Le DOE des États-Unis publie l'évaluation des matériaux critiques 2023 pour évaluer la sécurité de la chaîne d'approvisionnement pour les technologies d'énergie propre

Le ministère américain de l’Énergie (DOE) a publié son évaluation des matériaux critiques 2023 (CMA 2023), qui évalue les matériaux en fonction de leur caractère critique pour les chaînes d’approvisionnement mondiales des technologies d’énergie propre. Sur la base des résultats de l'évaluation, le DOE a établi la liste 2023 des matériaux critiques du DOE des matériaux critiques et quasi-critiques spécifiques à l'énergie jusqu'en 2035.

En plus d'éclairer les priorités transversales du DOE, notamment le programme d'application de recherche, de développement, de démonstration et de commercialisation (RDD&CA) sur les matériaux critiques, la liste des matériaux critiques du DOE éclairera l'éligibilité aux crédits d'impôt en vertu de la loi 48C sur la réduction de l'inflation.

L’évaluation se concentre sur les matériaux clés présentant un risque élevé de rupture d’approvisionnement et qui font partie intégrante des technologies d’énergie propre. La liste finale comprend l'aluminium, le cobalt, le cuivre, le dysprosium, l'acier électrique (acier à grains orientés, acier à grains non orientés et acier amorphe), le fluor, le gallium, l'iridium, le lithium, le magnésium, le graphite naturel, le néodyme, le nickel, le platine. , praséodyme, terbium, silicium et carbure de silicium.

Les points saillants des conclusions de l’AMC 2023 comprennent :

Les matériaux de terres rares (néodyme [Nd], praséodyme [Pr], dysprosium [Dy] et terbium [Tb]) utilisés dans les aimants des moteurs de véhicules électriques et des générateurs d'éoliennes restent essentiels. Bien que Dy et Tb soient tous deux des éléments de terres rares lourdes qui remplissent la même fonction dans les aimants, la criticité de Tb est légèrement inférieure à celle de Dy à court terme en raison de l'utilisation généralisée de Dy dans les aimants de haute qualité et du rôle actuel de Tb en tant qu'éléments de terres rares lourds qui remplissent la même fonction dans les aimants. un substitut. De même, Pr est critique à moyen terme mais seulement quasi critique à court terme car il est plus substituable dans les aimants que Nd.

Les matériaux utilisés dans les batteries des véhicules électriques et du stockage stationnaire sont désormais considérés comme critiques. Alors que le cobalt (Co) s'est avéré critique dans ce rapport et dans les précédents, le lithium (Li) devient critique à moyen terme en raison de son utilisation plus large dans diverses chimies de batteries et de la croissance effrénée de l'industrie des véhicules électriques. Le graphite naturel est un nouvel ajout à cette évaluation et s'avère également critique.

Les métaux du groupe du platine utilisés dans les électrolyseurs à hydrogène, tels que le platine (Pr) et l'iridium (Ir), sont essentiels en raison de l'attention accrue portée aux technologies de l'hydrogène pour atteindre des émissions nettes de carbone nulles, alors que ceux utilisés dans les convertisseurs catalytiques, tels que le rhodium (Rh ) et le palladium (Pd), ont été écartés en raison de la diminution de l'importance des pots catalytiques à moyen terme.

Le gallium (Ga) continue d'être critique en raison de son utilisation dans les diodes électroluminescentes (DEL). De plus, l’utilisation de Ga a augmenté dans la fabrication d’aimants et dans les semi-conducteurs sous des formes telles que l’arséniure de gallium (GaAs) ou le nitrure de gallium (GaN).

Les principaux matériaux comme l’aluminium (Al), le cuivre (Cu), le nickel (Ni) et le silicium (Si) passent de non critiques à court terme à quasi critiques à moyen terme en raison de leur importance dans l’électrification.

L’acier électrique est presque critique en raison de son utilisation dans les transformateurs du réseau et dans les moteurs électriques des véhicules électriques.

Source : RMR 2023

Les marchés des matériaux et des technologies étant mondiaux, cette évaluation des matériaux critiques présente une portée mondiale, plaçant les intérêts nationaux des États-Unis dans ce contexte. Pour chacun des matériaux critiques identifiés dans cette évaluation, le DOE élaborera une stratégie intégrée pour faire face aux risques spécifiques aux matériaux.

Cette évaluation est une mise à jour des évaluations des précédents rapports sur la stratégie sur les matériaux critiques, dont le premier a été publié par le DOE en 2010. Elle sert d'analyse complémentaire à d'autres évaluations de criticité menées par le gouvernement américain, telles que celles de l'US Geological Survey ( USGS) au nom du ministère de l'Intérieur des États-Unis, et s'appuie sur les rapports sur la chaîne d'approvisionnement en énergie propre de février 2022 du DOE.

Cette évaluation des matériaux critiques 2023 a été gérée et financée par l'Office des matériaux avancés et des technologies de fabrication (AMMTO) de l'EERE et a été menée par le Laboratoire national d'Argonne et le Laboratoire national de l'Idaho, en consultation avec les membres de l'équipe de science des minéraux critiques et des matériaux et technologie énergétique du DOE.