Biden n'est pas près de remédier à la pénurie de puces. Voici pourquoi.


Le Washington Post

1er mars 2021

Tom Caulfield, cadre dans le secteur des semi-conducteurs, a su qu'une crise se préparait lorsqu'il a commencé à recevoir des appels affolés de la part de grands constructeurs automobiles juste avant Noël.

"Tom, vous êtes en train de me tuer. Vous devez en faire plus", se souvient M. Caulfield, directeur général du fabricant de puces GlobalFoundries. "Ford, Volkswagen, BMW, Daimler-Benz, Fiat Chrysler, GM, tous sont devenus mes nouveaux meilleurs amis.

L'entreprise basée à Santa Clara, en Californie, a fait de son mieux pour augmenter la production des constructeurs automobiles dans ses trois grandes usines aux États-Unis, en Allemagne et à Singapour, a déclaré M. Caulfield dans une interview dans une interview. Mais ses efforts n'ont pas suffi à résoudre un problème d'approvisionnement qui s'accumulait depuis des mois en raison d'une hausse sans précédent de la demande qui dépassait de loin l'surfre dans le monde entier, laissant les constructeurs de toutes sortes dans l'embarras.

Ces pénuries ont contraint General Motors et Ford à réduire leur production dans trois États ainsi qu'au Canada et au Mexique, menaçant ainsi les emplois des constructeurs automobiles et de leurs fournisseurs. La Maison Blanche s'est déjà appuyée sur les grands producteurs de puces et leurs pays d'accueil, dont Taiwan, pour augmenter la production, mais vendredi, les gouverneurs de huit États ont exhorté le président Biden à "redoubler d'efforts", mettant en garde contre une "liste de plus en plus longue de constructeurs automobiles, de fournisseurs et de concessionnaires affectés par la pénurie".

Les semi-conducteurs sont le cerveau d'une gamme de produits de plus en plus large, allant des aspirateurs et des réfrigérateurs aux ordinateurs et aux navettes spatiales. Une automobile moyenne contient des dizaines de circuits intégrés qui contrôlent les airbags, les vitres électriques, les pots catalytiques et les écrans du tableau de bord.

De nombreux facteurs contribuant à la pénurie sont liés à des événements récents tels que la pandémie et la vague de froid qui a frappé le Texas et mis à l'écart deux usines de fabrication de puces à Austin. Mais la présence croissante des puces dans les appareils, grands et petits, laisse présager un problème d'approvisionnement qui ne sera pas facilement résolu par un temps plus clément ou par des décrets présidentiels. Les nouvelles usines de semi-conducteurs sont parmi les installations de fabrication les plus complexes à construire, coûtant des milliards de dollars et prenant des années.

Cela signifie qu'une grande partie de l'industrie électronique mondiale continuera à dépendre fortement des usines existantes, dont beaucoup se trouvent à Taïwan - une dépendance qui, selon les critiques, semble de plus en plus risquée à mesure que les tensions entre l'île et la Chine augmentent. Selon le cabinet d'études IHS Markit, une entreprise taïwanaise, TSMC, produit 70 % de l'approvisionnement de l'industrie automobile mondiale en un type clé de puce appelé microcontrôleur.

"Toute une chaîne d'approvisionnement mondiale en électronique dépend de Taïwan, qui se trouve à 160 km de la Chine", explique Stacy Rasgon, analyste des semi-conducteurs à la société de services financiers AllianceBernstein. la société de services financiers AllianceBernstein. "Compte tenu de toutes les tensions géopolitiques, cette position devient stratégiquement intenable.

Cela a permis à de susciter des appels bipartisans en faveur de subventions gouvernementales pour encourager la construction d'un plus grand nombre d'usines de fabrication de puces aux États-Unis, qui accueillent aujourd'hui 12 % de la fabrication mondiale de semi-conducteurs.

Les constructeurs automobiles ont été particulièrement touchés par la pénurie d'approvisionnement, car ils utilisent de nombreuses puces conçues il y a plusieurs années et qui sont moins prioritaires pour les fabricants de semi-conducteurs. Ces puces génèrent des marges bénéficiaires plus faibles que les semi-conducteurs plus récents et plus coûteux qui alimentent les smartphones 5G et les jeux vidéo, qui sont également très demandés dans le monde entier et qui dominent de nombreuses chaînes de fabrication.

