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July 2015

L’enjeu des métaux rares

Publié par Christian HOCQUARD | N° 480 - MÉTAUX ET TERRES RARES

Consultant géologie et économie des matières premières minérales


Les métaux rares (encore appelés métaux mineurs, petits métaux ou métaux high-tech ou technologiques) sont produits, au contraire des grands métaux industriels, en faible tonnage mais ils sont essentiels au développement de produits de haute technologie et tout particulièrement aux énergies vertes renouvelables de la transition énergétique.

Le développement de ces nouvelles technologies est fondé sur de nouveaux matériaux qui utilisent une gamme accrue de métaux rares en quantités croissantes. Dans ces condi­tions, de nouvelles et fortes demandes de métaux produits en faibles quantités peuvent provoquer une hausse violente des cours (crises), voire des ruptures d’approvisionnement (pénurie). Des ruptures qui peuvent être également provo­quées par la spéculation, voire des rétentions d’exportation d’États contrôlant étroitement leur production. La crise sur les terres rares provoquée en septembre 2010 par la Chine à l’égard du Japon a déplacé le problème d’approvisionnement sur le plan politique.

L’offre minière et métallurgique de métaux rares est égale­ment soumise à des contraintes croissantes : régulations environnementales, restrictions à l’exportation, situations monopolistiques, risques géopolitiques, substitutions, spé­culations, absence de places de marché, forte volatilité des cours, difficulté d’établir des prix à long terme et de financer les projets, inélasticité de certains sous-produits, recyclage, etc.

 

Christian HOCQUARD

Après une thèse de 3e cycle en géologie appliquée à l’École Nationale Supérieure de Géologie de Nancy, il entre au BRGM en 1975 comme géologue d’exploration minière, avant d’être nommé directeur des filiales d’exploration minière en Équateur et au Pérou de 1980 à 1987, avant d’intégrer le Service Ressources Minérales comme géologue-économiste des matières premières minérales. Directeur de filiales d’exploration miniè­re en Amérique du sud, en Équateur puis au Pérou (participation aux découvertes des gisements d’or de Yanacocha et de Shila, administrateur du groupe minier Buenaventura). Constitution de sociétés juniors, monta­ge d’accords de joint-ventures, de programmes d’exploration minière, recherche de cibles, valorisation du portefeuille de projets miniers du BRGM, audits et analyses techniques de projets et de sociétés minières juniors. Économie des matières premières - études de marché, analyses & prospectives pour plusieurs grands groupes industriels (Bolloré, Renault, Eramet, Alsthom) et financiers (Natixis, fonds d'investissement).

 

Métaux rares, métaux critiques

Les métaux rares constituent une palette riche de quelques 45 à 50 éléments (cf. tableau de Mendeleiev) dans laquelle puisent les métallurgistes pour élaborer de nouveaux maté­riaux, grâce en particulier à la conception assistée par ordina­teur permettant aujourd’hui de prévoir leurs propriétés ab initio, évitant ainsi de longues et fastidieuses expérimentations. Bien qu’avec



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Figure n°1 : Christian HOCQUARD


des applications de niche, les métaux rares constituent un groupe qui présente des critères communs :

  • Le critère quantitatif. Ces métaux sont produits en faibles quantités, de quelques tonnes jusqu’à 200 000 tonnes par an, ce qui les distingue des grands métaux industriels dont les productions dépassent le million de tonnes.
  • Le critère technique. Il s’agit majoritairement de sous-pro­duits de l’industrie minière ou métallurgique, mais certains métaux rares sont exploités en tant que produits princi­paux.
  • Le critère économique. Ce sont des produits à valeur élevée, voire très élevée, principalement en raison du haut degré de pureté, pouvant même atteindre 7N (99,99999%) comme pour l’arséniure de gallium (GaAs), important semi­conducteur.
  • Le critère critique. Malgré leur faible chiffre d’affaires, leur importance industrielle peut être considérable en raison de la dépendance de nombreuses filières industrielles vis-à-vis de certains d’entre-eux.
  • Le critère spéculatif. Les marchés des métaux rares présen­tent de longues périodes calmes entrecoupées de crises qui se caractérisent par une flambée des prix pouvant aller jusqu’à la rupture d’approvisionnement, stade extrême de la pénurie.

Ces métaux rares peuvent être soumis à de fortes contraintes, que ce soit au niveau de l’offre (risque au niveau d’un pays producteur monopolistique) ou de la demande (vulnérabilité d’une filière industrielle de haute technologie dans les pays consommateurs fortement dépendants de leurs importations, sans possibilité de substitution). Ainsi, de rares, certains deviennent critiques.

Par opposition aux grands métaux industriels disposant de statistiques et de places de marché, le groupe des métaux rares est moins structuré avec de petits marchés opacifiés par de nombreux intermédiaires (négociants) et sans place de marché (sauf en Chine à Fanya et au London Metal Exchange pour le cobalt et le molybdène).

Ressources et utilisation

Les utilisations actuelles des métaux rares, sont résumées dans le tableau 1 qui montre qu’il s’agit de niches très spéci­fiques à chacun d’eux.

