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Moteurs électriques pour l'auto : le casse-tête des terres rares

Aline Nippert

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Moteurs électriques pour l'auto : le casse-tête des terres rares

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La technologie phare du moteur électrique, le synchrone à aimants permanents, nécessite de grandes quantités d’aimants dopés aux terres rares. Des ressources qui proviennent majoritairement de Chine. Face au risque de dépendance, l’Europe doit développer le recyclage.

Y aura-t-il assez d’aimants pour satisfaire l’appétit de la mobilité électrique ? L’électrification de l’automobile suscite des interrogations sur l’approvisionnement et le recyclage des matériaux essentiels aux batteries. Mais la question se pose aussi pour les moteurs. Et pour cause : « Les plus gros moteurs dans les véhicules électriques requièrent plus de 1 kilo d’aimants, estime Lauric Garbuio, professeur associé au Laboratoire de génie électrique de Grenoble (G2Elab). D’ici à dix ans, le secteur automobile deviendra l’un des plus gros consommateurs d’aimants en Europe. » Or les indispensables aimants des moteurs synchrones sont composés d’un alliage de fer, de bore et… de néodyme.

Ce dernier élément, qui appartient à la fameuse famille des 17 métaux dits « terres rares », figure dans la liste des matières premières critiques établie par la Commission européenne en 2011. « Nous avons un problème de souveraineté », souligne Jean-Luc Brossard, chargé des questions de R & D au sein de la Plateforme automobile (PFA). Près de 90 % des terres rares sont en effet produites par la Chine, qui maîtrise plus des trois quarts de la production mondiale d’aimants. « Nous n’avons aucun contrôle sur l’approvisionnement. D’un jour à l’autre, la Chine pourrait décider de ne plus livrer les aimants, mais seulement les moteurs électriques », poursuit Jean-Luc Brossard.

Deux options de recyclage

L’Union européenne a lancé une alliance pour les matières premières critiques (Erma) en septembre 2020, à l’instar de son initiative dans les batteries. Son ambition ? Construire une filière industrielle des aimants permanents qui se traduit par « la capacité d’extraction, le traitement, le recyclage, le raffinage et la séparation des terres rares ». Priorité est donnée aux vieux moteurs électriques. La mission du tout premier groupe de travail de l’Alliance porte sur le développement de solutions pour valoriser les matériaux critiques de ces machines et compte déjà une centaine d’industriels, d’universités, d’acteurs publics.

La première option de recyclage des aimants, en discussion au sein de l’Alliance, consiste à revenir aux matériaux de base : le fer d’un côté, les terres rares de l’autre. C’est le pari de la start-up française Carester, membre de l’Erma, qui a mis en place une unité de démonstration d’extraction liquide-liquide pour séparer les terres rares du fer. Les aimants sont broyés, puis dissous dans une solution d’acide chlorhydrique ou nitrique. L’autre voie permet de fabriquer des aimants recyclés à partir des rebuts, sans passer par l’étape de séparation des éléments.

MagREEsource, une start-up issue du CNRS également membre de l’Erma,[…]

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