Selon le cabinet de conseil AlixPartners, l'industrie automobile mondiale produira cette année entre 1,5 et 5 millions de véhicules de moins que prévu en raison des contraintes d'approvisionnement. Certains analystes prévoient que cela pourrait Certains analystes prédisent que cela pourrait augmenter les coûts de l'automobile pour les consommateurs et menacer l'emploi dans un secteur qui emploie des centaines de milliers d'Américains.

La pénurie trouve son origine dans les premières semaines de la pandémie, lorsque les usines automobiles du monde entier ont brusquement fermé leurs portes en raison de la généralisation des commandes à domicile. Les ventes d'automobiles ont chuté de près de moitié entre février et avril. En conséquence, les constructeurs automobiles et leurs fournisseurs de pièces détachées ont considérablement réduit leurs achats de semi-conducteurs.

Dans le même temps, la demande d'ordinateurs et d'autres appareils électroniques a grimpé en flèche, car les consommateurs ont essayé de rendre leur nouveau mode de vie basé sur le travail à domicile acceptable en se gavant d'écrans, d'ordinateurs portables et d'appareils de divertissement. Les fabricants de ces produits ont donc augmenté leurs achats de puces.

"Il s'agit d'une question de capacité", a déclaré Shawn DuBravac, économiste en chef d'IPC, une association de l'industrie électronique. "Les fabricants de semi-conducteurs ne recevaient pas de commandes des constructeurs automobiles. Ils recevaient des commandes d'autres industries et ont donc commencé à réaffecter leur production.

Les ventes d'automobiles se sont redressées plus rapidement que prévu, grâce au rebond de l'économie chinoise et à la volonté des consommateurs d'éviter les transports publics. En septembre, les chiffres de vente annualisés atteignaient 97 % du volume d'avant la pandémie.

Toutefois, lorsque les constructeurs automobiles ont tenté de commander à nouveau des puces, ils ont constaté que leurs fournisseurs étaient occupés à fabriquer des composants pour des entreprises d'électronique. Le passage d'une chaîne de fabrication d'un type de puce à un autre est un processus de longue haleine que les entreprises n'entreprennent pas à la légère.

D'autres facteurs ont aggravé le problème. Un incendie survenu le 21 octobre a perturbé la production d'uneusine de puces japonaise ( ), tandis que la récente vague de froid au Texas a mis hors service deux usines de semi-conducteurs à Austin.

Le propriétaire de ces usines, NXP Semiconductors, , affirme qu'il s'efforce de rétablir la production dès que possible, mais les dirigeants de l'industrie automobile affirment que l'approvisionnement pourrait ne pas reprendre avant la fin du mois de mars. NXP n'a pas voulu confirmer cette date.

Même les sanctions américaines limitant les ventes de puces aux géants chinois des télécommunications Huawei et ZTE ont joué un rôle, a déclaré Bindiya Vakil, directeur général de Resilinc, un fabricant de logiciels de gestion de la chaîne d'approvisionnement.

Les sanctions ont déclenché un effet domino : les géants chinois ont stocké des puces, ce qui a incité d'autres pays à faire de même.

"Beaucoup d'entreprises ont commencé à thésauriser", a-t-elle déclaré. "Lorsque de grands acteurs comme ceux-ci prennent des mesures importantes, ils ont un effet d'entraînement sur les autres.

Taïwan et son plus grand fabricant de puces, TSMC, subissent désormais des pressions de toutes parts pour augmenter leur production. Dans une lettre datée du 17 février, le principal conseiller économique de Joe Biden, Brian Deese, a remercié le ministre taïwanais de l'économie, Wang Mei-Hua, pour ses efforts visant à résoudre la pénurie de puces pour les constructeurs automobiles.

"Nous voyons un potentiel significatif pour un engagement plus large à moyen et long terme afin d'améliorer la résilience de la chaîne d'approvisionnement", a écrit M. Deese dans la lettre, qui a été examinée par le Washington Post et rapportée plus tôt par Bloomberg News. "Nous sommes également impatients de travailler en étroite collaboration avec vous sur les relations économiques plus larges entre les États-Unis et Taïwan", a ajouté M. Deese.

Une porte-parole de TSMC a rappelé la déclaration de l'entreprise du 28 janvier, selon laquelle la résolution de la pénurie de puces automobiles est "notre priorité absolue".

