Chaînes de valeur des minéraux critiques – Aimants permanents
Les aimants permanents sont essentiels à une économie propre et numérique. Le développement des aimants permanents repose sur l’approvisionnement accru de minéraux critiques provenant de sources responsables, ce qui fait de cette chaîne de valeur une priorité dans le cadre de la Stratégie canadienne sur les minéraux critiques.
Pourquoi les aimants permanents sont-ils importants pour le Canada?
Les aimants permanents sont des composants essentiels de l’électronique moderne utilisée dans les téléphones cellulaires, les téléviseurs, les ordinateurs, les véhicules électriques (VE), les éoliennes, les aéronefs à réaction et de nombreux autres produits.
La chaîne de valeur des aimants permanents est grandement dominée par la Chine, qui est responsable de ce qui suit :
- 60 % de la production minière;
- 85 % de la production d’oxydes;
- 90 % de la production de métaux;
- 90 % de la production d’alliages;
- 90 % de la production d’aimants.
C’est pourquoi le Canada et bon nombre de ses alliés, ainsi que les parties prenantes de l’industrie du monde entier, cherchent à diversifier la sélection des fournisseurs pour assurer un approvisionnement fiable et durable.
Grâce à l’abondance des ressources minérales, aux projets de pointe et à la mise en place de capacités dans l’ensemble de la chaîne de valeur, le Canada est bien placé pour tirer parti de la demande canadienne et mondiale croissante pour les aimants permanents.
Comprendre la chaîne de valeur des aimants permanents
La chaîne de valeur des aimants permanents comprend plusieurs étapes nécessaires pour extraire les éléments des terres rares (ÉTR) du minerai, les séparer en oxydes individuels et les transformer en alliages et en aimants.
Les aimants en néodyme (ou NdFeB) sont le type d’aimant permanent le plus couramment utilisé dans le monde, ayant le champ magnétique le plus élevé par unité de volume. En moyenne, un VE utilise entre 1 kilogramme (kg) et 2 kg d’aimants dans son moteur. Les nouveaux modèles d’éoliennes peuvent utiliser jusqu’à deux tonnes d’aimants NdFeB.
Le néodyme, le praséodyme, le dysprosium et le terbium sont quatre des principaux ÉTR utilisés pour créer des aimants NdFeB.
Aperçu du marché mondial
Le marché mondial des ÉTR est relativement petit en termes de volumes de production. En 2022, on a produit environ 300 000 tonnes de tous les oxydes d’ÉTR dans le monde (comparativement à 22 millions de tonnes de cuivre, par exemple). La dynamique de l’offre et de la demande est compliquée par le fait que les ÉTR sont trouvés et extraits ensemble malgré les différences de marché final pour chacun d’entre eux, ce qui entraîne une offre excédentaire pour certains ÉTR.
Adamas Intelligence, une société d’information sur les marchés, estime que la demande mondiale pour les quatre principaux oxydes d’ÉTR magnétiques augmentera à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 7,1 % dans l’ensemble, une grande partie de la croissance provenant des secteurs des VE et de l’énergie éolienne. Cela devrait entraîner d’importants déficits à partir de 2023, car l’offre devrait croître à un TCAC de 5,1 %.
Les prix des principaux oxydes magnétiques, c.-à-d., l’oxyde de néodyme et l’oxyde de praséodyme, devraient passer respectivement de 112 dollars américains le kilogramme aujourd’hui à 177 dollars américains le kilogramme d’ici 2030 et de 109 dollars américains le kilogramme à 169 dollars américains le kilogramme d’ici 2030. En outre, Adamas estime que la valeur de la production mondiale d’oxydes d’ÉTR magnétiques sera multipliée par cinq d’ici 2040, passant d’environ 10,8 milliards de dollars américains en 2023 à 56,7 milliards de dollars américains d’ici 2040.
L’avantage canadien
Le Canada possède certaines des plus grandes réserves et ressources d’ÉTR au monde et accueille plusieurs projets d’exploration de pointe.
Au-delà de l’exploitation minière, le Canada développe également sa capacité dans les domaines suivants :
- le traitement et la séparation;
- la production de métaux et d’alliages;
- la fabrication d’aimants;
- le recyclage des aimants d’ÉTR.
Les gouvernements fédéral et provinciaux appuient plusieurs initiatives tout au long de la chaîne de valeur des aimants permanents, notamment :
- les opérations de transformation et de séparation en Saskatchewan;
- des projets au Québec et en Ontario visant à mettre à l’échelle la technologie de récupération des ÉTR à partir des déchets magnétiques.
Ressources naturelles Canada a récemment terminé un programme de recherche et développement sur les ÉTR d’une durée de six ans et plusieurs progrès ont été réalisés pour améliorer les taux de récupération et réduire les coûts. Les travaux menés dans le cadre du nouveau Programme de recherche, de développement et de démonstration pour les minéraux critiques s’appuieront sur ces progrès, combleront les lacunes restantes et mobiliseront directement l’industrie.
Lacunes et possibilités de la chaîne de valeur du Canada
L’entrée commerciale réussie dans la chaîne de valeur des aimants permanents présente de nombreux défis, notamment des conditions de marché instables, des dépenses élevées, la difficulté à réunir des capitaux privés, la spécialisation technique requise pour le traitement et la séparation, et les considérations environnementales liées à l’élimination appropriée des produits chimiques ainsi que des matières radioactives (uranium et thorium) qui peuvent être trouvés dans les gisements d’ÉTR.
La minéralogie de la plupart des gisements de minerai canadiens est relativement complexe et difficile à concentrer et à traiter, ce qui exacerbe les problèmes de concurrence par les coûts. Cependant, certains gisements contiennent également des volumes importants d’ÉTR « lourds » très recherchés, comme le dysprosium et le terbium, que l’on trouve moins couramment au Canada et dans le monde.
Les investissements publics et privés dans les installations de fabrication de VE et de moteurs de traction en aval au Canada, et en Amérique du Nord en général, devraient aider à encourager et à attirer plus d’investissements dans des projets en amont et intermédiaires. De plus, le Canada demeure une bonne destination pour les investissements étrangers en raison de facteurs tels que ses normes environnementales, sociales et de gouvernance élevées; son électricité propre, relativement bon marché et largement disponible; et son écosystème d’innovation très bien réputé.