Guerre en Ukraine : vers une aggravation de la pénurie de microprocesseurs

Atlantico : Face à l’invasion russe en Ukraine, des craintes émergent quant à des pénuries supplémentaires sur le marché des semi-conducteurs, notamment parce que l’Ukraine fournit une grande partie du néon nécessaire à leur fabrication. A quel point sommes-nous dépendant de la Russie et de l’Ukraine dans ce domaine ?

Mariem Brahim et Charaf Louhmadi : Le marché des semi-conducteurs est effectivement d’ores et déjà très tendu : déséquilibre de l’offre et de la demande mondiale, course à la sophistication et la miniaturisation des puces dont une poignée d’entreprises, détient ce savoir-faire à l’échelle mondiale, complexité des procédés. En outre, le développement du télétravail en période pandémique, l’école à distance et le déploiement de la 5G ont fait bondir les ventes d’outils numériques et par ricochet la demande des puces. De surcroit, il y a une dépendance européenne par rapport à l’Asie, seuls 8% des semi-conducteurs mondiaux sont produits au sein du Vieux continent et aucune fonderie européenne n’est en capacité de produire aujourd’hui des semiconducteurs de taille inférieure à 22nm.

Les semi-conducteurs, composants essentiels à tout ce qui est électronique sur terre et aussi dans l'espace, ont un écosystème complexe de fabrication de puces (salles blanches où opérateurs et ingénieurs sont vêtus de combinaisons comparables à celle de cosmonautes) Les procédés de production sont à la fois couteux et complexes. L'industrie mondiale des semi-conducteurs est interdépendante et aucune nation au monde n'a encore réussi à maîtriser l'écosystème.

La Guerre en Ukraine est effectivement corrélée à l’industrie du semiconducteurs. Pour cause, l’Ukraine fournit 70% du néon (gaz rare extrait à Odessa, au sud du pays) à l’échelle de la planète et plus de 90% du néon destiné à la fabrication des semi-conducteurs aux Etats-Unis. Le néon, très faiblement présent dans l’air, est indispensable à la production des puces car intervient dans l’alimentation des lasers de gravure.

L’entreprise Cryoin, basée à Odessa, est leader mondiale dans la production du néon et livre à elle seule 50% de l’offre mondiale. Elle alimente des entreprises en Europe, au Japon, en Corée, en Chine et à Taïwan, mais la plupart de ses néons sont expédiés aux États-Unis, a déclaré la société à WIRED. Les entreprises ukrainiennes comme Cryoin constituent une partie importante de la chaîne d'approvisionnement des semi-conducteurs. Ces entreprises produisent des gaz spéciaux comme le néon, l'hélium, le xénon, le krypton et leurs isotopes. Ces gaz sont ensuite utilisés par les puissants lasers que les unités de fabrication de semi-conducteurs utilisent dans les gravures micro-fines des tranches de silicium.

La guerre en Ukraine a entraîné une augmentation des prix des gaz rares et pourraient entraîner des problèmes d'approvisionnement. Le fluor est un autre gaz qui a un approvisionnement important de cette partie du monde et pourrait être affecté, ce qui est fort préoccupant car les approvisionnements mondiaux en puces sont serrés et les commandes de puces ne devraient qu'augmenter.

Du fait de l’invasion russe, particulièrement virulente à Odessa, ville portuaire et stratégique, Cryoin, qui répond à la demande mondiale en néon, a annoncé arrêter provisoirement sa production afin de protéger ses salariés. Cet arrêt de la production génère l’inquiétude des fonderies qui risquent de voir le prix du néon augmenter et la pénurie s’aggraver. Les analystes avertissent que les effets d'entraînement causés par la perturbation de l'approvisionnement de Cryoin pourraient se faire sentir dans le monde entier.

En 2021, les pénuries de puces ont limité la production de presque tous les grands constructeurs automobiles, ce qui a entraîné la fermeture d'usines entières par des entreprises comme General Motors. Apple, un des plus grands acheteurs de puces au monde, a déclaré aux fabricants en octobre qu'il fabriquerait 10 millions d'iPhones de moins en 2021 que prévu en raison de la pénurie de puces, selon Bloomberg. Mais l'agression russe en Ukraine rend l'industrie nerveuse à l'idée que ces pénuries pourraient être intensifiées par une répétition de 2014, lorsque les prix du gaz néon ont grimpé de 600 % en réponse à l'annexion de la Crimée. L'Ukraine n'est qu'un des nombreux points d'étranglement de l'industrie mondiale des semi-conducteurs. L'industrie ukrainienne du néon a été construite pour tirer parti des gaz produits en tant que sous-produits de la fabrication de l'acier russe. "Ce qui se passe en Russie, c'est que ces entreprises [sidérurgiques] qui ont la capacité de capturer le gaz le mettront en bouteille et le vendront sous forme de brut".

