Le marché des semi-conducteurs - France

1.2 Marché mondial

Le marché des semi-conducteurs a connu des hauts et des bas ces dernières années, notamment à cause de la crise du Covid-** et de la guerre commerciale entre la Chine et les États-Unis. Toutefois, la croissance du marché est une tendance lourde, qui devrait être accélérée par la numérisation des sociétés, le passage à la *G ou encore l'électrification des véhicules.

En ****, le secteur générait *** Md $US. En ****, la World Semiconductor Trade Statistics (***) prévoit un repli de -*,*%, après une hausse de **,*% entre **** et ****. Ce ralentissement peut s'expliquer par l'effet de l'inflation, qui affaiblit la demande. Le marché est tiré notamment par les capteurs, tandis qu'il est plombé par le segment des puces mémoire.

Marché mondial des semi-conducteurs Monde, ****-****, milliards $US Source: ****

 La région Asie-Pacifique, jusque-là en avance sur le marché, devrait connaitre un repli sur les prochaines années, tandis qu'en **** les États-Unis, l'Europe et le Japon présentaient une croissance à deux chiffres.

1.3 Taille du marché français des semi-conducteurs

Bien que la capacité de production actuelle se situe majoritairement dans la région Asie-Pacifique, notamment en Chine et en Corée du Sud, la France demeure un acteur majeur sur le marché des semi-conducteurs.

Les données relatives aux revenus générés par le secteur français des semi-conducteurs sont rassemblées par l'Insee sous le code NAF **.** : "Fabrication de composantes électroniques", qui englobe la production de diodes, transistors, ou encore de circuits intégrés. En ****, le chiffre d'affaires à dépassé les * milliards d'euros.

Évolution du chiffre d'affaires HT de la fabrication de composantes électroniques France, ****-****, en millards d'euros Source: ****

1.4 Tendances et cyclicité

L’industrie du semiconducteur est une industrie cyclique qui suit le cours de l’économie mondiale. En effet, cette industrie est fortement influencée par la demande en ordinateurs personnels, smartphones et plus généralement, par l’industrie de l’électronique.

La France fait figure d’exception par le fait que ses ventes se fassent à **% dans l’industriel et dans l’automobile selon les données de Acsiel, mais cette demande n’en reste pas moins cyclique.

Comme le montre le graphique suivant, s'est opérée une véritable modification géographique de la production de semi-conducteurs à travers le monde. Alors que l'Europe et les États-Unis jouissaient d'un fort avantage technologique dans les années **, représentant à eux deux **% de la capacité de production mondiale, ce rapport s'est inversé au fil des ans. Aujourd'hui, ils comptent pour moins de **% du total mondial, soit moins que Taiwan seul. La prépondérance des acteurs asiatiques devrait se confirmer au moins jusqu'en ****.

Évolution de la part dans la production des semi-conducteurs par région Monde, ****-****, % Source: ****

Les innovations électroniques sont nombreuses (***) et nécessitent souvent un bon nombre de composants pour fonctionner. Les évolutions technologiques bénéficient donc ...

1.5 Commerce international

Pour quantifier les échanges de semi-conducteurs dans le monde, la Semiconductors Industry Association (***) se fonde sur les données UN Comtrade rassemblées sous les codes HS :

**** : Diodes, transistors et dispositifs similaires à des semi-conducteurs ; **** : Circuits intégrés éléctroniques. 

Cela nous permet d'établir la balance commerciale de la France, ainsi que ses principaux fournisseurs et acheteurs pour ce produit.

Balance commerciale

En agrégeant les données des codes **** et ****, nous observons que la valeur des semi-conducteurs importés et exportés se chiffre en milliards de dollars. La valeur des exports dépasse celle des imports, et les deux flux croissent chaque année, puisqu'on passe de *,* milliards $US importés en **** à *,** mds $US en ****, et de même de *,** à *,** milliards $US pour les exports sur la même période, soit une croissance respective de +**% et de +**%. 

Balance commerciale sur le marché des semi-conducteurs France, ****-****, en milliards $US Source: ****

Import/export de diodes, transistors et autres

Plus de **% des importations françaises de ce produit proviennent de Chine, d'Allemagne et des Pays-Bas. Parallèlement, un peu moins de **% des exportations françaises sont concentrées par trois pays : l'Allemagne, Singapour et la Chine. On observe ...

2.1 Destination finale des semi-conducteurs

Les semi-conducteurs sont des produits manufacturés intermédiaires, qui sont nécessaires dans la réalisation de produits finis très variés. Le rapport annuel de la SIA donne une idée des débouchés et de leurs proportions. La demande de la part des constructeurs automobiles a connu une croissance annuelle de **,*%, détrônant les produits de grande consommation et les autres secteurs industriels. Les gouvernements s'en servent dans leur stratégie de défense. La catégorie "Communications" inclut notamment les smartphones.