"Alors que notre capacité est pleinement utilisée pour répondre à la demande de tous les secteurs, TSMC réaffecte sa capacité de production de plaquettes de silicium pour soutenir l'industrie automobile mondiale", précise le communiqué.

Les constructeurs automobiles ont commencé à utiliser l'électronique pour contrôler les automobiles dans les années 1970, en remplacement des anciennes commandes mécaniques. Progressivement, le nombre de minuscules puces appelées microcontrôleurs a augmenté à l'intérieur des voitures, alimentant un large éventail de fonctions, des feux aux systèmes de refroidissement du moteur.

Les 38 microcontrôleurs d'une Audi Q7 proviennent de huit entreprises, ce qui souligne la complexité des chaînes d'approvisionnement du secteur automobile, selon le cabinet d'études IHS Markit.

Cependant, comme TSMC fabrique près des trois quarts de tous les microcontrôleurs automobiles, toute réduction de capacité dans l'entreprise a des répercussions sur l'ensemble de l'industrie automobile.

Les puces les plus modernes sont dotées de transistors de plus en plus petits, mesurés par leur largeur en nanomètres, une unité qui montre à elle seule à quel point ces dispositifs sont petits (il faut 25,4 millions de nanomètres pour faire un pouce). (En général, plus le nombre de nanomètres est petit, plus la puce est intelligente et rapide, et plus elle est chère et difficile à fabriquer. Les puces automobiles ne sont généralement pas dotées de la technologie nanométrique la plus récente.

Ces dernières années, la plupart des entreprises de semi-conducteurs ont concentré leurs investissements en capital sur les dernières puces de haute technologie, n'investissant pas suffisamment dans les capacités de production de puces plus anciennes, a déclaré M. Caulfield.

Les constructeurs automobiles sont souvent lents à mettre à jour leurs composants parce qu'ils sont soumis à de longues vérifications internes pour garantir la sécurité et la durabilité. Le passage à des puces plus modernes améliorerait leur accès à l'approvisionnement, mais coûterait plus cher et nécessiterait une longue revalidation des pièces, a déclaré Ambrose Conroy, fondateur de Seraph Consulting, qui conseille deux constructeurs automobiles sur la pénurie de puces.

"Ils ne veulent pas dépenser l'argent nécessaire pour revalider les puces et changer des éléments à l'intérieur du véhicule, mais ils savent qu'ils doivent le faire", a-t-il déclaré, ajoutant que les voitures "deviennent de plus en plus des appareils électroniques informatiques".

À court terme, des entreprises telles que Ford et General Motors peuvent essayer de surenchérir sur les fabricants d'électronique pour les puces rares, selon les analystes.

"Peut-être emportez-vous un plus gros portefeuille", a déclaré Koray Kose, analyste principal de la chaîne d'approvisionnement chez Gartner.

Selon M. Caulfield, certains constructeurs automobiles tentent également d'établir des relations plus étroites avec les fabricants de semi-conducteurs afin de garantir un approvisionnement régulier. Traditionnellement, les constructeurs automobiles ne traitent pas directement avec les fabricants de puces, laissant ces relations à des fournisseurs intermédiaires.

Jeff Fieldhack, analyste au sein du cabinet d'études de marché Counterpoint, a déclaré que l'avènement de la connectivité mobile 5G a accru la concurrence pour les puces.

En plus de la simple demande de nouveaux téléphones, les combinés 5G nécessitent deux à quatre fois plus de puces de gestion de l'énergie que les téléphones 4G en raison de la complexité de la technologie sans fil, a-t-il déclaré. Ces puces de gestion de l'énergie, qui indiquent aux batteries quand et où envoyer de l'énergie, sont également utilisées dans les automobiles.

Certains fabricants de smartphones sont déjà confrontés à des pénuries, a déclaré M. Fieldhack. Dans certaines régions du pays, les téléphones prépayés et les appareils de petites entreprises comme Alcatel, OnePlus et Motorola sont en rupture de stock.

Il est toutefois peu probable qu'Apple ou Samsung soient confrontés à des problèmes similaires, a déclaré M. Fieldhack.

"Les Apple et les Samsung du monde sont si grands et si puissants que les fournisseurs de puces les placent en tête de liste. "Les plus faibles et les plus petits sont certainement relégués à l'arrière de la ligne.