Le lithium : à quoi sert-il ? Batteries, médicaments et autres utilisations

À quoi sert le lithium ? Que sont les batteries au lithium ? Comment fonctionne le lithium en tant que médicament ? Découvrons pourquoi ce métal est si recherché !

Le lithium est un métal blanc argenté qui, ces dernières années, est devenu une ressource essentielle très recherchée par les superpuissances mondiales et au-delà. Les raisons de cette incroyable croissance de la demande résident dans ses nombreuses utilisations : batteries, médicaments, céramiques, graisses lubrifiantes, etc. Dans cet article, nous allons explorer un minéral qui est devenu si populaire en quelques années seulement. C’est parti !

Le lithium : qu’est-ce que c’est, qui le contrôle et qui se le dispute ?

Le lithium est le métal alcalin le plus léger et le moins dense de la Terre. De couleur blanche argentée, il s’oxyde au contact de l’eau ou de l’air, prenant alors une teinte plus foncée. Il possède des caractéristiques physiques uniques qui le rendent extrêmement recherché dans divers domaines, comme nous le verrons ci-dessous. Parmi celles-ci, la légèreté, la haute densité énergétique – c’est-à-dire la capacité à stocker beaucoup d’énergie dans un espace réduit – et la réactivité sont les plus importantes pour le monde industriel.

Mais comment fonctionne la chaîne d’approvisionnement en lithium ? Quelle est la géopolitique derrière ce métal ? Pour répondre à ces questions, nous avons lu et étudié le rapport de l’AIE (Agence internationale de l’énergie) intitulé « Global Critical Minerals Outlook », publié en mai 2025. Que nous disent les experts ?

Qui sont les principaux producteurs de lithium ?

Le premier chiffre significatif qui souligne l’importance de ce métal concerne sa production : en 2024, l’extraction mondiale de lithium a enregistré une augmentation significative de 35 % ou plus, pour un total de 255 kilotonnes (kt) – à titre de comparaison, le plus haut gratte-ciel du monde, le Burj Khalifa, pèse environ 110 kt. Les cinq premiers producteurs mondiaux de lithium sont inhabituels, car ils comprennent des pays dont on entend peu parler. 

En effet, l’Australie occupe la première place, avec 90 kt de lithium extrait en 2024, remportant ainsi la médaille d’or avec une large avance. Selon l’AIE, cet écart devrait se creuser : d’ici 2030, l’exploitation minière de ce métal devrait encore augmenter de 30 à 35 %, pour atteindre 124 kt. La deuxième place revient à la Chine, avec 57 kt en 2024, tandis que la dernière marche du podium revient au Chili, qui a produit 49 kt de lithium l’année dernière, ce qui lui vaut le statut de premier producteur d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud. Pour la quatrième place, il faut se tourner vers le continent africain, plus précisément vers le Zimbabwe avec 23 kt. Enfin, la dernière place revient à un autre pays d’Amérique du Sud, l’Argentine, qui a extrait 13 kt de lithium de ses mines. À cet égard, l’AIE indique que ce pays a augmenté sa production de 65 % en 2024, avec l’objectif de devenir un acteur encore plus important d’ici 2030. 

Un autre chiffre mérite d’être mentionné concernant la concentration des activités minières : alors qu’en 2024, les trois premiers producteurs représentaient 77 % de la production mondiale de lithium, d’ici la fin de cette décennie, l’AIE prévoit que cette part tombera à 67 %. Un tel changement indique une certaine diversification géographique, reflétant une volonté généralisée d’entrer sur ce marché. Les analystes estiment que d’ici 2030, la part produite par le « reste du monde » passera de 17 kt actuellement à 49 kt. En outre, la quantité de lithium extraite dans le monde doublera au cours des cinq prochaines années, pour atteindre un total de 471 kt. 

Une fois le lithium extrait, qui est chargé de le raffiner ?

En 2024, selon le rapport, la production mondiale de produits chimiques raffinés s’élevait à 242 kt. L’écart entre le lithium extrait (255 kt) et le lithium raffiné est bien sûr dû aux inefficacités inhérentes et inévitables des processus de purification. Quoi qu’il en soit, 96 % de ces activités sont concentrées dans les trois premiers pays du classement des raffineurs, mais on estime que d’ici 2030, l’oligopole perdra une partie de sa part de marché, tombant à 85 %. En parlant de classement, jetons un coup d’œil aux cinq premiers.