Pourcentage de la demande totale de semi-conducteurs en valeur par secteur Monde, ****, milliards $US Source: ****

2.2 Une demande tirée majoritairement par les téléphones portables

La téléphonie mobile est un débouché majeur de l'industrie des semi-conducteurs. Estimé à près de ** milliards de dollars en ****, ce segment pourrait croitre de *,**% jusqu'en ****. L'Asie-Pacifique est la région motrice sur ce segment.

Cette croissance est alimentée par l'introduction de la *G, mais également par le développement de technologies telles que le cloud computing ou la réalité virtuelle. Le marché est tiré par les puces à plus haute valeur ajoutée, telles que les puces mémoire dynamique à accès aléatoire (***) et les puces flash NAND.

Taille du marché des semi-conducteurs pour téléphones mobiles Monde, ****-****, milliards US$ Source: ****

2.3 Une demande tirée par l'industrie automobile

L'électrification des véhicules est un facteur de croissance pour l'industrie des semi-conducteurs. À l'échelle mondiale, la Chine possède le plus gros parc électrifié au monde, soit **% du parc mondial. En Europe, **% du parc est électrique.

Évolution de la part des ventes de voitures électriques sur le marché de l'automobile France, ****-****, % Source: ****

Le cabinet Strategy Analytics prévoit une taille de marché de *** milliards de dollars en **** pour la consommation de puces dans l'automobile, soit une multiplication par un facteur trois en comparaison des chiffres de ****. De **** à ****, la croissance atteindrait les **,*%. Au-delà de l'électrification, c'est la numérisation des voitures qui est à l'origine de cette hausse.

Taille de marché des puces à destination de l'industrie automobile Monde, ****-****, en milliards de dollars Source: ****

3.1 Caractéristiques de l’industrie

Le facteur principal de différenciation dans l’industrie du semiconducteur est la quantité de transistors qui peuvent être placées sur une puce. Le marché se distingue par une compétition rude, qui pousse les fabricants à toujours améliorer la qualité de leurs produits. Ainsi, l’industrie a engendré la théorisation de la « Loi de Moore » stipulant que la quantité de transistors sur une puce électronique double tous les deux ans.

Pour mettre en oeuvre cette différenciation, les opérateurs doivent investir dans l'innovation à travers des dépenses en R&D. Atteignant les **,* milliards de dollars en ****, celles-ci devraient croitre de *,*% jusqu'en **** [***].

Évolution des dépenses R&D des constructeurs de semi-conducteurs Monde, ****-****, milliards $US Source: ****

Bien que la compétition au sein même de l’industrie du semiconducteur soit féroce, celle-ci reste relativement peu menacée par des forces extérieures. En effet, le fort coût requis pour construire une opération de conception et fabrication de semiconducteurs constitue une barrière naturelle qui empêche de nouveaux acteurs d’entrer sur le marché, bien que le développement de nouveaux modèles économiques (***) puisse disrupter partiellement le marché dans un futur ...

3.2 Production

La production de composants électroniques est particulièrement minutieuse. En effet, de par leurs tailles et leurs fonctions, aucune erreur n’est permise.

Produire des composants électroniques implique donc un investissement de base important afin de bénéficier des meilleures infrastructures. De la qualité d’un composant électronique dépendra le succès de ses fabricants.

La complexité de fabrication rend l’entrée à de nouveaux arrivants particulièrement difficile. Le marché est donc dominé par des acteurs majeurs tels que ST Microelectronics ou encore Thales.

La chaine de valeur se décompose en quatre étapes :

Les fournisseurs : ces derniers vont mettre les matières premières à disposition des fabricants. La plus utilisée est certainement le silicium. Ils pourront soit fournir la matière première brute, soit la proposer sous forme de produits transformés comme une disque fin ; La recherche et développement (***) : il est nécessaire de passer par cette étape pour concevoir des produits innovants et performants ; La fabrication : certain fabricants, aussi appelés fabricants intégrés, vont assurer la production des composants électroniques sans fournisseurs. D’autres frabricants feront le choix de déléguer aux fournisseurs ; La distribution : les fabricants peuvent distribuer ...

3.3 Distribution

Les semi-conducteurs étant très fragiles, une bonne distribution est cruciale. Les fabricants ont le choix entre passer par des distributeurs ou par la vente directe.

