Sidérurgie et métallurgie

Le métal qui construit la transition…
sort des procédés qui la retardent.

Comprendre le secteur

Périmètre retenu par Chloé in the Sky :

• La sidérurgie : élaboration du fer, des fontes et des aciers, à partir de minerai (acier « primaire ») ou de ferraillesFerrailleacier de fin de vie ou chute de fabrication, refondu dans un four électrique pour produire de l'acier recyclé, à un coût énergétique très inférieur à celui de l'acier primaire. recyclées (acier de recyclage),
• La métallurgie de l’aluminiumÉlectrolyse (aluminium)procédé qui sépare l'aluminium de l'oxygène contenu dans l'alumine grâce à un courant électrique circulant dans un bain fondu. C'est l'étape la plus consommatrice d'énergie de la filière. : production primaire par électrolyse de l’alumineAlumineoxyde d'aluminium obtenu par raffinage de la bauxite, matière première directement utilisée dans le procédé d'électrolyse. et recyclage de l’aluminium de fin de vie,
• La fonderie est mentionnée à la marge lorsqu’elle éclaire une donnée commune aux deux filières.

Les produits métalliques transformés (semi-produits avancés, pièces finies) ne sont pas couverts ici : ils relèvent des sous-secteurs aval de la production de biens. L’extraction minière du minerai de fer et de la bauxiteBauxiteminerai rouge à forte teneur en aluminium, dont l'extraction et le raffinage produisent des boues rouges, résidu corrosif à gérer avec précaution. n’est développée qu’en tant que dépendance amont ; elle relève du secteur des mines.

Ce dont dépend le secteur :

La sidérurgie dépend d’un minerai abondant mais inégalement réparti, et d’un réducteur chimique, charbon ou gaz, pour en extraire le fer. L’aluminium dépend de la bauxite et, plus encore, d’une électricité disponible en grande quantité : l’électrolyse consomme l’équivalent de plusieurs dizaines de mégawattheures par tonne produite, ce qui a valu à l’aluminium le surnom d’« électricité solide ».

Ce qui dépend de lui :

En aval, la construction, le transport et les infrastructures énergétiques ne peuvent se passer ni de l’un ni de l’autre : aucune éolienne, aucun réseau électrique, aucun véhicule ne se construit sans acier ni aluminium. L’acier reste le matériau de structure dominant, pour le béton armé comme pour les rails et les charpentes. L’aluminium, plus léger, s’impose dans les usages où la masse pèse directement sur la performance : carrosseries automobiles, câbles électriques à longue portée, composants des panneaux solaires.

Le paradoxe : le métal qui construit la transition sort des procédés qui la retardent le plus

Les deux métaux illustrent une même tension. Ils sont indispensables aux infrastructures bas carbone, mais leur fabrication primaire reste parmi les plus intensives en carbone de l’industrie : la voie au haut-fourneauHaut-fourneauinstallation qui réduit le minerai de fer au moyen de coke, un charbon transformé par cuisson, pour produire de la fonte liquide destinée à être affinée en acier dans un convertisseur à oxygène. charbon domine encore la production mondiale d’acier, et l’électrolyse de l’aluminium reste captive du mix électrique de son site de production. Notre lecture : décarboner l’économie suppose de décarboner d’abord les deux métaux qui la construisent.

Dynamiques sectorielles

Trois familles d’acteurs :

Les sidérurgistes intégrés
Ils exploitent des hauts-fourneaux de grande taille et concentrent l’essentiel des émissions du secteur.

Exemples : ArcelorMittal (Luxembourg), China Baowu (Chine), Nippon Steel (Japon), Tata Steel (Inde)

Les aciéries électriques
Souvent de taille plus modeste, elles refondent des ferraillesFerrailleacier de fin de vie ou chute de fabrication, refondu dans un four électrique pour produire de l'acier recyclé, à un coût énergétique très inférieur à celui de l'acier primaire. dans des fours à arc électrique et affichent un bilan carbone nettement plus favorable.

