La filière du lithium au Québec - Présentation dans le cadre de Québec Mines 2016 - Jean-Philippe Brosseau, PMP, MBA, M. Sc. Directeur principal ...

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La filière du lithium au Québec - Présentation dans le cadre de Québec Mines 2016 - Jean-Philippe Brosseau, PMP, MBA, M. Sc. Directeur principal ...
La filière du lithium au Québec
Présentation dans le cadre de Québec Mines 2016

Jean-Philippe Brosseau, PMP, MBA, M. Sc.
Directeur principal – Groupe-conseil stratégie et performance
La filière du lithium au Québec - Présentation dans le cadre de Québec Mines 2016 - Jean-Philippe Brosseau, PMP, MBA, M. Sc. Directeur principal ...
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
La filière du lithium au Québec - Présentation dans le cadre de Québec Mines 2016 - Jean-Philippe Brosseau, PMP, MBA, M. Sc. Directeur principal ...
1   Chaîne de valeur du lithium
    au Québec
Chaîne à six maillons                                                                                                             3

1. Extraction              2. Transformation         3. Fabrication                4. Phase d’utilisation          5. Récupération
  Entreprises minières       Producteurs des           Manufacturiers de             Utilisateurs des véhicules      Recycleurs
                             composés d’insertion      batteries et de véhicules

 Extraction du lithium                                             Fabrication de
                                      Transformation du
 effectuée à partir de :                                           cellules par les
                                      lithium en matériaux                                         Utilisation                    Recyclage
                                                                   manufacturiers de
      Saumure                         par procédés                                                 des batteries                  des matériaux
                                                                   batteries et de
      continentale;                   industriels
                                                                   véhicules
      Gisement minéral.

                                                     6. Centre de recherche
Chaîne de valeur en émergence au Québec                                                                                                                     4

                                                                                Recherche et développement
                                   Université de Montréal                    CTA Sherbrooke                IREQ                  IVISolutions
                                                                                                                                     LTS Marine
                                                                                                                                     Posi-Plus Technologies inc.
                                                                                                                                     Robert Hydraulique inc.

                                      Fabrication du chlorure                    Fabrication du lithium
                                            de lithium                               métal (lingot)
                                                                                                                               Fabrication de composantes
                                                                                                                                        électriques

                                                            Transformation du lithium en
Extraction            Fabrication du carbonate et                                                         Fabrication de la                                     Recyclage
                                                            composés d’insertion pour la
du lithium             de l’hydroxyde de lithium                                                          batterie LiFePO4                                     de la batterie
                                                                  batterie LiFePO4
                         Nemaska Lithium inc.                   Johnson Matthey (LFP)                     Solutions Bleues
                              (à venir)                                                                     Canada inc.

                                                             Fabrication des composés
                                                                                                      Fabrication des autres
                                                                d’insertion pour les                                               Fabrication de VE
                                                                                                            batteries
                                                                  autres batteries
                                                                                                                                  Autobus Lion
                                                                                                                                  Bombardier Transport
                                                                                                                                  BRP inc.
AddÉnergie Technologies inc.                                         Infodev                                                      Kargo (Precicad)
B3CG Interconnect inc.                                               Morelli Designers                                            Lito Green Motion inc.
CVTech-IBC inc.                         Produits et                  Plastik M.P.                                                 MG Service
Elmec inc.                                                           René Matériaux Composites ltée                               Motrec international inc.
Envitech Énergie
                                    services connexes                Services Précicad inc.                                       Nova Bus
Gentec                                                               Styl&Tech                                                    Pedno SCP 89 inc.
Giro                                                                 TM4 inc.                                                     Train & Trams Wattman inc.
Heinemann Electric Canada Ltd.                                       Varitron Technologies inc.                                   Véhicules Volt-Age inc.
Les Industries Spectra Premium inc.