En première position, on trouve la Chine, en position de domination absolue, qui a traité 170 kt de produits chimiques à base de lithium en 2024 : la République populaire contrôle à elle seule 70 % du raffinage mondial et n’a pas l’intention de s’arrêter là, puisque ce chiffre devrait passer à 277 kt d’ici 2030. La deuxième place revient à l’Argentine, qui raffine la même quantité de lithium qu’elle extrait, soit 13 kt. La médaille de bronze revient à l’Australie, un pays qui, apparemment, ne s’intéresse qu’à l’extraction. En effet, seuls 4,5 % du lithium collecté dans le fantastique pays des kangourous est raffiné, soit 4 kt. À la quatrième place, on trouve les États-Unis et la Corée du Sud, avec 3 kt de lithium chacun. Avec 1 kt produit en 2024, la dernière place de ce classement particulier revient au Japon.

Pour en revenir rapidement à la Chine, l’AIE affirme que, malgré son quasi-monopole sur les processus de raffinage, le Dragon pourrait perdre une part importante du marché dans dix ans. Plus précisément, sa part pourrait passer de 70 % à 60 % d’ici 2035. Cela s’explique également par le fait que, selon les prévisions, l’Argentine et les États-Unis devraient augmenter leur production de lithium raffiné de 270 % et 800 % respectivement, soit de 13 à 49 kt et de 3 à 27 kt.

Le marché du lithium : quelle est la demande ? 

En 2024, la demande de lithium a augmenté de 30 % : le secteur de l’énergie a bien sûr été le moteur de cette augmentation, précisément en raison du rôle fondamental que joue ce métal dans la construction de batteries, de machines électriques et de composants pour les énergies renouvelables. 

En ce qui concerne la demande future, l’AIE envisage trois scénarios différents avec trois types de production différents. Ces scénarios sont appelés STEPS, APS et NZE : le scénario STEPS (Stated Policies Scenario) est le scénario de référence et représente l’avenir comme une continuation du présent, avec le maintien des politiques énergétiques actuelles ; le scénario APS (Announced Pledges Scenario) part du principe que les gouvernements atteindront leurs objectifs en matière d’énergie et de climat, tels que la suppression progressive des combustibles fossiles et l’augmentation des énergies renouvelables ; le scénario NZE (Net Zero Emission) dépeint un avenir dans lequel le secteur mondial de l’énergie aura atteint la neutralité carbone d’ici 2050.

Dans le premier scénario – STEPS –, la demande de lithium devrait atteindre 700 kt d’ici 2035 et 1 160 kt d’ici 2050, soit près de cinq fois plus qu’en 2024. Dans les deuxième et troisième scénarios – APS et NZE –, la demande serait respectivement supérieure de 30 % et 20 % à celle du scénario de référence, pour atteindre 1 500 kt et 1 400 kt. 

Et le prix? 

Le prix du lithium est un sujet qui peut sembler paradoxal à première vue : depuis 2023, la valeur de ce métal a chuté de 80 %. On peut donc se demander comment cela est possible, étant donné que la demande a augmenté de 30 % rien qu’en 2024 et qu’elle devrait quintupler au cours des vingt prochaines années. La réponse, comme le veut la loi de l’offre et de la demande, réside précisément dans l’offre, qui a connu une croissance exponentielle et devrait poursuivre sur cette lancée.

Le lithium est le 25e matériau le plus abondant sur Terre et, contrairement à l’or et au Bitcoin, il n’est pas rare. Cela signifie que si la demande augmente, même de 30 % en un an, l’offre s’ajuste plus ou moins facilement et le prix reste stable, voire baisse en cas de surproduction. Toutefois, pour donner quelques chiffres, le coût du lithium dans une batterie de type 57 kWh – une batterie pour une voiture électrique moyenne courante – est passé de 67 dollars à 15 dollars.   

Puisque nous parlions de batteries et de voitures électriques, passons à la section suivante, qui traite des principaux cas d’utilisation.

À quoi sert le lithium ? Les principaux cas d’utilisation

Comme nous l’avons souligné à plusieurs reprises, le lithium doit principalement sa popularité au secteur de l’énergie, principal moteur de la demande, en particulier pour les batteries de voitures électriques. Cependant, il existe d’autres applications moins connues mais néanmoins essentielles. L’industrie pharmaceutique, par exemple, utilise le lithium comme médicament dans le traitement de certains troubles psychiatriques, tandis que le secteur manufacturier l’utilise dans le traitement du verre et de la céramique, ainsi que dans la lubrification des machines. Examinons chaque cas individuellement. 

Que sont les batteries au lithium ?

Les batteries au lithium, ou plus exactement les batteries lithium-ion, sont des batteries extrêmement fonctionnelles car elles sont plus petites, plus légères et en même temps plus puissantes que les batteries traditionnelles, telles que les batteries au plomb. Ce type de batterie est une innovation si importante que ses trois inventeurs ont reçu le prix Nobel de chimie en 2019. 