Selon Acsiel, la vente par l'intermédiaire des distributeurs auraient le vent en poupe en ****, alors que le marché subit toujours les effets de la pénurie. Ce choix de la distribution répond à la volonté de diversification de l'approvisionnement des gros fabricants ainsi qu'au développement du segment "industriel", qui a davantage tendance à se fournir via ce canal. 

État du système de distribution de semi-conducteurs France, ****, % Source: ****

4.1 Produits

Les semiconducteurs se déclinent principalement en deux grandes catégories de produits : les semiconducteurs discrets et les circuits intégrés. Les capteurs et les dispotitifs d'optoélectronique peuvent également être distingués. 

Répartition des ventes mondiales par type de produits Monde, ****, % Source: ****

Le rôle des semiconducteurs discrets est de réaliser une fonction élémentaire. Ils se distinguent des circuits intégrés qui eux intègrent plusieurs fonctions, d’où leur nom.

Les semiconducteurs discrets principaux sont :

Les diodes : Semiconducteur avec deux terminaux permettant le passage du courant dans un seul sens. Les transistors : Semiconducteur permettant d’amplifier ou d’empêcher un signal électrique. Les condensateurs : Semiconducteur permettant de stocker des petites charges électriques.

Les circuits intégrés sont nombreux et variés. Les principaux sont : les circuits intégrés analogiques, les mémoires, les microcomposants et les portes logiques.

Répartition des ventes de circuits intégrés par type de produits Monde, ****, % Source: ****

4.2 Prix

Les prix présentés dans le tableau * sont des fourchettes de prix pour les quatre principales catégories de semiconducteurs : Discret, Circuit Intégrés Analogues, Circuit Intégrés Logiques et Circuit Intégrés Mémoire. Ces prix sont obtenus au travers de Mouser Electronics, un distributeur de composants électroniques en ligne américain.

Le tableau compare les prix des semiconducteurs des deux leaders Européens du marché : l’entreprise française STMicroelectronics avec ceux de l’entreprise Néerlandaise NXP.

Ces prix se sont envolés sous l'effet de l'inflation et de la rareté de ces composants [***]. Alors que jusqu'en ****, les indices de prix à l'importation et de prix de production des composants électroniques (***), ils les ont dépassé au cours de l'année ****.

Évolution de l'indice de prix d'importation des composants électroniques France, ****, base *** en **** Source: ****

Évolution de l'indice de prix de production des composants électroniques France, ****, base *** en **** Source: ****

4.3 Un marché hautement concurrentiel en perpétuelle mutation : exemples de deux jeunes pousses françaises

La pénurie de semi-conducteurs provoquée par la pandémie du Covid-** a accéléré les bouleversements à l'oeuvre sur le secteur. L'une des innovations actuelles majeures est celle des semi-conducteurs reprogrammables, qui permettent de réunir sur une seule puce l'intégralité des composants du produit fini. Une autre piste de recherche est celle de l'exploitation des photons contenus dans la lumière pour disrupter les télécommunications. 

Ci-dessous, deux exemples de start-up françaises qui participent au dynamisme du secteur :

Source: ****

5.1 Un cadre règlementaire mis en oeuvre par l'UE

Dans le contexte de la guerre commerciale entre la Chine et les États-Unis, les produits fabriqués au sein de l'UE bénificient d'une attention accrue de la part des acteurs chinois. [***] Toutefois, la vente des puces et semi-conducteurs, en tant qu'exportations de biens double usage susceptibles d'être appliqués à des fins militaires, est protégée. La vente requiert donc une autorisation et est soumise à des contrôles. Elle est gérée par le règlement (***) ****/***, entré en vigueur en ****, et qui se soucie notamment de : Protéger les droits de l'Homme ; Harmoniser les procédures de contrôle au sein de l'UE ; Contrôler les technologies de cyber-surveillance. Les puces et semi-conducteurs sont inclus à la liste des biens sensibles de l'UE. Par ailleurs, face à la pénurie de semi-conducteurs, l'UE a prévu un paquet législatif visant à accroitre la production sur sol européen, dans un souci de souveraineté technologique. [***] L'European Chips Act comprend ainsi un plan d'investissement de ** milliards d'euros, dont ** milliards d'investissements publics et * milliards à destination des start-ups. Grâce à une modification du règlement (***) ****/****, les semi-conducteurs sont intégrés au sein des "Technologies numériques clés."

6.1 Segmentation

• Elkem
• Soitec
• Murata Manufacturing
• STMicroelectronics
• NXP Semiconductors
• Qualcomm
• Intel
• Avnet
• Arrow Electronics France
• Samsung Group
• ASML
• Apple
• Icape
• JSR
• Hua Hong Semiconductor
• UpMem
• Linxens
• XFAB
• Wise Integration
• Air Liquide
• Samsung Electronics France
• UnitySC