C. Hocquard¹, brgm, Juillet 2009

Introduction

Alors que dans les pays émergents l’industrialisation, l’urbanisation et la création d’infrastructures entraînent une demande maintenant considérable en matières premières traditionnelles (charbon, minerai de fer, bauxite² ), c’est l’innovation technologique qui caractérise aujourd’hui la compétitivité des pays développés ; et toutes ces innovations sont étroitement associées à un foisonnement de nouveaux matériaux faisant intervenir plus d’une soixantaine de métaux rares peu ou pas utilisés jusqu’alors. On a en fait redécouvert les éléments du tableau de Mendeleïev !

Les principaux points communs de cette vaste famille de plus de 60 éléments sont les suivants :

• - ces métaux rares sont produits en très faible quantité,
• - une majorité d’entre eux est récupérée comme sous-produit de métaux majeurs,
• - quelques uns sont des produits primaires issus de mines industrielles (platine, niobium), tandis que d’autres (tantale, cobalt) sont issus de mines artisanales, beaucoup plus problématiques,
• - ils sont peu recyclés,
• - enfin, ils sont sujets à des crises, correspondant à des flambées des prix pouvant atteindre le stade de la rupture d’approvisionnement (pénurie).

Au niveau des approvisionnements, de nouvelles situations de dépendances Nord-Sud se font jour, qui conduisent les pays développés à préciser la notion de métal critique.

Ce sont ces différents caractères spécifiques aux métaux rares que nous allons détailler par la suite.

1. Les principales caractéristiques des métaux high-tech

La consommation de matières premières minérales est marquée par un découplage croissant entre pays émergents et pays développés, non seulement en quantité, mais aussi en qualité. Les premiers consomment des métaux majeurs « traditionnels » et les seconds, de plus de métaux mineurs³« high-tech ».

Figure 1 - dichotomie de métaux consommés, en nature et quantités, par les pays émergents et les pays développés (C. Hocquard, 2000).

-Pour les pays BRIC (Brésil, Russie, Inde, Chine) émergents, le décollage économique passe par la trilogie « infrastructures - urbanisation - industrialisation », un stade qui se caractérise par une consommation intensive de matières premières « traditionnelles » comme le charbon (production électrique), le béton, l’acier (minerai de fer, charbon à coke, manganèse), mais aussi le cuivre et l’aluminium. Des substances encore appelées « minerais pondéreux » en raison des très importants tonnages concernés et qui comptent pour une part importante du transport maritime international. Cette urbanisation est suivie rapidement par une forte demande en équipements ménagers blancs et bruns (machines à laver, réfrigérateurs, téléviseurs, etc.) qui, à leur tour, tirent la demande en « métaux de base⁴» comme le zinc, le nickel, et plus encore le cuivre (l’électrification favorisant les appareils électriques, on peut dire que « le cuivre attire le cuivre »).

-Pour les pays développés, si la consommation apparente⁵ de matières premières minérales traditionnelles reste forte⁶, on constate des consommations croissantes de métaux mineurs high-tech⁷. De plus en plus, les innovations technologiques, devenues le moteur de la croissance économique des pays développés, font toutes intervenir de nouveaux matériaux (alliages métalliques, composites et hybrides) incorporant une palette de plus en plus large de métaux rares.

Figure 2 - La nouvelle palette des métallurgistes : augmentation du nombre de métaux rares utilisés par l’industrie entre les années 80 et 2000. Source: T. McManus, Intel Corp., 2006

Un nombre croissant de petits métaux participe activement aux technologies vertes ( « greentech ») engagées dans la thématique majeure du « changement climatique », comme⁸ le Ga pour les diodes électroluminescentes à très basse consommation d’énergie ; Cu-In-Ga-Se pour les cellules photovoltaïques CIGS ; Li-Co pour les batteries Li-ion tant pour le stockage des énergies renouvelables que pour l’automobile électrique de demain ; Pt-Pd-Rh pour la catalyse des gaz d’échappement automobile ; Ti pour la prochaine génération d’avions commerciaux A350 et B787, etc.

Il en résulte une dépendance croissante des pays développés, vis-à-vis des métaux mineurs.

Fig 3 - Métaux verts participant aux technologies innovantes des énergies renouvelables et à la réduction des GES (C. Hocquard, 2006)

Pour mieux l’apprécier, il convient d’analyser les deux volets : l’offre (l’approvisionnement) en amont, et la demande (la consommation) en aval, des différentes filières de métaux rares.

2. Les métaux « high-tech » : analyse de l’offre

-Les métaux mineurs sont majoritairement des sous-produits des métaux majeurs (figure suivante). Parfois même des sous-produits de sous-produits comme le rhénium⁹ ou le hafnium¹⁰. L’offre primaire est totalement verrouillée par le métal principal ; de ce fait, leur production est totalement inélastique¹¹ .

Figure 4 - L’arbre des sous-produits (C. Hocquard, 2000)

Parallèlement, l’activité minière (extraction et concentration des minerais) se réalise de plus en plus dans les pays émergents, tandis que la métallurgie (raffinage des métaux et élaboration des alliages) se maintient dans les pays développés. La production des métaux high-tech peut ainsi être également fortement dépendante de quelques sociétés minières/métallurgiques ayant une position monopolistique, comme c’est le cas pour le niubium, les terres rares, ou me platine.