Aujourd’hui, les batteries au lithium alimentent les smartphones, les ordinateurs portables, les voitures électriques et bien d’autres appareils, précisément parce que ce métal possède une caractéristique physique particulière qui lui confère un avantage significatif sur ses concurrents : une densité énergétique élevée. En termes simples, cela signifie que, pour un poids ou un volume identique, les batteries au lithium peuvent stocker et libérer beaucoup plus d’énergie que les batteries plus anciennes et plus conventionnelles. De plus, elles sont rechargeables. Un avantage sur tous les fronts. 

Comment fonctionne une batterie au lithium ? Sans entrer dans les détails, ces batteries fonctionnent grâce aux ions lithium, c’est pourquoi il est plus précis de les appeler batteries lithium-ion : un ion, en résumé, est un atome qui a perdu un électron et qui prend donc une charge positive. La batterie est composée de deux éléments principaux, la cathode et l’anode. En termes très simples, pendant la phase de décharge, lorsque la batterie fournit de l’énergie, les ions lithium se déplacent de l’anode vers la cathode, générant ainsi de l’électricité. 

En résumé, grâce à l’invention de trois scientifiques, nous sommes désormais en mesure de produire des appareils technologiques de plus en plus compacts, légers et efficaces. 

Le lithium comme médicament 

Le lithium est principalement utilisé en médecine pour traiter le trouble bipolaire, une maladie psychiatrique caractérisée par des sautes d’humeur extrêmes, dans laquelle le patient alterne entre des états d’euphorie intense et d’irritabilité – épisodes de manie et d’hypomanie – et des périodes de dépression profonde. Grâce à ses propriétés, ce métal particulier est utilisé pour réduire autant que possible les passages d’un état à l’autre et ainsi stabiliser l’humeur. 

L’efficacité du lithium en tant que médicament dans ce domaine a été découverte à la fin des années 1940 par John Cade, un psychiatre australien capturé par les Japonais pendant la guerre. Le médecin avait remarqué que certains de ses codétenus, en raison d’une mauvaise alimentation, présentaient des réactions comportementales inhabituelles. Après la guerre, Cade a repris ses études et a découvert que le carbonate de lithium avait un effet calmant sur les animaux de laboratoire. Il a testé ce composé chimique sur lui-même et sur dix patients et, en documentant le traitement, a constaté une amélioration significative de l’état psychiatrique des sujets. Cependant, cette découverte est passée inaperçue, mais vingt ans plus tard, le psychiatre danois Mogens Schou a décidé de la réexaminer et de la valider scientifiquement, en suivant des méthodes expérimentales. En 1970, les recherches ont finalement été examinées, acceptées et validées : le lithium était sans aucun doute un médicament efficace pour le traitement du trouble bipolaire. 

Lithium: effets secondaires

Comme tous les médicaments, le lithium n’est pas sans effets secondaires. Les moins graves, qui ne nécessitent pas de soins médicaux immédiats, comprennent des maux d’estomac, une indigestion, une perte ou une prise de poids, des lèvres gonflées, une salivation excessive et des démangeaisons. D’autres effets nécessitent de consulter rapidement un médecin, tels qu’une soif intense, un gonflement des jambes, des difficultés à bouger et des évanouissements, des battements cardiaques anormaux et des maux de tête sévères. Enfin, ceux qui nécessitent une attention médicale immédiate comprennent des vertiges sévères et une vision trouble, des troubles de l’élocution, une somnolence sévère, des nausées et des vomissements. 

Autres utilisations 

Comme déjà mentionné, le lithium est également utilisé dans d’autres secteurs, tels que la fabrication, l’industrie et la chimie. En voici quelques exemples : 

• Verre et céramique : le lithium est utilisé pour abaisser la température de fusion du verre et de la céramique, ce qui permet de réaliser d’importantes économies d’énergie et de coûts. Il a également des effets positifs sur la résistance, la durabilité et la brillance des produits finis.
• Graisses lubrifiantes : les secteurs industriels et automobiles utilisent des graisses lubrifiantes contenant du lithium, car elles sont extrêmement résistantes à l’eau et aux températures élevées. 
• Chimie organique et polymères : certains composés de lithium sont fréquemment utilisés par l’industrie chimique en raison de leurs puissantes propriétés réactives. Ils sont notamment indispensables à la fabrication du caoutchouc synthétique.

Nous arrivons à la fin de ce long voyage à la découverte de ce métal et des infrastructures qui sous-tendent sa production, son raffinage, sa distribution et sa demande. Le lithium restera-t-il aussi important à l’avenir ? Sera-t-il remplacé par d’autres technologies ?