). La domination de la Chine a été attribuée à sa priorisation et à ses investissements dans la fabrication de batteries, tandis que les classements de la Corée du Sud et du Japon ont été influencés en s'appuyant stratégiquement sur leur vaste expérience et leur expertise dans la fabrication d'électronique grand public.

Alors que la chaîne d'approvisionnement restera mondiale, l'Amérique du Nord est en passe de devenir le deuxième acteur du marché de la production de batteries grâce à ses efforts pour renforcer les chaînes d'approvisionnement locales et augmenter les investissements dans l'assemblage national, selon un rapport du cabinet de conseil LEK.

Aujourd'hui, les États-Unis ne représentent que 7 % de la capacité de production mondiale de batteries. Comme pour la partie médiane de la chaîne d'approvisionnement, le crédit de production de fabrication avancée (45X), qui offre jusqu'à 45 $ par KWh de capacité de batterie, devrait renforcer le secteur américain en aval.

La capacité actuelle de fabrication de batteries de 72 GWh aux États-Unis – qui comprend les opérations intermédiaires et en aval – pourrait atteindre plus de 1 000 GWh au cours des deux prochaines années seulement, à mesure que les annonces récentes et les installations actuellement en construction seront mises en ligne.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les États-Unis augmentent leurs investissements nationaux dans la partie en aval de la chaîne d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques ; le principal d'entre eux est le désir de réduire la dépendance à l'égard des fournisseurs étrangers dans certains pays, en particulier la Chine. En diversifiant la chaîne d'approvisionnement des véhicules électriques et des batteries qui les alimentent, les constructeurs automobiles seront en mesure de supporter les perturbations des chaînes d'approvisionnement mondiales et de répondre à la demande intérieure et étrangère croissante. Ils seront également mieux en mesure d'atteindre leurs objectifs climatiques ambitieux et d'atténuer les atteintes aux droits de l'homme et à l'environnement associées à l'exploitation minière.

Une chaîne d'approvisionnement nationale plus solide se traduit par des emplois bien rémunérés et recherchés pour les travailleurs dans divers domaines allant de l'exploitation minière à l'ingénierie en passant par la fabrication, ce qui à son tour se traduit par des économies plus saines et plus robustes.

Des lois fédérales comme la Loi sur la réduction de l'inflation et la Loi sur les investissements et la création d'infrastructures font déjà avancer les choses. Ces deux lois prévoient au moins 83 milliards de dollars en prêts, subventions et crédits d'impôt qui pourraient soutenir la production de véhicules, de batteries ou de chargeurs à émissions faibles ou nulles, selon une analyse d'Atlas Public Policy (APP). RMI estime que si les États-Unis devaient déployer des véhicules électriques à la vitesse requise pour atteindre les objectifs de zéro net, ces dépenses pourraient atteindre plus de 200 milliards de dollars, car les principaux crédits d'impôt n'ont pas de plafond de dépenses.

En réponse aux investissements gouvernementaux et aux réglementations, les constructeurs automobiles augmentent également leurs investissements dans la production de véhicules électriques, convaincus que le financement et la demande continueront de croître. L'analyse de l'APP note que les entreprises basées aux États-Unis, dirigées par Ford, General Motors, Tesla et Stellantis, ont annoncé qu'elles investiraient plus de 173 milliards de dollars dans la transition vers les véhicules électriques.

Un autre changement important du marché est le partenariat accru entre les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries. Par exemple, Ford travaille à la diversification de ses fournisseurs de matières premières et General Motors et LG se sont associés pour colocaliser la production de batteries et de cellules ; au moment d'écrire ces lignes, ils ont une usine active dans l'Ohio et prévoient d'en ouvrir deux autres dans le Tennessee et le Michigan. Certains prévoient de créer des installations de fabrication qui abritent à la fois des usines de batteries et de véhicules électriques, tandis que d'autres fabricants en aval créent des contrats qui leur permettent de s'approvisionner directement auprès de mines responsables.

D'autres pays et régions travaillent également à l'amélioration de leurs chaînes d'approvisionnement nationales en batteries pour véhicules électriques. L'Union européenne a annoncé des plans ambitieux pour renforcer la production régionale de véhicules électriques, tandis que l'Indonésie et la Thaïlande visent à devenir des leaders du marché régional en tirant parti du fait qu'ils servent déjà d'importants centres de fabrication de véhicules pour les marchés mondiaux ainsi que de riches approvisionnements en minerais et métaux en amont.

Alors que l'influence en aval est limitée par l'approvisionnement actuel en minéraux qui entrent dans les batteries EV, les fabricants de batteries et les constructeurs automobiles ont encore une influence considérable sur l'amélioration de la chaîne d'approvisionnement des batteries EV pour une raison simple : les acteurs en aval peuvent influencer les pratiques minières responsables de la même manière que les cafés peuvent influencer la culture responsable du café.

Les consommateurs et les constructeurs automobiles sont préoccupés par les droits de l'homme et les atteintes à l'environnement et exercent donc une pression croissante sur les acteurs en amont pour qu'ils améliorent leurs pratiques minières. Cette pression a conduit les entreprises à s'engager à mettre en œuvre des politiques plus strictes pour protéger les communautés locales, les travailleurs et l'environnement.

De plus en plus, les entreprises, y compris les constructeurs automobiles, exigeront de voir des informations vérifiables indiquant d'où proviennent les minéraux critiques comme le nickel et le cobalt. À ce jour, ces systèmes commencent à peine à prendre forme, dirigés par une poignée d'entreprises entreprenantes et de startups technologiques. Associés à une législation et une réglementation nationales solides ainsi qu'à des politiques harmonisées au niveau international régissant les chaînes d'approvisionnement des batteries de véhicules électriques, les impacts négatifs associés aux chaînes d'approvisionnement pourraient diminuer.

C'est une période passionnante pour l'électrification des transports, un mouvement qui prend de l'ampleur chaque jour. Alors que nous travaillons collectivement à décarboniser la façon dont les personnes et les marchandises se déplacent, il est important que les gouvernements, les décideurs politiques, les secteurs privé et public et les communautés comprennent la chaîne de valeur des batteries EV afin que nous puissions relever efficacement ses défis tout en réalisant le potentiel économique, sanitaire et environnemental de l'électrification.