Fig 5 – Pays à productions monopolistiques de métaux mineurs

Fig 6 - Aspects monopolistiques (pays, sociétés, gisements) de la production minière et/ou métallurgique de métaux mineurs (C. Hocquard, 2000)

Ceci doit cependant être nuancé :

• -Tous les métaux rares ne sont pas des sous-produits. Quelques uns sont des produits miniers principaux (antimoine, tantale, cobalt, molybdène, niobium, terres rares). Par ailleurs, lorsque les cours augmentent, certains métaux mineurs peuvent devenir des co-produits, voire des produits principaux. Ainsi, lors de la crise du palladium qui avait atteint 800 USD/oz¹², la première mine mondiale de nickel, Norilsk en Russie, est devenue une mine de palladium ; l’entreprise ayant alors opportunément choisi d’exploiter les secteurs les plus riches en palladium.
• -On constate que les sous-produits sont de plus en plus importants pour l’économie des projets miniers de cuivre. Dès à présent, la chute des teneurs en cuivre des grands gisements de cuivre porphyrique mondiaux conduit mécaniquement à une importance croissante (en chiffre d’affaires et en quantité) des petits métaux en sous-produits (or, molybdène ou cobalt selon les types de gisements et les provinces minières).
• - La Chine joue un rôle majeur dans la production des métaux rares et reste la « wild card ». Non seulement elle contrôle la plupart des métaux mineurs en production principale (antimoine, terres rares, tungstène, etc.), mais la croissance rapide de ses capacités métallurgiques, en particulier pour le cuivre et le zinc, lui donne une position dominante sur les sous-produits récupérés lors du raffinage (tellure et sélénium des boues anodiques de l'électroraffinage du cuivre, indium et germanium pour le zinc).
• L a Chine a instauré des taxes et des quotas annuels à l’exportation pour chacun des petits métaux qu’elle produit¹³ , renforçant ainsi un peu plus son contrôle sur un grand nombre de métaux high-tech. L’affichage de ce « resource nationalism » est triple : obtenir de meilleurs prix à court terme, préserver ses ressources domestiques à long terme, et diminuer l’activité métallurgique consommatrice d’énergie, tout en incorporant (internalisant) le coût de la pollution dans le prix des produits bruts exportés.
• -Plusieurs pays (Chine, Corée, Japon) ont par ailleurs annoncé la constitution de stocks stratégiques, tandis que les Etats-Unis redéfinissent la liste de leurs métaux mineurs considérés comme critiques et révisent en conséquence leur politique de liquidation accélérée des stocks stratégiques.
• -De nouveaux produits financiers, comme les « exchange trading funds » (ETF) spécialisés sur certains métaux précieux et métaux mineurs (platine, palladium, or, uranium) n’ont d’autre finalité que spéculative ; l’objectif étant de s’inscrire dans une tendance haussière de la demande de manière à assécher un marché déjà étroit et provoquer une accélération de la hausse des cours.
• -Signe de l’importance nouvelle des petits métaux, le London Metal Exchange (LME) va introduire cette année une cotation à terme de deux des plus importants métaux mineurs, le cobalt et le molybdène. On peut d’ores et déjà envisager, au delà des couvertures (hedging) que pourront prendre certains consommateurs pour se préserver de la volatilité des cours, que la spéculation ne manquera pas de s’exercer sur ces deux marchés, très limités face à la capacité financière de « hedge funds ».

On voit ainsi que l’on est bien loin des marchés encore hier classiquement régis par les simples mécanismes de l’offre-demande, tandis que les mécanismes auto-régulateurs ont volé en éclats. D’autres facteurs, comme les ETF, le marché à terme, le stockage, et les quotas complexifient les équilibres offre-demande sur des marchés non seulement très limités en volume, mais avec très peu de « spot », et donc très peu liquides. Autant de facteurs potentiels de distorsion des marchés et de risques de crise à venir.

Pour appréhender l’offre, il est donc devenu indispensable d’analyser la totalité de la chaîne d’approvisionnement (« supply chain ») de chaque métal, de manière à identifier d’éventuels goulets et évaluer ainsi les différents niveaux de risques associés correspondant. Les goulets d’étranglement potentiels peuvent se trouver en effet au-delà de la production minière, à chacune des étapes de la filière et tout particulièrement à l’étape de la métallurgie, tant au niveau des métaux ultra-purs (parfois 6N : 99,9999 %) que des produits intermédiaires (alliages et autres semi-produits).

