Éléments de terres rares, expliqués

Par Madeline Ruid le 13 juillet 2023

Malgré leur nom, les éléments des terres rares (ÉTR) constituent un groupe relativement abondant de 17 éléments métalliques. En fait, les trois ETR les plus abondants, le cérium, le lanthane et le néodyme, sont plus abondants que le plomb.1 Les propriétés fluorescentes, conductrices et magnétiques des ETR en font un composant essentiel dans plus de 200 applications et produits, y compris les technologies numériques et propres de rupture. comme les véhicules électriques (VE), la robotique et les éoliennes.2,3 À mesure que ces technologies se généralisent, nous nous attendons à ce que la demande d’ÉTR augmente considérablement. Et à notre avis, de fortes perspectives de demande, associées aux efforts continus visant à diversifier la chaîne d’approvisionnement mondiale des ETR, peuvent potentiellement créer des opportunités d’investissement intéressantes au cours des années à venir.

Les 17 éléments des terres rares comprennent les 15 séries de lanthanides du tableau périodique ainsi que le scandium et l'yttrium.5 Ces métaux brillants allant de l'argent au blanc argenté sont souvent malléables et présentent des propriétés spéciales, ce qui aide à expliquer pourquoi ils peuvent être utilisés dans un gamme d'applications industrielles. Par exemple, le néodyme, le dysprosium, le terbium et le samarium peuvent être utilisés pour créer certains des aimants les plus puissants possibles. Appelés aimants permanents aux terres rares, ils jouent un rôle crucial dans la conversion de l’énergie éolienne en électricité.6 Ces aimants sont également fondamentaux pour les performances de la plupart des moteurs de véhicules électriques (VE), des robots et des équipements d’automatisation industrielle. Les aimants en néodyme-fer-bore (NeFeB), les aimants de terres rares les plus puissants disponibles dans le commerce, sont les plus utilisés dans ces technologies.7

L'europium, l'yttrium, l'erbium et le néodyme sont quatre ETR qui possèdent des propriétés luminescentes, ce qui les rend utiles pour les technologies grand public telles que les téléviseurs et les smartphones.8,9 Le cérium et le lanthane ont des propriétés catalytiques et électriques qui les rendent utiles dans les processus chimiques, les catalyseurs, et les technologies de batteries.10 En bref, la plupart des gens utilisent chaque jour plusieurs technologies qui contiennent des ETR.

L’utilisation d’éléments de terres rares dans de nombreuses technologies et produits crée, à notre avis, de fortes perspectives de croissance de la demande pour l’industrie. Selon une estimation, la demande d’oxydes de terres rares devrait passer de 171 300 tonnes métriques en 2022 à 238 700 tonnes métriques d’ici 2030.11 L’utilisation accrue d’aimants de terres rares dans le cadre des transitions numériques et énergétiques propres en cours crée les vents favorables les plus importants pour les ETR. croissance de la demande. En 2021, les aimants représentaient 43,2 % de la demande mondiale d’ÉTR.12 La demande d’aimants NdFeB devrait croître à un taux de croissance annuel composé de 7,5 % entre 2023 et 2040.13

Ces transitions continueront probablement à modifier clairement le profil de la demande d’ÉTR. La demande s'éloigne des ETR tels que le lanthane et le cérium, qui sont utilisés dans des cas d'utilisation plus traditionnels comme les procédés chimiques, et s'oriente vers les ETR utilisés dans les aimants, comme le néodyme et le dysprosium.

Certaines entreprises de technologies propres, en particulier les producteurs d’équipements pour véhicules électriques et éoliens, recherchent des moyens de réduire, voire d’éliminer complètement les ETR en raison de leurs impacts environnementaux potentiels et de la volatilité de leurs prix. Notamment, lors de la journée annuelle des investisseurs de Tesla en mars 2023, Colin Campbell, vice-président de l'ingénierie du groupe motopropulseur de Tesla, a annoncé que la future unité d'entraînement de l'entreprise utilise un moteur à aimant permanent de nouvelle génération qui n'utilisera aucun matériau de terres rares.14 Campbell n'a fourni aucun autre détail. ou des calendriers pour l'élimination progressive.

À notre avis, si les efforts de réduction des ETR déployés par Tesla et d’autres sociétés de technologies propres s’avèrent couronnés de succès, nous pensons que cela devrait encore avoir un impact relativement limité sur la demande d’ÉTR au moins au cours des prochaines années. Premièrement, il est prévu que les réductions de l’utilisation des terres rares dans les systèmes éoliens par mégawatt de capacité devraient être dépassées par la croissance de la capacité éolienne globale jusqu’en 2030.15

Deuxièmement, nous pensons que la croissance des véhicules électriques pourrait également dépasser la diminution de l’utilisation des ETR dans l’industrie des véhicules électriques. Les aimants aux terres non rares pour véhicules électriques ne sont pas encore largement disponibles dans le commerce et ont généralement encore un coût important en termes de poids et d’efficacité.16