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

La Chine étouffe l'accès aux minéraux de terres rares utilisés dans des technologies telles que les moteurs de véhicules 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 des terres rares, menaçant la sécurité économique de nombreux pays. Les industriels 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 en néodyme, un type de terre rare. Le néodyme est actuellement le matériau courant pour les moteurs de véhicules électriques (VE).

Proterial et d'autres entreprises se bousculent maintenant pour commercialiser leurs nouvelles technologies. Ils pensent que la nécessité de réduire l'utilisation du néodyme augmentera avec l'abandon de la dépendance vis-à-vis de la Chine.

Proterial a développé un "aimant ferrite haute performance" pour les moteurs EV. Elle pense que ce nouveau matériau magnétique peut 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 fabricants de moteurs.

Comment travaillent-ils? Les aimants en ferrite sont principalement composés de fer et n'utilisent pas de minéraux de terres rares. Cela permet de réduire leur coût. Dans le même temps, la méthode de fabrication et le placement des aimants dans le moteur ont été conçus pour 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 super-réseau fer-nickel" qui n'utilise que 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 quelques années.

De plus, 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 en néodyme.

Toshiba s'attend également à voir cette technologie commercialisée au cours des prochaines années.

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

L'entreprise remplace les terres rares, qui sont généralement utilisées comme stabilisants, par d'autres matériaux. Pendant ce temps, ils ont amélioré la durabilité, réduisant la fréquence de remplacement et réduisant les coûts.

À l'avenir, la société a l'intention de développer d'autres applications, telles que les roulements. De cette façon, il espère utiliser les boules de zircone pour réaliser des ventes de plusieurs milliards de yens japonais d'ici FY2030.

Il existe au total 17 types d'éléments de terres rares. Leur large application leur a valu le nom de "vitamines de l'industrie".

En particulier, la reconnaissance des terres rares en tant que produit vital a augmenté depuis la « crise des terres rares » de 2010. C'est à ce moment-là que la Chine a effectivement interdit leur expédition vers le Japon. La stabilité des achats est ainsi reconnue comme un enjeu important.

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

(Lire l'article en japonais.)

Auteur : Michito Ida

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