Fig.7 - Les produits intermédiaires (2 et 3, métallurgie), apparaissent comme des goulets d’étrangement potentiels dans la supply chain des métaux high-tech (C. Hocquard, 2006)

Fig.8 – Analyse qualitative des flux de la chaine d’approvisionnement (supply chain) du titane, de manière identifier et localiser d’éventuels points de fragilité (goulets) et pouvoir évaluer ainsi le niveau de risques correspondant. (C. Hocquard, 2006)

3. Métaux « high-tech » et conflits : les produits miniers destinés aux applications high-tech ne profitent pas aux pays du sud

Au risque de caricaturer, on peut y voir surtout des aspects négatifs. Nombre de produits miniers, sous forme de minerais bruts ou de concentrés, sont exportés par les pays du Sud, pour être raffinés dans les pays développés. Très souvent, les sous-produits récupérés au raffinage proviennent de pays qui ne savent même pas qu’ils en sont à l’origine, de sorte qu’ils n’en profitent même pas. Il est vrai que les montants sont globalement faibles. Souvent d’ailleurs, les métaux rares ne sont pas payés au mineur car il ignore leur présence¹⁴… Pour toutes ces raisons, les raffineurs maintiennent leurs productions de petits métaux confidentielles. De plus, les métaux mineurs sont souvent commercialisés par des négociants (traders) qui contribuent encore plus à l’opacité des marchés de ces petits métaux. Toutefois, si les métaux mineurs ne contribuent pas de manière significative au chiffre d’affaire, ils apportent en revanche une liquidité intéressante à l’entreprise (« cash cow »).

En Afrique tout particulièrement, la relation entre les métaux high-tech (et les diamants) et les conflits régionaux a été mainte fois dénoncée. L’exemple du tantale (le minerai est la colombo-tantalite ou coltan) a coïncidé avec la crise de 2000 provoquée par la forte demande en condensateurs au tantale pour les téléphones portables. Ce fut la pénétration d’un nouveau produit innovant la plus rapide jamais connue. La croissance annuelle mondiale de la demande en tantale, qui était d’environ 8%, est alors brutalement passée à 35%. La production minière australienne (cf. fig. 5), au maximum de ses capacités de production a été dans l’incapacité de satisfaire cette novelle demande. Le prix du tantale s’est mis à flamber, passant en quelques mois de 30 à 210 US$/livre deTa 2 O 5

Les industriels transformateurs¹⁵de coltan, dont l’essentiel de l’approvisionnement est assuré par des contrats à long terme et à prix fixe, ont du se tourner vers le marché spot, alors approvisionné par le coltan de RDC (paragraphe suivant).

Un an plus tard, en 2001, l’éclatement de la « bulle TIC » a brutalement freiné la demande de tantale qui est revenue à des niveaux inférieurs à la crise. La chaine d’approvisionnement¹⁶ qui avait constitué des stocks avant la crise passe alors en phase de déstockage, et ceci jusqu’à la résorption des stocks, avant de revenir en position d’achat sur le marché. En conséquence, le cours du tantale s’est replié à son niveau antérieur à celui de 2000.

Fig.9 – Crise brève mais très brutale du tantale de 2000, induite par le boom des ventes de téléphones portables à condensateurs au tantale (Metal Bulletin, 2002)

Le rush de l’artisanat minier du coltan en RDC :

Dans le monde, la ressource en tantale ne manque pas, mais la réponse industrielle est lente : il faut en effet plusieurs années pour étudier, financer, construire et démarrer une nouvelle mine industrielle. En revanche, la mine artisanale, non mécanisée, est beaucoup plus réactive à une forte hausse des cours. Cette hausse des prix a ainsi provoqué une ruée de mineurs artisanaux (« creuseurs ») en République Démocratique du Congo (RDC), où les gisements de niobo-tantalite (coltan) facile à extraire¹⁷ sont en effet nombreux (« ceinture du coltan »). Comme cette région des Grands Lacs, au nord et sud Kivu, à la frontière avec le Rwanda était déjà en conflit depuis plus dix ans, les groupes armés ont rapidement pris le contrôle des exploitations afin de financer leurs achats d’armes, contribuant ainsi non seulement à pérenniser ce conflit mais aussi à accélérer la mortalité par manque de soins du fait de l’interdiction d’accès aux actions humanitaires. Les effets indirects de ce type de conflit font davantage de victimes que la guerre elle-même, car les services minima de santé aux populations locales ne sont plus assurés. La surmortalité induite a été estimé à 3,8 millions de personnes selon l’ONG étatsunienne International Rescue Committee.

Un artisan mineur (creuseur) pouvait gagner en quinze jours plus de 100 US$, soit bien plus que son revenu annuel de cultivateur. La rapidité de la montée en production locale a été spectaculaire. Tout aussi rapidement, les comptoirs d’achats se sont multipliés. Au pic de la production artisanale (150t par mois de coltan), on ne dénombrait pas moins de 19 comptoirs à Goma. La production minière artisanale de coltan de RDC a effectivement contribué à atténuer la pénurie de tantale sur le marché international. Sans cet apport additionnel régulateur, cette crise, aurait été plus vive et plus longue.

Le coltan a contribué non seulement au financement du conflit à travers les achats d’armes, mais aussi à la persistance et à l’approfondissement de ce conflit régional¹⁸. Une partie significative de la production de RDC transitait par l’Ouganda (devenu exportateur de coltan sans avoir de mines) et le Rwanda. Quant aux métallurgistes, en particulier les fabricants de poudres de tantale, premier produit intermédiaire, ils pouvaient difficilement ignorer d’où provenaient leurs concentrés de coltan.