               Aucune entreprise
                                                        Entreprises actives au Québec
               active au Québec
2   Extraction du lithium
Production mondiale de lithium                                                                                   6

 Australie                                                                                               12 700

        Chili                                                                                  11 200

      Chine                                                 4 700

Argentine                                  2 500

Zimbabwe                     1 000

États-Unis                  870

 Portugal                570

                 0                2 000             4 000       6 000      8 000      10 000    12 000       14 000
                                                    Production mondiale en tonnes pour 2014

Source : Lithium, U.S. Geological Survey, février 2015.
Localisation des principaux gisements                                     7

        dans le monde

Source : Lithium Industry. A Strategic Energy Metal, Euro Pacific Canada, 2013.
Forte croissance de la demande de lithium                                                    8

                pour la fabrication de batteries

         250 000
                                                                                  Batteries pour
                                                                                  véhicules électriques et
         200 000                                                                  hybrides

                                                                                  Batteries pour autres
Tonnes   150 000                                                                  applications au lithium
de LCE

         100 000                                                                  Batteries pour
                                                                                  portables
          50 000
                                                                                  Batteries pour Grid
                 0
                  2011                                                     2025

     Source : The Lithium Market, Fox-Davies Resources specialist, 2013.
Forte croissance prévue du prix du lithium                                                                                           9

12 000
                                                                                                                         11 100 $
                                                                                                              10 200 $
10 000
                                                                                                    9 500 $
                                                                                          8 900 $
                                                                                8 500 $                                  8 400 $
 8 000        7 800 $    7 700 $
                                    8 000 $    7 900 $    8 100 $     8 000 $
                                                                                                              7 400 $               Hydroxyde
                                                                                                    6 600 $
 6 000                                                                                    6 000 $
                                                          5 500 $
              5 300 $
                                    5 000 $    5 200 $                5 000 $
                                                                                5 400 $                                             Carbonate
                         4 700 $
 4 000

 2 000

    0
     2015          2016       2017       2018        2019       2020       2021      2022      2023      2024      2025

         Source : The Lithium Market, Fox-Davies Resources specialist,.
Projets au Québec                                                                                                       10

                                                                           Nemaska               Corporation             Ressources
Entreprise                               Énergie RB
                                                                          Lithium inc.        Éléments Critiques         Glen Eagle

Nom du projet                           Québec Lithium                      Whabouchi         Rose Lithium-Tantale           Authier

Lieu                                  La Corne (Abitibi)                   Baie-James              Baie-James                 Abitibi

                                     Mise en service et
                                     rodage suspendus
                                                                         Mise en valeur          Mise en valeur          Mise en valeur
État d'avancement                 (octobre 2014) – sous la
                                                                        (faisabilité 2014)        (ÉÉPb 2011)             (ÉÉP 2013)
                                   LACCa depuis octobre
                                            2014
                                                                      Projet de mine à ciel    Projet de mine à ciel   Projet de mine à ciel
                                     Mine à ciel ouvert et
Aménagement                                                            ouvert et de mine           ouvert et de            ouvert et de
                                        concentrateur
                                                                          souterraine             concentrateur           concentrateur
                                                                      26 ans (20 ans à ciel
Durée de la mine                         15 ans et plus                     ouvert,                   17 ans                  10 ans
                                                                      6 ans en souterrain)
Source : Document interne de synthèse, ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles.
Retombées économiques potentielles de la
 construction et de l’exploitation de la mine                                                                                        11

 de Nemaska Lithium inc.

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

                                                                                           Base annuelle           Durée de vie totale
Équivalents temps complet
                                                                                    Construction    Exploitation       du projet
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
Source : Documentation et analyses internes, ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles.
3   Transformation du lithium
Forte croissance de la demande de produits                                  13

      de lithium
      Croissance annuelle en tonnes de LCE

300 000
                                                           Carbonate de lithium
250 000
                                                           Hydroxyde de lithium
200 000
                                                           Concentré de lithium
150 000                                                    Lithium métal

100 000                                                    Butyl-lithium

 50 000                                                    Chlorure de lithium

     0                                                     Autre composante de
      2011              2015                 2020   2025   lithium
Utilisations potentielles du lithium transformé                                                  14