Exemples : Nucor (États-Unis), Celsa (Espagne), Riva (Italie)

Les producteurs d’aluminium primaire
Ils opèrent des électrolyses géographiquement liées à une source d’électricité abondante, hydraulique ou carbonée.

Exemples : Rio Tinto (Australie), Rusal (Russie), China Hongqiao (Chine)

Une production concentrée en Chine, alors que l’Europe est de plus en plus importatrice

La Chine fournit environ la moitié de l’acier mondial et près de 60 % de l’aluminium primaire, une concentration qui pèse sur les prix et sur la disponibilité des deux métaux. L’Union européenne ne produit plus que 136 millions de tonnes d’acier, soit 10 % du total mondial, dont 15 millions de tonnes pour la France.

• L’Union européenne est devenue importatrice nette d’acier depuis 2017, à hauteur de 12 millions de tonnes par an.
• La surcapacité mondiale de production d’acier atteint 640 millions de tonnes en 2025, ce qui alimente la pression concurrentielle sur les prix.
• Face à ces tensions, l’Union européenne a présenté en 2025 un plan d’action sur l’acier et les métaux, combinant instruments de défense commerciale et mécanisme d’ajustement carbone aux frontièresMécanisme d'ajustement carbone aux frontières (CBAM)dispositif européen qui applique aux importations un coût carbone comparable à celui payé par les producteurs situés dans l'Union européenne, afin de limiter les fuites de carbone..

Point de vigilance :

Cette géographie de la production pèse directement sur la décarbonation : un site alimenté par une électricité largement carbonée, comme c’est encore le cas dans une large part du parc industriel chinois, ne peut afficher le même bilan qu’un site européen adossé à un mix nucléaire ou hydraulique, quelle que soit la performance technique du procédé employé.

Défis structurels

Analyse carbone du secteur

Chaîne de valeur et émissions associées

Pour l’acier comme pour l’aluminiumÉlectrolyse (aluminium)procédé qui sépare l'aluminium de l'oxygène contenu dans l'alumine grâce à un courant électrique circulant dans un bain fondu. C'est l'étape la plus consommatrice d'énergie de la filière., les émissions se concentrent en amont, à l’étape qui sépare le métal de son minerai : réduction du minerai de fer au haut-fourneauHaut-fourneauinstallation qui réduit le minerai de fer au moyen de coke, un charbon transformé par cuisson, pour produire de la fonte liquide destinée à être affinée en acier dans un convertisseur à oxygène. pour l’un, électrolyse de l’alumineAlumineoxyde d'aluminium obtenu par raffinage de la bauxite, matière première directement utilisée dans le procédé d'électrolyse. pour l’autre. Les étapes aval, laminage ou transformation, pèsent nettement moins. L’amont minier lui-même, extraction et transport, reste le maillon le moins documenté par une donnée mondiale homogène pour l’aluminium.

Les émissions indirectes aval (scope 3Scope 3émissions indirectes d'une entreprise liées à sa chaîne de valeur, en amont (matières premières, transport) comme en aval (usage et fin de vie des produits vendus), non harmonisées entre producteurs d'acier et d'aluminium.), liées à l’usage puis à la fin de vie des produits en acier ou en aluminium, ne sont pas non plus harmonisées entre producteurs : un fabricant qui vend à l’automobile ou à la construction ne rapporte pas toujours ses volumes livrés selon la même méthode d’un pays à l’autre.

Ordres de grandeur indicatifs : les émissions mondiales de l’acier et de l’aluminium ne sont pas réparties par maillon dans une source unique et homogène ; les inventaires nationaux et les analyses de cycle de vie utilisent des périmètres différents.

Un bilan carbone qui dépend du mode de production, pas du produit fini

L’intensité carbone d’une tonne d’acier varie du simple au triple selon le procédé : environ 2,33 tonnes de CO₂ équivalent pour la voie haut-fourneau, contre 0,68 tonne pour le recyclage en four électrique. Pour l’aluminium, l’écart est plus radical encore : la voie recyclée économise jusqu’à 95 % de l’énergie nécessaire à la production primaire. Dans les deux cas, ce n’est pas le métal qui détermine l’empreinte, mais la voie choisie pour le produire.