4. Le recyclage des métaux high-tech

Le recyclage des métaux mineurs présente des contraintes, notamment en raison de la dispersion de ces matières premières au sein d’alliages divers, mais aussi de prix de revient parfois insuffisants qui ne couvrent pas les couts de collecte et de traitement. Mais non seulement chaque métal est spécifique, mais il convient de bien distinguer les déchets neufs (issus de la fabrication) des vieux déchets (produits en fin de vie). Quelques exemples :

• - Les batteries lithium-ion sont recyclées, mais seul le cobalt, plus rare et cher que le Li, est récupéré. Le lithium ne l’est pas. Le procédé est certes difficile, mais sa récupération est un enjeu incontournable pour les années à venir avec l’arrivée des voitures électriques et hybride à batteries au lithium.
• - L’indium n’est pas encore récupéré dans les écrans plats LCD en fin de vie. Toutefois, la fabrication des dalles de téléviseurs LCD génère beaucoup de déchets neufs d’ITO (alliage d’oxydes d’indium et d’étain). Ainsi, plus on produit de dalles LCD, plus on génère d’indium recyclable, au point que la quantité d’indium recyclé dépasse maintenant celle de l’indium primaire (en sous-produit du traitement des minerais de zinc).
• - Le recyclage du platine et du palladium des pots d’échappement des véhicules en fin de vie (VHU) a augmenté rapidement ces cinq dernières années¹⁹. Toutefois la composition du « mix » de platinoïdes (Pt, Pd, Rh) de la catalyse automobile a considérablement évolué avec le développement croissant de la motorisation diesel, pour laquelle une dominante de platine reste essentielle. Le recyclage se fera d’ailleurs certainement de plus en plus en tolling et en circuit court fermé, par les raffineurs qui sont aussi les principaux imprégnateurs de platinoïdes des pots catalytiques.

Fig. 10 - Evolution du gisement de platinoïdes (en composition et en quantité) du parc automobile et partant, du flux de platinoïdes dans les véhicules hors d’usage VHU (source J.Matthey)
Fig 11 - Paradigme des TIC : « green IT versus dirty IT”. Cet aspect Dr Jekyll (métaux verts) et Mr Hyde (métaux dispersés au sein de composants miniaturisés ou d’alliages complexes qu’il est impossible de recycler directement) ne saurait être oublié. (Greenpeace, 2007)
	Les métaux mineurs sont particulièrement affectés par les législations (RoHS, DEEE et Reach

5. La demande en métaux high-tech en relation avec le comportement des marchés

Le démarrage d’une forte demande s’accompagne rapidement de comportements mimétiques. Les acheteurs se précipitent à l’achat alors même que la tendance est haussière. Par ailleurs l'anticipation d’une possible pénurie déclenche l’intérêt spéculatif des fonds de placement et des « exchange trading funds » (ETF), gagés sur du métal physique, qui prennent des positions d’achat, soustrayant ainsi du métal au marché. La dynamique haussière des cours nourrit les anticipations de hausse, lesquelles motivent les achats, qui à leur tour alimentent la hausse. Les industriels continuent à stocker selon une logique d'interactions mimétiques, de peur d’une pénurie qu’ils finissent eux-mêmes par provoquer. Le chien se mord la queue… Les comportements individuels des acheteurs sont rationnels, mais conduisent à des dynamiques collectives moutonnières irrationnelles, jusqu’à constituer une "bulle spéculative", une crise.

Au fur et à mesure que les prix montent à des niveaux de moins en moins compatibles avec le marché et que l’incertitude croît, les décisions sont de plus en plus affectées de réactions émotionnelles. Le marché devient instable, à la merci d’un incident qui sera interprété, de manière rationnelle, selon un processus de logique imitative (cf. « Loi de l’imitation » de Gabriel Tarde de 1890…), de la même manière par l’ensemble des acteurs, conduisant par contagion à l’éclatement de la bulle. En résumé, non seulement le marché ne s’autorégule pas, mais la réponse collective, obtenue à partir des actions rationnelles des acteurs, est au final fortement irrationnelle. Il ne s’agit plus là de concurrence, mais de comportements extra-économiques exacerbés qui s’auto-entretiennent et amplifient le déséquilibre du marché en faussant la loi de l’offre et de la demande.

La compréhension des fluctuations boursières selon la théorie gaussienne de Black-Sholes, qui a conforté la notion de marchés efficients, devient en fait très fragile à partir du moment où les acteurs se condensent autour de la même perception de l’attente d’une hausse sans fin. Quand les prix montent, l’optimisme prévaut. Les acteurs en concluent qu’il faut acheter. Ils se disent que cela peut durer encore un peu et que, eux, seront capables d’en tirer profit avant que le château de cartes ne s’écroule. Ils font une confiance excessive à l’égard de leur propre intuition. La fièvre acheteuse est ainsi auto-entretenue, Dans ces conditions, il est finalement rationnel de se dire que l’on peut acheter quitte à revendre rapidement avant que la tendance ne s’inverse.

