Comment les terres rares sont-elles vraiment utilisées dans les véhicules électriques ?

En 2023, il est fréquent d’entendre parler des terres rares et de l’impact écologique, géopolitique et sociétal de leur extraction. Les véhicules électriques sont-ils les seuls responsables ? Quel est l’avenir des terres rares dans les moteurs des voitures électriques ?

Des terres rares pas si rares ?

Il faut remonter aux années 1950 pour constater l’apparition des terres rares dans les industries modernes. Une dénomination qui désigne 17 métaux aux propriétés voisines. Tout d’abord, il faut savoir que les terres rares ne sont pas rares. Leur appellation peut porter à confusion. Selon le décryptage d’Émilie Janots, enseignante-chercheuse à l’Université Grenoble Alpes, « la rareté de ce groupe de métaux est bien plus similaire à celle du nickel ou du cuivre qu’à celle de métaux précieux comme l’or ou le platine ».

Si les terres rares ont été baptisées ainsi, c’est parce qu’elles sont disséminées en très faible quantité partout sur Terre. Mais ce n’est pas pour autant qu’elles sont rares. La Chine, l’Inde, les États-Unis, le Canada, le Groenland, la Russie, l’Australie, l’Afrique du Sud, le Vietnam, la Thaïlande et plusieurs pays en Afrique de l’Est disposent d’importants gisements. Cette carte montre la distribution des principaux gisements de terres rares sur la planète :

Leur utilisation en 2023

Avec le développement des véhicules électriques, ces 17 métaux sont depuis quelques années sous le feu des projecteurs. La terminologie « terres rares », autrefois cachée dans les manuels scolaires, émerge aujourd’hui dans la conscience du grand public. Souvent critiquées pour leur extraction polluante, l’argument idéal des réfractaires à la voiture électrique, les terres rares sont pourtant aussi utilisées dans la production des véhicules thermiques, dans les convertisseurs catalytiques.

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Chez Porsche, c’est le néodyme qui est le plus répandu dans ses moteurs électriques. On y trouve aussi du dysprosium et du terbium. Pour faire simple, dans l’industrie automobile, les terres rares permettent de fabriquer les « aimants permanents » les plus puissants au monde. Ces aimants sont des composants essentiels pour permettre la conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique. Par ailleurs, tous les constructeurs de véhicules électriques n’en utilisent pas.

Des terres rares sont aussi nécessaires à la fabrication de catalyseurs utilisés pour le raffinage de l’essence et des carburants diesel. Ce n’est pas tout : ces métaux sont par exemple utilisés pour fabriquer des capteurs ou encore pour polir le verre et les miroirs. Ils sont utilisés dans les disques durs des ordinateurs, dans les écrans LED ou encore les radars.

En 2023, l’éolien mobilise 10 % de la production mondiale d’aimants permanents, et les véhicules électriques en utilisent 25 %. Les aimants à base de terres rares sont plus puissants, plus petits et plus légers que leurs homologues en fer. Les moteurs des véhicules électriques ne sont donc pas les seuls éléments dans lesquels ces matériaux sont utilisés.

Bientôt la fin des terres rares dans les véhicules électriques ?

La dépendance des constructeurs de véhicules électriques aux terres rares devrait diminuer au cours des prochaines années. Les marques cherchent à réduire l’impact écologique de la fabrication des voitures électriques. Le choix des matériaux est un sujet central. Se défaire de ces 17 métaux serait aussi un moyen de ne plus dépendre de la Chine, premier producteur mondial avec 35 % des ressources identifiées en terres rares. L’Empire du milieu assure aujourd’hui 60 % de la production mondiale.

Tesla cherche par exemple à développer un moteur à aimant permanent sans terre rare. Le constructeur travaille déjà sur un moteur PM (Permanent Magnet) sans terres rares. L’américain pourrait avoir recours à d’autres alliages pour générer le champ magnétique indispensable à la propulsion. Audi a de son côté fait le choix de miser sur des moteurs à induction. Le problème c’est que ces moteurs sont généralement plus lourds et moins efficaces que ceux qui utilisent des aimants au néodyme.

Ce changement de stratégie pourrait être un tournant important pour l’ensemble de l’industrie des véhicules électriques. Les annonces de Tesla pourraient accélérer ce changement. La marque d’Elon Musk est scrutée de très près. Les concurrents sont à l’affût pour ne pas se laisser distancer. Même si Tesla échoue, d’autres constructeurs trouveront certainement des solutions pour se défaire des terres rares. Cela serait aussi une excellente nouvelle pour l’impact environnemental de la filière.

Source : Autocar.co.uk