Limites des données : la répartition mondiale des émissions par maillon reste approximative, en particulier pour l’aluminium ; aucune donnée sectorielle publique n’existe à ce jour pour l’acier ou l’aluminium sur ce point.

Décarbonation du secteur

Leviers de décarbonation

Aucun levier ne suffit seul, et leur portée diffère fortement : des leviers matures mais limités par la ressource disponible (ferraillesFerrailleacier de fin de vie ou chute de fabrication, refondu dans un four électrique pour produire de l'acier recyclé, à un coût énergétique très inférieur à celui de l'acier primaire., vieux scrapVieux scrapaluminium récupéré sur des produits arrivés en fin de vie, par opposition aux chutes neuves générées lors de la fabrication, et dont la collecte reste le principal frein au recyclage.), des leviers à fort potentiel mais coûteux ou encore peu déployés (hydrogène, captage du carbone, électricité bas carbone), et la sobriété sur les volumes consommés, qui relève du modèle économique plus que de la technologie.

Sur les ferrailles. Le recyclage de l’acier offre déjà le meilleur bilan disponible à grande échelle. Son gisement est toutefois structurellement plafonné par la croissance même de la demande mondiale : l’acier mis en service aujourd’hui ne deviendra ferraille que dans plusieurs décennies. Notre lecture : réduire la quantité d’acier consommée à service rendu équivalent reste un axe de décarbonation à part entière, plutôt que de compter sur un recyclage qui ne peut pas suivre la demande.

Sur l’hydrogène et le captage du carbone. Les projets emblématiques de sidérurgie à l’hydrogène, tel Stegra en Suède, illustrent la difficulté de tenir un calendrier industriel : sa mise en service, initialement prévue pour 2025, est désormais annoncée pour fin 2026 ou début 2027. Notre lecture : ces filières restent des paris industriels dont la maturité réelle est encore loin de celle affichée par leurs promoteurs.

Sur l’électrolyse du minerai de fer. Plusieurs jeunes entreprises développent une électrolyse directe du minerai de fer, sans charbon ni hydrogène. Le procédé demeure un narratif à l’horizon 2035 : il n’existe pas encore aux dimensions industrielles requises par la sidérurgie.

Sur l’aluminium. Pour l’aluminium primaire, le verrou n’est pas technologique mais électrique : la même électrolyse produit un métal quasi neutre ou fortement carboné selon le site où elle est implantée. Notre lecture : sa décarbonation dépend d’abord du mix électrique local, plutôt que d’une innovation de procédé.

Synthèse

L’acier et la métallurgie de l’aluminiumÉlectrolyse (aluminium)procédé qui sépare l'aluminium de l'oxygène contenu dans l'alumine grâce à un courant électrique circulant dans un bain fondu. C'est l'étape la plus consommatrice d'énergie de la filière. forment un secteur indispensable et structurellement difficile à décarboner : indispensable, parce qu’aucune infrastructure de la transition bas carbone, des réseaux électriques aux véhicules, ne se construit sans ces deux métaux ; difficile à décarboner, parce que leurs procédés primaires restent parmi les plus intensifs en énergie et en carbone de l’industrie, et que le recyclage, déjà très développé, ne peut structurellement pas couvrir seul une demande mondiale en croissance.

La trajectoire des deux filières dépendra moins d’une rupture technologique unique que de la combinaison de plusieurs leviers partiels : mobilisation des ferraillesFerrailleacier de fin de vie ou chute de fabrication, refondu dans un four électrique pour produire de l'acier recyclé, à un coût énergétique très inférieur à celui de l'acier primaire. et du scrap, électricité bas carbone pour les procédés les plus électro-intensifs, et maîtrise des volumes mis en œuvre par les secteurs avals.

Opportunités et risques