Les producteurs de métaux rares

En raison des quantités faibles mises en jeu, même avec des prix élevés, les chiffres d’affaires des métaux rares sont faibles, de quelques millions à quelques centaines de mil­lions de dollars. Seuls quelques-uns (TR, Co, Pt ou Mo) dépas­sent le milliard de dollars. Ce faible poids économique explique pourquoi les métaux rares n’intéressent les majors minières que lorsqu’ils sont des sous-produits de leurs usines métallurgiques; et seules de petites sociétés minières spé­cialisées exploitent des métaux rares en tant que produits principaux (étain, tungstène, lithium, terres rares, antimoine).

Certains métaux rares ont une importance clef dans l’économie de certains projets miniers. C’est le cas du cobalt pour les projets de nickel latéritique ou de cuivre de la Copperbelt (Zambie-RDC), ou encore du molybdène pour les porphyres cuprifères



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Figure n°2 : Tabl.1 : Les métaux rares impliqués dans les technologies de pointe PV (photovoltaïque) ; aciers UHSS (ultra high strength steel)


andins. Certains pays disposent d’un gisement exceptionnel tant par sa taille que par sa teneur, ce qui leur permet d’avoir une position dominante voire monopolis­tique (fig.1). Au premier rang se trouve la Chine qui assure non seulement 97% de la production de terres rares mais aussi 91% de celle d’antimoine (Sb), 78% de celle de tungstè­ne, etc. Le Brésil contrôle 92% de la production mondiale de niobium (Nb), l’Afrique du Sud fournit 79% du platine et la Russie 65% du palladium (Pd). On trouve ainsi des sociétés qui contrôlent les prix d’une substance comme la société américaine Brush Wellman pour le béryllium, la Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) pour le nio­bium, ou SQM pour le lithium.

Le niveau de criticité est variable selon les spécificités indus­trielles des pays, et dans le temps. Elle doit s’apprécier de manière dynamique (source : critical raw materials for the EU 2010).

Les productions artisanales peuvent aussi jouer un rôle très important en cas de forte hausse des cours. C’est le cas pour le tantale en RDC dont la production a contribué à résorber la crise de ce métal en 2000, lors du boom des ventes de télé­phones portables (les États-Unis et l’UE essaient aujourd’hui de bloquer ces productions qui sont contrôlées par des groupes armés rebelles). Une part très importante de la pro­duction chinoise de terres rares lourdes est également d’origine artisanale illégale et exportée en contrebande. Dans les deux cas, elles ont contribué à la chute des cours du tantale et des TR.

De la crise des prix à la pénurie

Les crises de prix jalonnent de manière récurrente l’histoire des métaux rares. Elles peuvent être associées à l’offre ou à la demande :

  • Les crises liées à l’offre correspondent à des interruptions temporaires et conjoncturelles de la production. Celles-ci peuvent être accidentelles (difficultés techniques, pro­blèmes sociaux, climat) ou intentionnelles, conséquence d’une réduction délibérée de l’offre (restrictions à l’exportation et stockage spéculatif).
  • Les crises liées à la demande sont les plus critiques. Elles sont de nature structurelle, dues à la commercialisation massive d’un produit innovant issu d’une technologie de rupture. L’offre peut rarement s’adapter à une croissance de la demande qui dépasse 20% par an.

Depuis 2004, la Chine souhaite limiter les pollutions géné­rées par l’exploitation minière, préserver ses ressources limi­tées, et obtenir davantage de valeur ajoutée en contraignant les industriels étrangers à se délocaliser en Chine pour y avoir accès. Certains y voient un abus de position dominante apparenté à un «nationalisme des ressources minérales» qui traduit la nouvelle dimension géopolitique (et donc diplo­matique) des métaux rares.

À ces facteurs de crises s’ajoutent des mécanismes amplifica­teurs qui peuvent conduire une simple crise des prix au stade extrême de la pénurie.

Le comportement des responsables des achats est basé sur une logique moutonnière. Lorsque les prix sont orientés à la hausse, ces personnes sont tentées de passer des



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Figure n°3 : Fig. 1 : Les quatorze métaux rares qualifiés de critiques par l’Union européenne


ordres d’achat par crainte de la poursuite de la hausse des prix. De plus, chacune d’entre elles se détermine non pas en fonction de ce qu’elle pense elle-même de l’orientation du marché, mais en fonction de ce que les autres acheteurs sont suscep­tibles de faire. Il en résulte des interactions mimétiques fondées sur une logique imitative. C’est ainsi que des décisions rationnelles quand elles sont prises individuellement condui­sent à des dynamiques collectives irrationnelles. On entre là dans l’économie comportementale, voire la neuro-économie. L’émotion dicte des réactions excessives et les marchés pas­sent de l’avidité à la peur..., jusqu’à constituer une bulle spé­culative et, finalement, provoquer la pénurie. Ainsi, c’est souvent le comportement opportuniste des acteurs (achats excessifs et spéculation) qui amplifie les crises jusqu’à provo­quer les pénuries, qui demeurent très rares et brèves.

