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LiLithium
La filière du lithium au QuébecPrésentation dans le cadre de Québec Mines 2016
Jean-Philippe Brosseau, PMP, MBA, M. Sc.
Directeur principal – Groupe-conseil stratégie et performance
Plan de la présentation
1. Chaîne de valeur du lithium
au Québec
2. Extraction du lithium
3. Transformation du lithium
4. Fabrication de produits à base
de lithium
5. Utilisation des produits à base
de lithium
6. Impact macroéconomique potentiel
de la décarbonisation
Chaîne de valeur du lithium
au Québec1
3Chaîne à six maillons
1. ExtractionEntreprises minières
2. Transformation
Producteurs des
composés d’insertion
3. Fabrication
Manufacturiers de
batteries et de véhicules
4. Phase d’utilisation
Utilisateurs des véhicules
6. Centre de recherche
5. Récupération
Recycleurs
Recyclage
des matériaux
Utilisation
des batteries
Fabrication de
cellules par les
manufacturiers de
batteries et de
véhicules
Transformation du
lithium en matériaux
par procédés
industriels
Extraction du lithium
effectuée à partir de :
Saumure
continentale;
Gisement minéral.
4Chaîne de valeur en émergence au Québec
Extraction
du lithium
Fabrication du carbonate et
de l’hydroxyde de lithium
Fabrication du chlorure
de lithium
Fabrication du lithium
métal (lingot)
Fabrication de la
batterie LiFePO4
Fabrication de VE
Recyclage
de la batterie
Transformation du lithium en
composés d’insertion pour la
batterie LiFePO4
Nemaska Lithium inc.
(à venir)Johnson Matthey (LFP) Solutions Bleues
Canada inc.
Autobus Lion
Bombardier Transport
BRP inc.
Kargo (Precicad)
Lito Green Motion inc.
MG Service
Motrec international inc.
Nova Bus
Pedno SCP 89 inc.
Train & Trams Wattman inc.
Véhicules Volt-Age inc.
Fabrication de composantes
électriques
LTS Marine
Posi-Plus Technologies inc.
Robert Hydraulique inc.
Recherche et développement
Université de Montréal
Produits et
services connexes
AddÉnergie Technologies inc.
B3CG Interconnect inc.
CVTech-IBC inc.
Elmec inc.
Envitech Énergie
Gentec
Giro
Heinemann Electric Canada Ltd.
Les Industries Spectra Premium inc.
Infodev
Morelli Designers
Plastik M.P.
René Matériaux Composites ltée
Services Précicad inc.
Styl&Tech
TM4 inc.
Varitron Technologies inc.
IREQ IVISolutions
Fabrication des composés
d’insertion pour les
autres batteries
Fabrication des autres
batteries
CTA Sherbrooke
Aucune entreprise
active au QuébecEntreprises actives au Québec
Extraction du lithium2
6
570
870
1 000
2 500
4 700
11 200
12 700
Portugal
États-Unis
Zimbabwe
Argentine
Chine
Chili
Australie
0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000
Production mondiale en tonnes pour 2014
Production mondiale de lithium
Source : Lithium, U.S. Geological Survey, février 2015.
7Localisation des principaux gisements
dans le monde
Source : Lithium Industry. A Strategic Energy Metal, Euro Pacific Canada, 2013.
8Forte croissance de la demande de lithium
pour la fabrication de batteries
0
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
2011 2025
Batteries pourvéhicules électriques ethybrides
Batteries pour autresapplications au lithium
Batteries pourportables
Batteries pour Grid
Source : The Lithium Market, Fox-Davies Resources specialist, 2013.
Tonnes
de LCE
9Forte croissance prévue du prix du lithium
Source : The Lithium Market, Fox-Davies Resources specialist,.
7 800 $ 7 700 $ 8 000 $ 7 900 $ 8 100 $ 8 000 $
8 500 $ 8 900 $
9 500 $
10 200 $
11 100 $
5 300 $
4 700 $ 5 000 $ 5 200 $
5 500 $ 5 000 $
5 400 $
6 000 $
6 600 $
7 400 $
8 400 $
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
Hydroxyde
Carbonate
10Projets au Québec
Entreprise Énergie RBNemaska
Lithium inc.
Corporation
Éléments Critiques
Ressources
Glen Eagle
Nom du projet Québec Lithium Whabouchi Rose Lithium-Tantale Authier
Lieu La Corne (Abitibi) Baie-James Baie-James Abitibi
État d'avancement
Mise en service et
rodage suspendus
(octobre 2014) – sous la
LACCa depuis octobre
2014
Mise en valeur
(faisabilité 2014)
Mise en valeur
(ÉÉPb 2011)
Mise en valeur
(ÉÉP 2013)
AménagementMine à ciel ouvert et
concentrateur
Projet de mine à ciel
ouvert et de mine
souterraine
Projet de mine à ciel
ouvert et de
concentrateur
Projet de mine à ciel
ouvert et de
concentrateur
Durée de la mine 15 ans et plus
26 ans (20 ans à ciel
ouvert,
6 ans en souterrain)
17 ans 10 ans
Source : Document interne de synthèse, ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles.