Depuis que les commodités sont devenues une classe d’actif, il ne faut donc pas seulement regarder les marchés des matières premières avec des yeux d’économiste mais aussi de sociologue…

En chinois, "crie", s’écrit avec deux idéogrammes, l’un signifiant « danger » et l’autre « opportunité »

Consensus + Mimétisme = CONTAGION Les comportements mimétiques des consommateurs conduisent à des crises qui s’apparentent à celles des bulles spéculatives boursières. Les comportements individuels rationnels des acheteurs conduisent à des résultats collectifs inadaptés, jusqu’à la " bulle spéculative". En effet, les investisseurs anticipent le marché. Dans cet esprit, c'est l'anticipation d’une raréfaction potentielle de l’offre qui déterminera l'action des investisseurs. Chaque acteur (trader, responsable d'achat) se détermine, non pas à partir de la pénurie proprement dite, mais de ce qu'il pense que les autres vont faire. Il s'agit d'une logique imitative basé sur un comportement rationnel tourné exclusivement vers les opinions des autres. Un responsable achat est rationnellement amené à acquérir le métal à un prix supérieur à sa valeur fondamentale dès lors qu'il pense que d'autres sont prêts à l'acquérir à un prix encore supérieur dans le futur. Dans cette logique systémique d'interactions mimétiques, il se crée une bulle spéculative. Cette grille de lecture explique le fonctionnement de l'économie des petits métaux (réponse mimétique excessive aux informations convergentes : « news » peu explicatives qui se propagent à la vitesse d’internet, et qui exacerbent le marché en incitant les acteurs à réagir de manière moutonnière, à travers la coordination des expectatives). Le problème décisionnel, en situation d’interdépendance, se résoud « en faisant comme les autres », mais plus vite ! (en retournement de tendance, Il ne faut pas être le dernier à vendre…). On rejoint l’analyse des problèmes de décision en situation d’interdépendance (F. Naegelen, Université de Franche-Comté). Les conséquences des actions des acteurs dépendant d’un ensemble d’actions prises par d’autres, chacun essayant de deviner le comportement des autres afin de s’y adapter. C’est l’adaptation de la théorie de jeux à l’économie, ou équilibre de Nash. La meilleure stratégie pour chacun dépend de ce qui est meilleur pour tous. De ce fait, aucun des acteurs n’a intérêt à dévier de la stratégie d’équilibre tant que les autres se conforment à cette même stratégie (ou à leur propre stratégie d’équilibre). L’équilibre de Nash sera atteint si personne n’a intérêt à modifier unilatéralement sa décision. A l’extrême, si tous les acteurs adoptent la même stratégie, on atteint un comportement moutonnier. Pour atteindre l’équilibre de Nash, il est indispensable que les acteurs soient rationnels (et non irrationnels, dixit Greenspan…) et choisissent la stratégie qui maximise leurs objectifs. Il s’agit de prévisions cohérentes sur la manière dont le jeu va se jouer. Les acteurs peuvent donc l’anticiper et prévoir que les autres le prévoient, chacun s’adaptant par itération au choix des autres. En d’autres termes, on rejoint l’idée d’Adam Smith selon laquelle l’intérêt général résulte des intérêts individuels Les dynamiques irrationnelles sont la conséquence de comportements « rationnels »

6. Les métaux high-tech critiques

Les principaux pays producteurs de ces métaux comme l’Afrique du Sud, la Russie, et la Chine sont en situation monopolistiques pour certains métaux high-tech, de sorte qu’au niveau des approvisionnements, de nouvelles situations de dépendances Nord-Sud font jour, qui conduisent les pays développés à préciser la notion de « métal critique ».

On s’éloigne ici de la notion de « métal stratégique », qui était une notion qui a connu son apogée durant la guerre froide. Il s’agissait surtout de métaux utilisés dans le secteur militaire comme W, Co, etc. On retrouve également ces derniers dans la catégorie des métaux critiques, mais cette fois pour des applications civiles high-tech. On peut définir la « criticalité » avec deux grands critères :

• - A l’amont de la production minière, le risque se situe au niveau d’un pays producteur dont la position monopolistique est avérée²⁰.
• - A l’aval, au niveau de consommation industrielle, le risque est lié à l’impact d’une pénurie suite à un arrêt d’approvisionnement, pour une filière manufacturière, sans possibilité de substitution immédiate²¹.

Les crises de métaux high-tech comportent deux étapes : elles débutent d’abord par une rapide et forte flambée des cours, suivie ou non d’une rupture d’approvisionnement amenant la pénurie. Une forte hausse des prix a un impact variable selon les filières consommatrices. Prenons deux exemples.

• - Pour l’industrie des téléviseurs à écrans plats LCD qui contiennent de l’indium, le prix élevé de ce métal est toutefois sans conséquence, car chaque appareil ne contient que à un deux grammes d’indium (10 US$ le gramme environ), et ce coût pèse peu dans la facture finale, sous réserve qu’il y ait du métal disponible… car sans ces quelques grammes, la fabrication est impossible. Pour cette filière donc, la pénurie est la seule vraie crainte.
• - Pour la catalyse automobile, en revanche, le prix du platine est devenu très significatif lorsqu’il a atteint 2000 US$/oz début 2007, car avec environ 3 g/véhicule, c’est plus de 200 US$ de métal contenu dans le pot d’échappement²².