Il y a également une dépendance vis-à-vis de la Russie, qui produit plus de 35% du palladium, métal présent dans les composants électroniques et utilisé dans les capteurs et la mémoire, entre autres applications.Les sanctions économiques prises contre la Russie, notamment la mise en place de vastes contrôles à l'exportation génèrent de la tension sur les prix des métaux comme le Palladium. La Russie qui, avec l’Ukraine, sont les premiers exportateurs mondiaux de céréales (de nombreux pays du Moyen-Orient survivent grâce aux importations de céréales ukrainiennes et russes). Elle a aussi un rôle prépondérant dans le secteur des matières premières agricoles telles que le nitrate de potassium, un ingrédient indispensable aux engrais chimiques. La Russie, enfin, est également un acteur important sur le marché du fret aérien. Suite aux sanctions et à la fermeture de l’espace aérien de nombreux pays européens, un grand nombre de chaînes logistiques risquent d’être encore plus gravement perturbées qu’elles ne le sont déjà.

La Russie produit également plusieurs autres matières premières clés pour les puces informatiques, notamment le scandium, un métal de terre rare.

En cas de destruction des usines ukrainiennes ou d’occupation par la Russie, des pénuries seraient-elles inévitables ?

Comme mentionné plus haut, la destruction des usines ukrainiennes impacterait de manière directe l’approvisionnement mondial en néon. Un arrêt prolongé de la production, du fait d’un scénario de guerre qui dure dans le temps, serait naturellement critique pour une industrie dépendante de ce gaz rare. Comme pour les autres matières premières exposées à ce conflit, le pétrole à titre d’exemple, un risque de hausse importante des cours du néon est fort probable, cela se traduirait par une augmentation des prix des semi-conducteurs et accentuerait la pénurie malgré les plans d’investissements colossaux annoncés par les géants mondiaux comme Intel, TSMC ou encore Samsung. Tout dépendra donc de la durée de la guerre, le facteur temps risque d’être décisif.

Paradoxalement, les grandes fonderies mondiales se veulent toutefois rassurantes à court termes du fait des stocks de puces et de matières premières constituées en vue de parer à la pénurie. En outre, la Russie n’est pas un grand importateur de puces électroniques, le marché russe représente moins de 1% des achats mondiaux.

Le géant américain Intel indique ne pas anticiper d’impacts sur sa chaîne de provisionnement et indique disposer de fournisseurs « diversifiés ». ASML, leader mondial de la fabrication de machines de photolithographie pour l'industrie des semi-conducteurs mentionne une utilisation très réduite du néon dont moins de 20% provient d’Ukraine et de Russie.

La pénurie de semi-conducteurs, qui devait, selon certains experts, s’atténuer en 2022, devrait s'aggraver. Comme la Russie et l'Ukraine sont toutes deux des fournisseurs de composants utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs, la Russie attaquant l'Ukraine mettra davantage l'industrie à rude épreuve à l'échelle mondiale – et les craintes sont que cela puisse entraîner des contraintes de fabrication générant des pénuries d'approvisionnement et la hausse des prix des semi-conducteurs.

Dans quelle mesure la situation russo-ukrainienne vient-elle s'ajouter à un contexte déjà tendu sur le marché des semi-conducteurs et des puces informatiques ?

Le contexte actuel mondial de l’industrie des semiconducteurs revêt à son tour une complexité accrue. D’une part, la Chine, premier consommateur mondial de puces électroniques, n’arrive pas à concurrencer les leaders mondiaux, notamment taïwanais, sud-coréen et américain. TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) entreprise pionnière taïwanaise, détient une des plus grandes capitalisations boursières mondiales. Du fait de la domination technologique subie par la Chine, l’empire du Milieu, gourmand en consommation de semi-conducteurs, est contraint d’importer massivement : 312 milliards de dollars de circuits électroniques en 2018 versus 84,6 milliards de dollars d’importation. Les semi-conducteurs représentent donc le maillon faible des exportations chinoises. Cette dépendance risque d’aggraver les tensions géopolitiques extrêmement présentes entre la Chine et Taïwan, des hauts gradés du Pentagone estiment que l’Etat Américain serait en incapacité d’arrêter une éventuelle invasion de Taïwan par la Chine. Le président chinois Xi Jinping n'a jamais caché sa volonté d'annexer l'île voisine quitte à envisager un scénario similaire à celui de l’invasion russe en Ukraine.

