When the chips are down

Les micropuces sont aujourd’hui présentes dans de nombreux appareils de la vie courante tels que les téléphones portables, les ordinateurs, les cartes de crédit ou les voitures et font donc partie intégrante de notre vie quotidienne. La pénurie actuelle de puces électroniques nous touche donc d’autant plus. Le contexte se lit comme un excellent exemple de manuel sur la gestion de la chaîne d’approvisionnement.

Dans l’article suivant, nous montrons comment cette pénurie est apparue et quelles en sont les conséquences pour l’industrie automobile. En bref, « what happens when the chips are down ».

Les semi-conducteurs sont constitués de matériaux dont la conductivité électrique se situe entre celle d’un conducteur, comme le cuivre, et celle d’un isolant, comme le verre. Dans leur état initial, les semi-conducteurs ont des propriétés similaires à celles des non-conducteurs. Certaines influences extérieures, telles que la température ou la lumière, peuvent provoquer la dissolution des électrons extérieurs, ce qui fait que les semi-conducteurs acquièrent les propriétés des conducteurs. On utilise souvent du silicium de haute pureté, qui est obtenu à partir de sable de quartz. Le matériau chimique est découpé en fines tranches circulaires, appelées « wafers ». Grâce à l’exposition, au vernissage et à la gravure, des structures tridimensionnelles sont appliquées à travers lesquelles des courants sont conduits – ce qu’on appelle des circuits. Les puces individuelles mesurent entre un millimètre et quelques centimètres et sont emballées dans un boîtier en plastique avant d’être intégrées dans des appareils électriques.

Des règles d’hygiène strictes doivent être respectées pendant la production. Il ne doit pas y avoir le moindre grain de poussière ou d’électricité statique dans l’environnement. La production est concentrée sur quelques marchés. Le principal pays producteur, avec une part d’environ 50% des puces vendues, est Taïwan.

Aujourd’hui, les véhicules modernes contiennent des centaines de semi-conducteurs, notamment dans le système d’infodivertissement, les écrans numériques et les caméras. Les véhicules électriques, en particulier, nécessitent un nombre extrêmement important de puces pour réguler le système complexe de la batterie.

La demande de micropuces ne cesse de croître alors que l’offre s’est effondrée. Actuellement, la demande de semi-conducteurs dépasse largement l’offre. On estime que l’industrie automobile aura besoin d’environ 85 milliards de semi-conducteurs en 2021, ce qui représente environ 12 à 13% du total des semi-conducteurs produits par l’industrie des puces. Cela correspond à peu près à la même part demandée par Apple seul. La demande de semi-conducteurs devrait augmenter régulièrement dans les années à venir en raison de l’électrification des véhicules.

Divers facteurs d’influence, combinés à la forte augmentation de la demande de véhicules neufs, ont conduit à la pénurie actuelle.

Le blocage initial au printemps 2020 a fortement réduit la demande de voitures neuves. En conséquence, les constructeurs automobiles ont commandé beaucoup moins de puces que normalement. Comme les semi-conducteurs ont une date de péremption, les constructeurs automobiles ne stockent pas non plus des stocks illimités. Pendant ce temps, les fabricants de puces ont cherché d’autres clients sur le marché. Des industries telles que l’électronique et la téléphonie mobile ont connu un fort essor malgré, ou peut-être à cause, de Corona, associé à une demande nettement plus élevée de micropuces.

La demande de véhicules neufs a rebondi plus rapidement que prévu. Alors que les constructeurs automobiles se préparaient à relancer la production, ils se sont retrouvés à la fin de la file d’attente pour les microprocesseurs. Les usines de micropuces mettent jusqu’à six mois pour reprendre la production de certains types de puces, de sorte que les constructeurs automobiles sont désormais confrontés à des retards importants dans leur chaîne d’approvisionnement.

La principale matière première utilisée dans la production de semi-conducteurs est le silicium. Alors que le semi-métal est très abondant sur Terre, son recyclage est un processus à très forte intensité énergétique. Sur environ huit millions de tonnes dans le monde, plus de cinq millions de tonnes ont été produites en Chine en 2020. La Chine a connu d’importants problèmes d’approvisionnement en électricité en 2020, auxquels s’est ajoutée une hausse des prix de l’électricité qui a conduit certaines usines à arrêter leur production. Certaines usines ont également été fermées en raison des réglementations environnementales.

Environ 12% des micropuces en demande dans le monde sont produites aux États-Unis, notamment au Texas. En février 2021, l’une des pires tempêtes hivernales a frappé l’État du Texas, provoquant des pannes de courant généralisées. Plusieurs usines de microprocesseurs ont dû fermer leurs portes et n’ont pu reprendre leur production qu’environ quatre mois plus tard.

En outre, l’usine de puces Renesas Electronics au Japon a pris feu en mars 2021, endommageant diverses machines et les mettant hors service pendant une centaine de jours.

Le cabinet de conseil Boston Consulting Group (BCG) calcule que tous les constructeurs automobiles du monde entier pourront produire entre quatre et six millions de véhicules de moins que prévu en raison de la pénurie de puces. Cela correspond à une valeur de véhicule d’au moins 110 milliards de francs suisses. Volkswagen, par exemple, a produit environ 100 000 véhicules de moins que prévu au premier trimestre de 2021, et il est probable qu’il en ait produit au moins autant au deuxième trimestre de 2021. En outre, Ford a fait savoir qu’elle avait dû réduire de moitié le nombre d’unités prévues dans le monde entier au deuxième trimestre de 2021. Les délais de livraison qui en résultent dépendent fortement des marques et des modèles, mais peuvent être de l’ordre de deux à six mois. Une détente de la situation attend probablement le début de l’année 2022.