Ces crises ont été jusqu’ici de courtes durées, dépassant rarement deux ans. Mais, avec la forte croissance économique des pays émergents BRIC, la « massification » de la demande de 4 milliards de nouveaux consommateurs change la donne. Une étude récente de Institut fur Zukunftstudien indique que cette demande allait être multipliée par 3,3 pour l’indium, par 6 pour le gallium et par 3,8 pour le néodyme (une terre rare) à l’horizon 2030.

Les Etats-Unis ont redéfini la liste de leurs métaux critiques à la fois indispensables aux nouvelles technologies et représentant un risque tant pour l’économie que pour la sécurité des Etats-Unis²³.

Fig.12 – Matrice de criticalité et métaux high-tech critiques pour les Etats-Unis ; avec un axe « risque d’approvisionnement » et un axe « impact industriel ».(NRC, 2007)

7. Prospective des métaux high-tech : Peut-on prévoir les crises ?

A court et moyen termes, de nouvelles demandes en métaux mineurs sont identifiées, au niveau d’applications susceptibles de conduire à de fortes demandes pour les métaux rares impliqués. Avec, par exemple, l’indium pour la production massive de téléviseurs LCD, le gallium pour l’éclairage par diode électroluminescente (LED de vraie lumière blanche en substitution des ampoules à incandescence à fil de tungstène), le lithium pour les batteries dans les automobiles électriques et hybrides, le photovoltaïque en technologie film mince à cuivre-indium-gallium-sélénium (CIGS), le titane dans la prochaine génération d’avions à 50% en composites ; voire à plus long terme, le platine des futures piles à combustible. Autant d’applications susceptibles de conduire à de fortes demandes (crise des prix et pénuries) pour les métaux mineurs impliqués²⁴.

Le lithium est en forte demande pour les batteries Li-ion pour les appareils portables. Mais cette demande sera encore plus forte avec développement massif attendu des automobiles électriques et hybrides. De plus, de nouvelles demande sont probables, comme le stockage des énergies renouvelables intermittentes de l’éolien et du photovoltaïque, ou des alliages Al-Li pour le secteur aérospatial. Le lithium (carbonate de Li) est un sous-produit relativement inélastique de l’exploitation des sels de potassium contenus dans les saumures de seulement quelques grands lacs salés (salars) dans le monde (Chili, Chine, Bolivie). Dans cet esprit, le lithium est un métal particulièrement critique, bien que fort abondant..

Une intensification de la demande en semi-conducteurs (In, Ga, Ge, Se) est attendue pour la technologie photovoltaïque en film mince (thin-film). Même si le gallium est très abondant dans la nature (dans les bauxites, minerai d’aluminium) encore faut-il qu’il soit récupéré lors de l’élaboration de l’alumine. On voit que le problème n’est pas tant celui de sa ressource que de sa disponibilité pour satisfaire la demande. La rareté n’est pas liée à l’épuisement de la ressource, mais aux capacités insuffisantes de production ; c’est donc d’abord un problème d’investissement et de marché.

Fig.13 – représentation des crises passées et futures de métaux high-tech. (C. Hocquard , 2001-2009, adaptation aux métaux mineurs du « Hype Cycle » de J. Fenn, 1995, de Gartner)

A l’opposé des métaux traditionnels dont la prospective est basée sur les statistiques des consommations passées et des tendances (trends), les scénarios de prospective des métaux high-tech doivent partir de la demande, en considérant l’impact des nouvelles technologies.

Fig.14 – analyse prospective opposée des métaux traditionnels (regarder le passé) et des métaux high-tech (regarder le futur). (C. Hocquard, 2001)

8. Conclusion

La notion de métal (et alliages) critique nécessite trois conditions : un risque amont avéré, un fort impact potentiel pour les filières manufacturières consommatrices, nationale et/ou européenne, et aucune possibilité de substitution immédiate.

Les métaux high-tech sont sujets à crises, qui débutent par de fortes flambées des prix jusqu’à la pénurie par rupture d’approvisionnement. Le risque lié à des prix élevés est variable selon les filières industrielles, allant de très important à négligeable (écrans plats).

Plus que le niveau de prix, c’est la forte volatilité, et surtout le risque de pénurie qui ne permettrait plus d’assurer l’approvisionnement des industries manufacturières, que craignent les entreprises.

De nouveaux produits financiers spéculatifs comme les ETF visent à provoquer intentionnellement une pénurie. Ce sont des produits financiers spéculatifs dont la seule finalité est d’assécher l’offre sur un petit marché où les quantités disponibles au comptant sont déjà très faibles (exemple du platine). Ils représentent une vraie menace pour les marchés des métaux rares.