En plus de la pénurie, de l’inflation qui touche de plein fouet ce secteur névralgique, la situation actuelle en Ukraine risque d’accentuer les tensions sur un secteur d’ores et déjà très fragile. Une hausse des matières premières, notamment du néon et du palladium risque d’accentuer la pénurie. En outre, une hausse du pétrole risque également d’impacter le secteur automobile, très corrélé à celui des semi-conducteurs.

Pat Gelsinger, président directeur général d’Intel, indique que « Nous faisons face à un moment compliqué », avec une « demande sans précédent ». Gina M.Raimondo, secrétaire au commerce aux Etats-Unis,précise que « la chaîne d'approvisionnement en semi-conducteurs reste fragile et il est essentiel que le Congrès agisse rapidement pour adopter le plus tôt possible les 52 milliards de dollars de financement des puces proposés par le président ».

Le nouveau danger qui plane sur les puces électroniques est le manque de matériaux nécessaires à leur fabrication. L'invasion russe de l'Ukraine pourrait aggraver la pénurie mondiale de puces semi-conductrices. Comme les exportations de l'Ukraine se sont arrêtées en raison de l'immobilisation des vols et de l'attaque ou de l'occupation des principaux ports, les sanctions contre la Russie réduiront également les exportations.

Quelles vont être les conséquences concrètes d’une telle situation ?

Ce n'est pas la première fois que l'industrie des semi-conducteurs serait confrontée à des problèmes de chaîne d'approvisionnement causés par les actions agressives de la Russie. L'industrie a dû faire face à une forte hausse des prix des gaz et des métaux à la suite de l'invasion de la Crimée en 2014, lorsque la Russie a été sanctionnée et que la logistique d'approvisionnement ukrainienne a faibli.

Cependant, l'impact cette fois-ci est plus difficile à prévoir. Abandonnées par les problèmes de chaîne d'approvisionnement de 2014, de nombreuses entreprises avaient déjà commencé à diversifier leurs acquisitions de ressources pour éviter un tel impact sur leurs chaînes d'approvisionnement, ce qui, cependant, n'a pas été très utile lorsque les chaînes d'approvisionnement se sont à nouveau effondrées après la sécheresse à Taïwan, la pénurie de silicium et la Pandémie de covid19. Les fabricants de puces ont cependant minimisé tous les risques pour le moment.

La pénurie de semi-conducteurs aura un effet domino, et des industries comme le secteur automobile, les appareils électroniques, les smartphones et autres verront une augmentation conséquente des coûts et une chute de la production. Le monde essaie déjà de surmonter les blocages créés dans la situation de l'approvisionnement en semi-conducteurs causée par le COVID-19, et toute autre complication peut prendre des mois à se remettre. « Si le conflit russo-ukrainien se prolonge, les fabricants de puces à Taïwan, en Corée du Sud, au Japon, en Chine et dans d'autres pays en ressentiront les effets. Cela entraînera probablement une hausse des prix des puces et des délais plus longs à l'avenir.

Est-il possible de trouver des alternatives pour éviter des pénuries trop importantes ?

Le marché mondial des semi-conducteurs est valorisé à plus de 442 milliards de dollars en 2020 avec une croissance de l’ordre 8% pour l’année 2021.C’est donc un marché dynamique avec cette problématique liée à la pénurie. Les grandes entreprises mondiales ont compris qu’il fallait investir massivement et rapidement, notamment dans les technologies de pointe, soit des semi-conducteurs de plus en plus petits en termes de taille, à l’horizon des prochaines années pour couvrir la demande mondiale fortement croissante. L’investissement, à termes, permettra donc de contenir la pénurie.

Les fonderies demeurent épargnées sur le très court terme, en raison des stocks accumulés, toutefois, leurs fournisseurs seront plus rapidement impactés car ils achètent directement les matières premières, dont certaines, en l’occurrence le néon et le palladium, sont sous tension. Le fournisseur mondial néerlandais ASML, dont 85% du chiffre d’affaires est réalisé en Asie, notamment auprès de TSMC, cherche des solutions de contournement, pour la petite quantité de néon utilisée dans ses procédés. Les fournisseurs sont déjà rôdés avec les événements relatifs à l’annexion de la Crimée en 2014, où les prix ont grimpé sur les matières premières produites par la Russie.

Micron Technology, fabricant de puces mémoire, affirme également vouloir « diversifier » ses sources d’approvisionnement en gaz noble et en minéraux pour éviter toute dépendance exclusive avec des fournisseurs ukrainiens ou russes.