11
Retombées économiques potentielles de la
construction et de l’exploitation de la mine
de Nemaska Lithium inc.
Source : Documentation et analyses internes, ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles.
Impact économique Total Moyenne annuelle
Produit intérieur brut au Québec (en millions de dollars)
Impact direct et indirect 1 466 52
Impact induit 440 16
Total 1 906 68
Revenus fiscaux (en millions de dollars)
Impôt fédéral 153 6
Impôt provincial 263 10
Total 416 16
Équivalents temps completBase annuelle Durée de vie totale
du projetConstruction Exploitation
Emplois de gestion 63 39 1 139
Emplois de niveau universitaire 63 55 1 569
Emplois de niveau collégial ou métiers 250 213 6 177
Emplois de niveau secondaire ou spécialisations 151 127 3 593
Emplois non spécialisés 65 52 1 470
Total 593 486 13 948
Transformation du lithium3
13
0
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
2011 2015 2020 2025
Carbonate de lithium
Hydroxyde de lithium
Concentré de lithium
Lithium métal
Butyl-lithium
Chlorure de lithium
Autre composante delithium
Forte croissance de la demande de produits
de lithium
Croissance annuelle en tonnes de LCE
14Utilisations potentielles du lithium transformé
NomMatériaux de la cathode
(composés d'insertion)Utilisations
LCO Oxyde de cobalt ( LiCoO2)Cellulaires, portables et appareils photo numériques
*** problème d'inflammabilité***
LMO Oxyde de manganèse (LiMn2O4)Outils électriques, instruments médicaux et batteries
de stockage
NMCOxyde de nickel manganèse cobalt
(LiNiMnCoO2)
Vélos électriques, instruments médicaux, VE et
applications industrielles
LFP Phosphate de fer (LiFePO4)Batteries stationnaires de stockage de haute capacité
et batteries pour VE (Bluecar et Bluebus)
NCAOxyde de nickel cobalt aluminium
(LiNiCoAlO2)
Instruments médicaux, applications industrielles et
batteries électriques (Tesla)
Décroissance
Croissance
Marché
15
Retombées économiques potentielles de la
construction et de l’exploitation d’une usine
de transformation au Québec
Usine d’hydrométallurgie
de Nemaska Lithium
Investissements de près
de 300 M$
Coûts d’exploitation annuels
de plus de 60 M$
110 emplois créés ou soutenus
durant l’exploitation
Usine de cathodes
Investissements potentiels
de 1,7 G$ pour transformer
l’ensemble de la production
québécoise
Coûts d’exploitation annuels
de 345 M$
Impact potentiel sur le produit
intérieur brut du Québec de plus
de 2 G$ sur 10 ans
Sources : Analyse de Raymond Chabot Grant Thornton et données de simulation de l’Institut de la statistique du Québec.
Fabrication de produits
à base de lithium4
17
Céramiqueet verre
35 %
Batteries31 %
Lubrifiants8 %
Métallurgie6 %
Polymères5 %
Traitement de l'air5 %
Aluminium1 %
Autres9 %
Utilisation du lithium
Source : Lithium, U.S. Geological Survey, février 2015.
18
Consommation24 %
Industrie9 %
Automobile30 %
Stockage38 %
Évolution de l’utilisation des produits à base
de lithium
Répartition des revenus
selon les utilisations (2013)
Répartition des revenus
selon les utilisations (2020)
Consommation60 %Industrie
15 %
Automobile18 %
Stockage7 %
19
2 %2 %6 %
6 %
9 %
9 %
9 %
10 %
14 %
15 %
18 %
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %Autres composantes
Cathode NCA
Garantie et autre
Anode
Dépréciation
Main-d'œuvre
Séparateur
Test de contrôlequalitéÉlectrolyte
Récupération
Séchage
Valeur de la cathode – entre 15 % et 20 %
du prix de la batterie
Structure de coûts pour les batteries
au lithium de type NCA par Tesla
Structure de coûts pour les batteries au lithium
pour les fabricants japonais, chinois et coréens
4 %6 %6 %6 %6 %6 %
7 %
8 %
8 %
11 %
14 %
19 %
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
60 %
70 %
80 %
90 %
100 %Cathode
Autres composantes
Dépréciation
Anode
Électrolyte
Séparateur
Frais généraux
Recherche etdéveloppementMain-d'œuvre directe
Marges
Ventes etadministration
20Décroissance projetée du coût des
composantes de la batterie
Évolution des coûts des composantes de la batterie, en dollars américains par kilowattheure
0
100
200
300
400
500
600
700
2011 2015 2020
Coûts de la cellule
Autres matériaux
Coûts de l'assemblage
Cathode
Anode
Séparateur
Électrolyte
21Intérêt mondial pour la production de batteries
rechargeables