Le risque approvisionnement devient maintenant une équation complexe avec les principaux déterminants suivants = ∑ (sous-produit/produit principal, dépendance des importations, flux tendus, zéro stock, production monopolistique Etats et ressource nationalisme, concentration des entreprises minières, recyclage, opacité du négoce, ETF, économie comportementale des marchés).

Malgré le double handicap de la transversalité et du caractère très amont de la problématique métaux et matériaux, celle-ci devient de plus en plus un enjeu européen et international.

Au niveau international, la Chine, producteur dominant sinon monopolistique de nombreux métaux mineurs (antimoine, tungstène, bismuth, terres rares, etc.) a récemment établi des quotas à l’exportation. Les objectifs affichés sont multiples : obtenir de meilleurs prix par une offre tendue, préserver ses ressources pour le futur, et limiter la production de certaines substances génératrices de fortes pollutions (coke métallurgique, magnésium, terres rares), et éliminer l’activité minière artisanale informelle et accidentogène. Ces quotas peuvent se concevoir comme une entrave à la circulation des biens et au libre marché, et avoir un impact grandissant sur la disponibilité globale des métaux impliqués. Les entreprises chinoises ont une approche stratégique bien différente de celle des groupes miniers occidentaux. Ces derniers privilégient la rentabilité à court-moyen termes, tandis que les groupes chinois, étatiques pour la majorité d’entre eux, s’inscrivent sur la sécurisation de leurs intrants métallurgiques à long terme. Néanmoins, ils font preuve d’une adaptabilité remarquable aux évolutions du marché, et ils ont également modifié leur approche pour le contrôle des ressources.

Au niveau national ou européen, la sécurité d’approvisionnement des minerais de métaux rares peut s’envisager dès l’amont minier, mais encore faudrait-il que les usines métallurgiques restent en Europe. Ces derniers apparaissent en effet de plus en plus vulnérables avec une fragilisation croissante liée aux couts énergétiques, aux contraintes environnementales et à la fiscalité attendue des émissions de CO². Tandis que la métallurgie globale se déplace rapidement : Elle se renforce dans les pays consommateurs BRIC (d’où leurs importations croissantes de minerais et de concentrés²⁵ au lieu de métaux et de semi­produits) ; elle se délocalise vers les pays à énergie électrique bon marché au niveau des fonderies d’aluminium (gaz des pays du Golfe, pays à grosses capacités hydroélectriques excédentaires comme le Canada la Scandinavie, le Brésil, ou l’Islande), et elle se déplace aussi vers les pays producteurs de matières premières qui réclament davantage leur part de valeur ajoutée (aciéries, usines d’alumine, etc.). Plusieurs pays développés (Japon, Corée du Sud et Chine) constituent ou augmentent leurs stocks de métaux les plus critiques. Quant aux Etats-Unis, ils reconsidèrent la composition de leur stocks stratégiques sur la base de leurs métaux critiques.

Au niveau des industriels manufacturiers, ils sont aujourd’hui de plus en plus recentrés sur le capital intellectuel « conception-assemblage-marketing » et délocalisent ou sous-traitent leurs productions. En conséquence, pour élaborer leurs produits, ils puisent dans un catalogue de composants que leur livre, en flux tendu, leurs fournisseurs. De ce fait, ils n'ont souvent plus de perception du risque métal dans leurs produits. La veille économique et une prospective appuyée sur une bonne connaissance des marchés deviennent indispensables. Plusieurs mécanismes permettent de diminuer le risque, soit par des contrats à long terme directement avec des producteurs, soit en intégrant l’amont minier, soit encore en prenant des positions à terme par des achats de couverture contre la volatilité des cours. A ce titre, le LME envisage dès cette année la création de contrats à terme sur le cobalt et le molybdène. Toutefois, pour être efficient, il faut un marché spot significatif basé sur un grand nombre d’échanges, de manière à pouvoir former les prix. En l’absence de volume, ce sera le dernier échange qui fixera le cours ; en d’autres termes, cela serait une invitation à la spéculation qui fausserait alors l’équilibre du marché.

Enfin, si les industries high-tech des pays développés consomment de plus en plus de métaux rares, ces derniers proviennent de plus en plus des pays miniers et métallurgiques émergents. Une dichotomie Nord-Sud qui traduit bien un mode de développement dual croissant entre pays développés et pays émergents.

Note

1) - BRGM, Service Ressources minérales, 3 av. C. Guillemin,, BP 39009, 45060 Orléans Cedex 2, France - c.hocquard@brgm.fr

2) - minerai d'aluminium.

3) - En raison des faibles tonnages annuels produits qui s’échelonnent de 50 à 150 000 tonnes, c’est à dire très loin des 1,6 milliard de tonnes de minerai de fer ou des 17,5 millions de tonnes de cuivre raffiné produits annuellement.

4) - Métaux cotés au London Metal Exchange (LME) : Al, Cu, Zn, Pb, Sn.

5) - Consommation apparente = Production + Importations - Exportation (variation des stocks).