                     Matériaux de la cathode
               Nom                                      Utilisations
                     (composés d'insertion)
Décroissance
                                                        Cellulaires, portables et appareils photo numériques
               LCO Oxyde de cobalt ( LiCoO2)
                                                        *** problème d'inflammabilité***
                                                        Outils électriques, instruments médicaux et batteries
               LMO Oxyde de manganèse (LiMn2O4)
                                                        de stockage
  Marché
                     Oxyde de nickel manganèse cobalt   Vélos électriques, instruments médicaux, VE et
               NMC
                     (LiNiMnCoO2)                       applications industrielles

                                                        Batteries stationnaires de stockage de haute capacité
               LFP   Phosphate de fer (LiFePO4)
 Croissance                                             et batteries pour VE (Bluecar et Bluebus)

                     Oxyde de nickel cobalt aluminium   Instruments médicaux, applications industrielles et
               NCA
                     (LiNiCoAlO2)                       batteries électriques (Tesla)
Retombées économiques potentielles de la
construction et de l’exploitation d’une usine                                                                            15

de transformation au Québec
Usine d’hydrométallurgie                                                  Usine de cathodes
de Nemaska Lithium                                                             Investissements potentiels
     Investissements de près                                                   de 1,7 G$ pour transformer
     de 300 M$                                                                 l’ensemble de la production
     Coûts d’exploitation annuels                                              québécoise
     de plus de 60 M$                                                          Coûts d’exploitation annuels
     110 emplois créés ou soutenus                                             de 345 M$
     durant l’exploitation                                                     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.
4   Fabrication de produits
    à base de lithium
Utilisation du lithium                                                     17

                 Aluminium Autres
                      1%    9%
    Traitement de l'air
           5%                                                  Céramique
    Polymères                                                   et verre
       5%                                                        35 %
     Métallurgie
        6%

      Lubrifiants
         8%

                                        Batteries
                                         31 %

     Source : Lithium, U.S. Geological Survey, février 2015.
Évolution de l’utilisation des produits à base                                                        18

        de lithium

          Répartition des revenus                                   Répartition des revenus
         selon les utilisations (2013)                             selon les utilisations (2020)

             Stockage
                7%                                                                             Consommation
Automobile                                                                                         24 %
   18 %
                                                        Stockage
                                                          38 %

                                                                                                      Industrie
                                         Consommation                                                   9%
 Industrie                                   60 %
   15 %

                                                                                  Automobile
                                                                                     30 %
Valeur de la cathode – entre 15 % et 20 %                                                           19

            du prix de la batterie

        Structure de coûts pour les batteries             Structure de coûts pour les batteries au lithium
          au lithium de type NCA par Tesla                pour les fabricants japonais, chinois et coréens
100 %
                                     Autres composantes   100 %
                    18 %                                                                       Cathode
90 %
                                     Cathode NCA          90 %                 19 %
                                                                                               Autres composantes
80 %
                                     Garantie et autre    80 %
                    15 %                                                                       Dépréciation
70 %                                                                           14 %
                                     Anode                70 %                                 Anode
60 %                14 %             Dépréciation         60 %                 11 %            Électrolyte
50 %
                    10 %             Main-d'œuvre         50 %                 8%              Séparateur

40 %                                 Séparateur
                                                                               8%              Frais généraux
                     9%                                   40 %
                                                                               7%              Recherche et
30 %                 9%              Test de contrôle     30 %                 6%              développement
                                     qualité                                                   Main-d'œuvre directe
                                                                               6%
20 %                 9%              Électrolyte          20 %
                                                                               6%              Marges
                      6%             Récupération                              6%
10 %                                                      10 %
                      6%                                                       6%              Ventes et
 0%                  22 %
                        %            Séchage               0%                  4%              administration
Décroissance projetée du coût des                                                            20

      composantes de la batterie
      Évolution des coûts des composantes de la batterie, en dollars américains par kilowattheure