Prévision de la capacité de production des méga-usines en gigawattheure
pour des batteries rechargeables (2014-2020)
30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0
7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0
35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0
15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0
20,0 20,0
10,0 10,0
0
20
40
60
80
100
120
140
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Boston Power
BYD
Foxconn
Tesla
LG chem
Demande 2014
22
Retombées économiques potentielles de la
construction et de l’exploitation d’une usine
de batteries
Usine transformant l’ensemble du lithium produit au Québec
en batteries
Investissements potentiels de près de 8,5 G$
Coûts d’exploitation annuels de plus de 1,1 G$
Plus de 17 000 emplois potentiels créés ou soutenus sur une période de
10 ans
Utilisation des produits
à base de lithium5
24Réduction des gaz à effet de serre (GES)
grâce aux véhicules électriques
Phase du cycle de vie VE NMC VE LFP VCI
Fabrication et assemblage des véhicules 1 359,38 1 509,38 826,50
Structure des véhicules 637,50 637,50 637,50
Moteur et autres éléments de motorisation 140,63 140,63 178,13
Batterie 581,25 731,25 10,88
Maintenance (utilisation) 144,00 144,00 178,00
Consommation de carburant (essence/électricité) 6,32 6,32 4 068,20
Fin de vie des véhicules 88,13 88,13 63,75
Total des émissions annuelles de GES pour 1 000 véhicules (réduction par rapport au VCI)
1 597,82(-69 %)
1 747,82(-66 %)
5 136,45
25
Consommation énergétique lors de l’utilisation
Coûts liés à la consommation énergétique
Économies réalisées en carburant
Consommation VE NMC VE LFP VCI
Essence - - 1 917 000 $
Électricité 352 400 $ 352 400 $ -
Économies réalisées
pour 1 000 véhicules1 564 600 $ 1 564 600 $ -
Consommation Unité VE NMC VE LFP VCI
Essence litres/an - - 1 420 000
Électricité MWh/an 4 000 4 000 -
Énergie équivalente GJ/an 14 400 14 400 45 582
26Stockage d’énergie
Batterie domestique Tesla
Impact macroéconomique
potentiel de la décarbonisation6
28Consommation d’énergie par secteur
au Québec
19 % 18 % 18 % 19 % 19 % 18 % 19 % 19 % 19 % 18 % 19 % 19 % 20 % 19 % 19 %
15 % 15 % 15 % 16 % 16 % 16 % 16 % 15 % 15 % 14 % 13 % 14 % 15 % 15 % 15 %
24 % 26 % 26 % 25 % 26 % 26 %
25 % 26 % 26 % 28 % 29 % 29 % 28 % 29 % 29 %
42 % 41 % 41 %41 % 40 %
40 %40 % 40 % 40 % 40 %
39 %38 % 37 %
37 % 37 %
0
5 000 000
10 000 000
15 000 000
20 000 000
25 000 000
30 000 000
35 000 000
40 000 000
45 000 000
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Secteur résidentiel Secteur commercial Secteur des transports Secteur industriel
Sources : Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, et Statistique Canada.
Consommation annuelle en tonnes d’équivalents pétrole
29Importations de pétrole brut au Québec
Milliers de dollars
13 759 964 $
17 099 928 $
10 219 551 $
12 010 556 $
10 906 996 $
13 693 233 $
13 702 711 $
11 248 802 $
6 900 079 $
0 5 000 000 10 000 000 15 000 000 20 000 000
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
30Impact des véhicules électriques
Paramètre Valeur pour 1 000 VCI
Litres de pétrole de moins à importer au Québec 2 532 711
Équivalence en barils de pétrole importés au Québec 15 929
Représentation en pourcentage des importations totales 0,01
31Impact du secteur pétrolier au Québec
Impacts du secteur pétrolier sur l’économie québécoise
en 2013 Produit
intérieur brutExportations Importations Emplois
M$ % M$ % M$ % Nombre %
Extraction de pétrole et de gaz 2 0,0 0 0,0 13 523 15,4 60 0,0
Fabrication de produits pétroliers
raffinés1 065 0,3 2 663 4,1 6 950 7,9 4 153 0,1
Grossistes distributeurs de produits
pétroliers raffinés83 0,0 - - - - 2 068 0,1
Stations-services 920 0,3 - - - - 18 207 0,5
Transport du pétrole brut par oléduc 30 0,0 - - - - - -
Total de la chaîne de valeur directe
du pétrole2 101 0,7 2 663 4,1 20 473 23,3 24 488 0,7
Ensemble de l'économie québécoise 306 774 100 65 737 100 88 033 100 3 474 011 100
Source : Évaluations environnementales stratégiques sur les hydrocarbures, identification des marchés potentiels internes et externes pour la ressource
produite et des effets de déplacements potentiels au Québec (G-ECN-04), Chaire de gestion du secteur de l’énergie, 30 septembre 2015.