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Aug 22, 2023

Qui fournira du graphite au jeûne

Prévisions de croissance du marché des batteries lithium-ion Les prévisions de croissance des batteries lithium-ion varient considérablement. Pour cet article, j'ai sélectionné une prévision du milieu du peloton, et par une entreprise

Croissance prévue sur le marché des batteries lithium-ion

Les prévisions de croissance pour les batteries lithium-ion varient considérablement. Pour cet article, j’ai sélectionné une prévision du milieu du peloton et réalisée par une entreprise qui a été la plus proche de prévoir correctement la croissance des ventes de véhicules électriques au cours des cinq dernières années. Le graphique ci-dessous est issu d'une présentation faite par AVICENNE Energy lors d'une conférence à Montreux en septembre 2015.

La production totale de batteries, exprimée en mégawattheures (MwH), devrait passer d'environ 60 000 MwH en 2015 à entre 160 000 et 195 000 MwH d'ici 2025. Toute cette croissance concernera le lithium-ion, qui est désormais la technologie de batterie dominante. pour une large gamme d'applications.

Cette augmentation de la production de batteries nécessitera une augmentation de l’approvisionnement en matières premières entrant dans la fabrication de la batterie. Cet article examine l'impact potentiel sur le marché mondial du graphite et la croissance probable de l'offre.

Effet de la croissance du LIB sur la demande de graphite naturel en paillettes

Les batteries au lithium destinées à l'automobile et à d'autres applications contiennent généralement environ 1 kg de graphite par kWh de capacité de batterie. La batterie de la classe S Tesla (TSLA), par exemple, contient environ 85 kg de graphite.

Le graphite peut provenir de graphite naturel en paillettes ou de graphite synthétique, généralement fabriqué à partir de coke de pétrole. Dans le passé, les fabricants de batteries destinées aux applications automobiles haut de gamme avaient tendance à privilégier l’utilisation de graphite synthétique en raison des variations de qualité et des restrictions sur l’approvisionnement en graphite naturel, dont la majeure partie est produite par des opérations minières à petite échelle en Chine.

Cependant, la tendance est à l’utilisation de graphite naturel, moins coûteux, qui représente désormais environ 65 % du marché du graphite pour batteries. La production mondiale de graphite naturel est d'environ 1,1 million de tonnes, dont environ 40 % sont du graphite cristallin en paillettes et le reste est du graphite amorphe, plus une petite quantité de graphite en morceaux/veines extrait au Sri Lanka. Le graphite en flocons est le type préféré pour une utilisation dans les batteries lithium-ion.

Le graphique ci-dessous montre les prévisions de demande de graphite en paillettes jusqu’en 2025.

Le graphique a été préparé à partir des données de l'enquête géologique américaine jusqu'en 2014. Les prévisions d'utilisation sans batterie sont basées sur un taux de croissance de 1,7 % par an (extrapolé à partir de données entre 2000 et 2014). Les prévisions concernant la demande de graphite de qualité batterie sont basées sur la croissance prévue de la demande de batteries, en supposant une répartition de 65 % naturel à 35 % synthétique et un rendement de 0,4 tonne de graphite de qualité batterie par tonne de graphite en paillettes.

Pour les dix années comprises entre 2015 et 2025, la croissance prévue de la demande est d'environ 250 000 tonnes par an, dont 180 000 tonnes seront utilisées dans la production de batteries lithium-ion.

Mise à niveau du graphite en paillettes pour une utilisation dans les batteries lithium-ion

Les mines de graphite produisent généralement un concentré de flottation de graphite en paillettes dont la pureté varie de 90 % à environ 98 %. Afin de produire un graphite de qualité batterie à partir d'un concentré de graphite en paillettes, le graphite doit être purifié à environ 99,95 % et la forme des particules de graphite doit être arrondie pour obtenir une forme « semblable à une pomme de terre », connue sous le nom de graphite sphérique. .

Il existe deux méthodes courantes de purification, bien qu'il existe de nombreuses variantes pour chaque méthode et, dans certains cas, les deux méthodes peuvent être utilisées pour atteindre la pureté finale. La purification chimique comprend généralement la cuisson du graphite dans une solution de soude caustique chaude, suivie d'un lavage (lixiviation) dans un acide. Selon les impuretés à éliminer, des acides sulfurique, chlorhydrique ou fluorhydrique sont utilisés dans le processus de lixiviation. De nombreuses petites mines chinoises utilisent une purification chimique et ont été critiquées pour ne pas traiter correctement les déchets acides d'une manière sûre et acceptable pour l'environnement, en particulier lorsque le processus de purification utilise de l'acide fluorhydrique.

La deuxième méthode, généralement plus coûteuse que le traitement chimique, est la purification thermique. Dans ce processus, le graphite est chauffé à haute température et traité avec des gaz halogénures pour dissoudre les impuretés.