Les produits financiers spéculatifs comme les ETP (exchange traded products) sont des produits financiers gagés par des réserves sous-jacentes de métal. Concernant les métaux rares, il s’agit de produits purement spéculatifs avec un stoc­kage visant à raréfier l’offre et provoquer ainsi une hausse des cours.

Quant à l’industriel manufacturier qui assemble des compo­sants qu’on lui livre en flux tendu, il n’a plus aucune percep­tion du risque métal. Le faible tonnage produit, l’absence de place de marché et de stocks, l’opacité de ces petits marchés entretenue tant par les producteurs que les négociants, l’imprécision des statistiques et une faible disponibilité du métal contribuent à la mauvaise appréciation du risque.

Selon les produits considérés, les impacts de prix élevés sont très différents. Ils peuvent être très significatifs. C’est le cas pour les pots catalytiques des automobiles (avec 3 g de pla­tine pour une automobile diesel et à raison de 1600 $/oz, cela représente ~160 $ par véhicule). À l’opposé, les impacts peuvent être insignifiants. Le tantale contenu dans les télé­phones portables ou l’indium présent dans un écran plat revient à moins de 1$, de sorte que pour les industriels concernés «peu importe le prix pourvu qu’il y en ait».

Dans ce contexte, quelles sont les actions possibles de la sécurisation des approvisionnements à entreprendre pour satisfaire la demande des industriels manufacturiers sans crise, ni pénurie de matières premières ?

Les 3R (recyclage, réduction, remplacement)

Le recyclage des métaux rares contenus dans les produits en fin de vie se limite le plus souvent à ceux qui ont une très forte valeur comme les métaux précieux (or, argent, platine, palladium) et le cobalt. Par ailleurs, la durée de vie des équi­pements conditionne la disponibilité des vieux «scraps». Ainsi, le néodyme des aimants permanents n’est immobilisé que durant trois à cinq ans dans les disques durs des ordina­teurs, mais la miniaturisation et la dispersion sont telles qu’il n’est pas récupéré. Il ne sera récupérable qu’après dix ans pour les aimants permanents des moteurs électriques des véhicules hybrides et électriques. Ce délai d’immobilisation



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Figure n°4 :


dépassera 20 ans pour les aimants des éoliennes off-shore. En d’autres termes, un gisement significatif de néodyme secondaire ne sera constitué qu’à long terme.

Pour d’autres métaux rares, leur faible quantité et leur dispersion dans les produits high-tech rend quasi impossible leur recyclage économique (tantale des condensateurs, gal­lium des LED, etc.). Les filières de recyclage sont par ailleurs soumises à la volatilité, aux substitutions (filière batterie), à l’exode des déchets, etc. Le recyclage dans la plupart des cas ne pourra donc que contribuer pour une part très variable de la demande et à la sécurisation indispensable des approvi­sionnements pour les années à venir. Compte tenu de ces limites intrinsèques, le recours à des ressources primaires, c’est-à-dire des ressources minières, s’avère donc indispen­sable mais fait surgir deux ensembles de défis.

Le recours aux ressources minières

Le défi de la sécurisation des approvisionnements peut prendre plusieurs formes :

  • La recherche de nouveaux gisements via l’exploration ; mais c’est une solution de moyen/long terme, alors que les défis des métaux critiques sont toujours à court terme.
  • Un contrat off-take, c’est-à-dire l’achat anticipé de produits miniers d’une société junior qui dispose d’un gisement pro­metteur. Ce type de contrat permet de sécuriser et de diversifier des sources d’approvisionnement, avec un objectif de moyen terme.
  • L’acquisition de sociétés minières complète ou partielle reste la voie idéale de court terme. Mais de telles sociétés minières en activité sont rares dans le secteur des métaux rares critiques.

Conclusion

Anticiper les crises et réduire l’incertitude

Restreindre le risque approvisionnement à la seule produc­tion minière est insuffisant, car c’est toute la chaîne d’approvisionnement qui doit être sécurisée, de la mine jusqu’aux produits, semi-produits, alliages ou composés.

Les solutions de sécurisation des approvisionnements préco­nisées (recyclage, substitutions, acquisition de ressources minières, stocks stratégiques) sont rarement suffisantes en soi mais apparaissent plutôt complémentaires ; chacune ayant un pas de temps différent (court terme pour les stocks, moyen terme pour les contrats off-take, long terme pour le recyclage et l’exploration minière). Avec à chaque fois des exceptions (exemple du recyclage des TR des ampoules basse consommation par Solvay-Rhodia).

L’anticipation des crises est essentielle. Elle implique un sys­tème de veille en amont sur les ressources primaires, et en aval le recyclage/substitution jusqu’aux nouveaux usages attendus. Une telle stratégie est indispensable pour saisir les opportunités. Il s’ensuit que toute politique de sécurisation d’approvisionnement doit impérativement être dynamique et extrêmement réactive pour pouvoir s’adapter en perma­nence aux besoins et, mieux, anticiper les situations de crise.

Un pays qui aura sécurisé ses approvisionnements aura acquis un avantage compétitif certain vis-à-vis des autres pays. ■

 

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Christian HOCQUARD

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