700
                                                                           Coûts de la cellule
600
                                                                           Autres matériaux
500
                                                                           Coûts de l'assemblage
400
                                                                           Cathode
300
                                                                           Anode
200
                                                                           Séparateur
100
                                                                           Électrolyte

  0
                2011                   2015                   2020
Intérêt mondial pour la production de batteries                                      21

      rechargeables
      Prévision de la capacité de production des méga-usines en gigawattheure
      pour des batteries rechargeables (2014-2020)
140

                                                                                Boston Power
120
                                                                10,0     10,0
                                                                                BYD
100
                                                                20,0     20,0

                                                                                Foxconn
 80                        15,0     15,0     15,0     15,0      15,0     15,0

                                                                                Tesla
 60
                           35,0     35,0     35,0     35,0      35,0     35,0
                                                                                LG chem
 40
         7,0      7,0      7,0      7,0       7,0      7,0      7,0      7,0
                                                                                Demande 2014
 20
        30,0      30,0     30,0     30,0     30,0     30,0      30,0     30,0

  0
        2014     2015      2016     2017     2018     2019     2020      2021
Retombées économiques potentielles de la
construction et de l’exploitation d’une usine                              22

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
5   Utilisation des produits
    à base de lithium
Réduction des gaz à effet de serre (GES)                                             24

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
                                                  1 597,82    1 747,82    5 136,45
pour 1 000 véhicules                                (-69 %)     (-66 %)
(réduction par rapport au VCI)
Économies réalisées en carburant                                                   25

Consommation énergétique lors de l’utilisation
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

Coûts liés à la consommation énergétique
Consommation                        VE NMC                VE LFP                VCI
Essence                                    -                     -       1 917 000 $
Électricité                        352 400 $            352 400 $                  -
Économies réalisées
                                1 564 600 $            1 564 600 $                 -
pour 1 000 véhicules
Stockage d’énergie          26

Batterie domestique Tesla
6   Impact macroéconomique
    potentiel de la décarbonisation
Consommation d’énergie par secteur                                                                                                    28

au Québec
Consommation annuelle en tonnes d’équivalents pétrole
45 000 000

40 000 000

35 000 000                                                          40 %    40 %                       39 %
                                                           40 %                      40 %       40 %          38 %   37 %           37 %
                                         41 %     40 %                                                                      37 %
                42 %    41 %     41 %
30 000 000

25 000 000

20 000 000                                                          25 %    26 %     26 %              29 %   29 %   28 %           29 %
                                         25 %     26 %     26 %                                 28 %                        29 %
                24 %    26 %     26 %
15 000 000
                                         16 %              16 %     16 %    15 %     15 %              13 %   14 %   15 %
10 000 000      15 %    15 %     15 %             16 %                                          14 %                        15 %    15 %

 5 000 000                                                          19 %    19 %     19 %              19 %   19 %   20 %
                19 %    18 %     18 %    19 %     19 %     18 %                                 18 %                        19 %    19 %
         0
                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.
Importations de pétrole brut au Québec                                                    29

   Milliers de dollars

2015                     6 900 079 $

2014                                            11 248 802 $

2013                                                           13 702 711 $

2012                                                           13 693 233 $

2011                                           10 906 996 $

2010                                                12 010 556 $

2009                                     10 219 551 $

2008                                                                          17 099 928 $

2007                                                           13 759 964 $

       0     5 000 000            10 000 000                   15 000 000             20 000 000
Impact des véhicules électriques                                             30

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
Impact du secteur pétrolier au Québec                                                                                                           31

          Impacts du secteur pétrolier sur l’économie québécoise
          en 2013            Produit
                                                                               Exportations               Importations                  Emplois
                                                   intérieur brut
                                                       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
                                                     1 065           0,3        2 663            4,1       6 950            7,9        4 153              0,1
raffinés
Grossistes distributeurs de produits
                                                         83          0,0              -            -             -             -       2 068              0,1
pétroliers raffinés
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
                                                     2 101           0,7        2 663            4,1      20 473          23,3       24 488               0,7
du pétrole
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.
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