Les avancées japonaises dans les alternatives aux terres rares apportent de nombreux avantages

La Chine a une mainmise sur l’accès aux minéraux de terres rares utilisés dans des technologies telles que les moteurs électriques. Ces nouvelles alternatives apporteront un soulagement bienvenu à la chaîne d’approvisionnement.

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La Chine détient environ 70 % des parts de marché dans l’exploitation minière des terres rares, ce qui menace la sécurité économique de nombreux pays. Les constructeurs japonais accélèrent cependant le développement de technologies alternatives pour réduire l’utilisation des terres rares.

Des entreprises telles que Proterial (anciennement Hitachi Metals) visent à remplacer les aimants fabriqués à partir de néodyme, un type de terre rare. Le néodyme est actuellement le matériau principal pour les moteurs de véhicules électriques (VE).

Proterial et d’autres sociétés se démènent désormais pour commercialiser leurs nouvelles technologies. Ils estiment que la nécessité de réduire l’utilisation du néodyme augmentera à mesure que l’on s’éloignera de la dépendance à l’égard de la Chine.

Proterial a développé un « aimant en ferrite haute performance » pour les moteurs EV. Elle estime que ce nouveau matériau magnétique pourrait remplacer le néodyme dans les moteurs électriques. De plus, l’entreprise a déjà commencé à recevoir des demandes de renseignements et à fournir des échantillons aux constructeurs de moteurs.

Comment travaillent-ils? Les aimants en ferrite sont principalement composés de fer et n'utilisent pas de minéraux de terres rares. Cela contribue à réduire leur coût. Dans le même temps, la méthode de fabrication et le placement des aimants dans le moteur ont été conçus pour garantir que leur puissance maximale soit aussi proche que possible de celle des moteurs utilisant des aimants en néodyme.

Le fabricant mondial de pièces automobiles Denso a également développé une alternative. Il s’agit d’un « aimant à super-réseau fer-nickel » qui utilise uniquement du fer et du nickel comme matières premières. Pourtant, il a atteint des performances égales ou supérieures à un aimant en néodyme. Denso espère voir l'utilisation de cet aimant commercialisée d'ici plusieurs années.

En outre, Toshiba Corporation et l'Université Tohoku Gakuin ont développé un aimant à liaison isotrope samarium-fer. En utilisant du samarium, un matériau plus facilement disponible, ils ont réduit de moitié la quantité de néodyme nécessaire. Malgré cette réduction, les performances correspondent à celles des aimants néodyme.

Toshiba espère également voir cette technologie commercialisée au cours des prochaines années.

Le mouvement visant à réduire l’utilisation des terres rares progresse également en dehors du domaine des moteurs. Toray Industries, Inc a développé des « billes de zircone hautement durables ». Les billes de zircone sont utilisées dans la production de céramiques hautes performances, notamment dans les matériaux d'électrodes pour batteries lithium-ion.

L’entreprise remplace les terres rares, généralement utilisées comme stabilisants, par d’autres matériaux. Parallèlement, ils ont amélioré leur durabilité, réduisant ainsi la fréquence de remplacement et réduisant par ailleurs les coûts.

À l’avenir, l’entreprise entend développer d’autres applications, comme les roulements. Elle espère ainsi utiliser les billes de zircone pour réaliser un chiffre d'affaires de plusieurs milliards de yens japonais d'ici l'exercice 2030.

Il existe au total 17 types d’éléments de terres rares. Leur large application leur a valu le surnom de « vitamines de l’industrie ».

En particulier, la reconnaissance des terres rares en tant que produit vital s'est accrue depuis la « crise des terres rares » de 2010. C’est à ce moment-là que la Chine a effectivement imposé un embargo sur leurs expéditions vers le Japon. La stabilité des achats est donc désormais reconnue comme une question importante.

Une nouvelle fois, le gouvernement chinois envisage un embargo sur les technologies de fabrication d’aimants hautes performances utilisant des terres rares. En effet, Pékin a démontré une tendance à utiliser cette dépendance mondiale à l’égard de la Chine comme moyen d’intimidation économique. Cependant, ce comportement est également susceptible d’accélérer la décision d’autres pays de réduire leur utilisation des terres rares.

(Lire l'article en japonais.)

Auteur : Michito Ida

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