6) - Avec toutefois une consommation qui a considérablement évolué, tant en quantité qu’en qualité. Avec d’une part plusieurs métaux polluants lourds, dont l’usage a été banni, amenant une décroissance brutale et absolue de la demande (mercure, cadmium, plomb, etc.), et d’autre part une moindre croissance de la demande en métaux ferreux et métaux de base, conduisant à un découplage relatif par rapport à la croissance économique de leur PNB. Ce découplage peut être mis en rapport avec la montée des services par rapport à l’industrie manufacturière. On peut également se poser la question de savoir s’il n’est pas, au final, un bon indicateur de nos délocalisations.

7) - Encore appelés, selon les cas, métaux rares, métaux des superalliages, métaux de spécialités, métaux exotiques, métaux verts, dispersoïdes, metallodrugs en pharmacie, métaux stratégiques des applications militaires, métaux critiques des industries high-tech, autant de qualificatifs d’un même groupe.

8) - Gallium (Ga), indium (In), germanium (Ge), selenium (Se), lithium (Li), cobalt (Co), cuivre (Cu), platine (Pt), palladium (Pd), rhodium (rh), titane (Ti), rhénium (Re).

9) - sous produit du molybdène, lui-même sous produit du cuivre, la production de rhénium ne dépasse pas 50 tonnes par an, mais son prix a atteint 10 000 US$/kg en 2008, soit 10 millions de US$ par tonnes, et comptant, malgré seulement 6% en poids, pour plus de 80% de la valeur métal contenue de l'alliage de type Rene ou CSMX30, qui participent aux moteurs d'avion, mais aussi aux turbines à gaz de cogénération électrique.

10) - "Hafnium inside" : le hafnium, sous-produit du zircon, lui-même sous produit des minéraux de titane, il est à la base de la dernière génération de microprocesseur d'Intel qui permet de poursuivre la loi de Moore.

11) - L'élasticité est le rapport entre l'évolution d'une variable et l'évolution d'une autre, ici de la production au prix.

12) - Une once troy ~ 31,1 grammes.

13) - Le ministère du commerce chinois (MOFCOM) a fixé des quotas pour 2009 pour étain, tungstène, molybdène, indium, antimoine et terres rares.

14) - D’autant qu’il y a des exceptions. La RDC a poursuivi récemment un mineur- métallurgiste européen qui exploitait localement des scories riches en cobalt pour les raffiner en Europe, mais commercialisait, en plus, du germanium sans en déclarer la provenance. La RDC a pu démontrer que ce germanium provenait du même gisement que le cobalt et obtenir ainsi une royalty additionnelle.

15) - La chaîne amont-aval du tantale, faisant intervenir l’amont artisanal comprend au moins 7 étapes : la production artisanale informelle, la collecte de colombo-tantalite (« coltan ») par des « collecteurs » également informels, les comptoirs d’achat enregistrés, des transporteurs informels, une dizaine d’industriels transformateurs, en particulier les fabricants de poudre de tantale , les fabricants de condensateurs, et enfin, les grandes marques qui assemblent les composants en circuits imprimés et commercialisent les appareils électroniques portables.

16) - 60% du tantale est transformé en poudre très pure (dont trois transformateurs contrôlent 80% du marché : Cabot-US, HC Starck-Allemagne et Ningxia-Chine). Ces poudres sont destinées à fabriquer les condensateurs (fabriqués par Kemet, Vishay, AVX, etc.) qui sont utilisés dans le milliard de téléphones et les 275 millions d’ordinateurs portables commercialisés par Dell, Nokia, etc.

17) - En raison du climat tropical, les gisements sont altérés et le coltan est libéré pour former des gisements secondaires (placers) à la périphérie même des gisements primaires en raison de sa densité élevée. Il est donc aisé de récolter ces minéraux de manière artisanale par simple gravité.

18) - Ces groupes armés s’appuient sur une rente minière assurée de 20 MUS$/mois selon les Nations Unies, ce qui les incite à rester dans la région.

19) - La catalyse est obligatoire en France depuis janvier 1993 et la durée de vie moyenne d’une voiture est de l’ordre de 10-12 ans.

20) - Comme le niobium pour le Brésil, les terres rares en Chine ou le platine pour l’Afrique du sud. Le risque est non seulement géopolitique, que ce soit volontaire (« resource nationalism ») ou non (conflits, etc.), mais aussi conjoncturel (impacts climatiques, accidents industriels, paralysie du transport, etc.).

21) - On pense évidemment au lithium pour le futur de l’automobile verte. Le déséquilibre peut aussi être structurel et provenir de la demande, en particulier lorsque qu’une application technologique innovante arrive au stade de la production de masse sans que la production puisse suivre. La pénurie peut être aussi provoquée par des achats à la fois compulsifs (industriels consommateurs) et spéculatifs (hedge funds, ETF).

22) - Le rhodium avait alors atteint 10 000 US$/oz, soit plus de 300 millions de US$/tonne.

23) - rapport fin 2007 - “Critical Mineral Impacts on the U.S. Economy” - du National Research Council.

24) - D’une manière générale, on constate que les analyses prospectives exagèrent les impacts à court terme, mais les sous-estiment à long terme.

25) - Pour la Chine en particulier : minerai de fer, bauxite, concentrés de cuivre, de nickel