Tesla déploie des muscles innovants en fabriquant ses propres puces pendant la crise de l’approvisionnement

L’impact du COVID-19 sur l’économie mondiale a créé d’importants goulots d’étranglement dans la chaîne d’approvisionnement, frappant particulièrement durement les fabricants de plaquettes de silicium. Les puces de plaquettes de silicium sont un petit morceau de semi-conducteur, un composant technique vital dans toute l’électronique complexe, des téléphones portables aux missiles de croisière. Ils ont également besoin de minéraux critiques et de techniques de traitement avancées pour produire, deux domaines où les États-Unis sont à la traîne par rapport à la Chine et à d’autres concurrents asiatiques. Aujourd’hui, l’écart entre les commandes de puces semi-conductrices et les délais de livraison est compris entre 18 semaines et 6 mois, alors que les délais d’attente avant la pandémie étaient d’environ 12 semaines.

Cela crée un énorme goulot d’étranglement pour les constructeurs automobiles, qui s’appuient sur les semi-conducteurs pour alimenter des ordinateurs embarqués de plus en plus complexes. L’industrie automobile mondiale devrait perdre 110 milliards de dollars de revenus en 2021 en raison de problèmes dans la chaîne d’approvisionnement des semi-conducteurs. Moteurs généraux

GM
s’attend à ce que la pénurie de puces réduise ses revenus de 1,5 à 2 milliards de dollars cette année, tandis que Ford Motor

F
a déclaré que les problèmes d’approvisionnement pourraient réduire les revenus jusqu’à 2,5 milliards de dollars en 2021.

Mais pas Tesla

TSLA
.

Au troisième trimestre 2020, les commandes de Tesla ont augmenté de 45 % pour atteindre le plus haut niveau de l’histoire de l’entreprise. Malgré la pandémie, l’objectif de vente de 500 000 unités pour 2020 a été manqué de peu2. Comment est-ce possible? Pour réduire sa dépendance vis-à-vis des fabricants de puces asiatiques et améliorer son efficacité énergétique, le mastodonte innovant des véhicules électriques (depuis 2016) s’est donné pour mission de produire ses propres puces en interne. Et au lieu d’être entièrement fait de silicium – le choix préféré pour les semi-conducteurs produits en série – Tesla a poursuivi une nouvelle technologie de matériaux bien connue et le carbure de silicium (SiC). La société a utilisé ce nouveau maquillage de plaquette dans ses derniers modèles avec beaucoup de succès.

Les propriétés uniques du carbure de silicium le rendent beaucoup plus économe en énergie et durable par rapport aux tranches de silicium traditionnelles. En raison de leur conductivité thermique améliorée, les SiC réduisent les pertes d’énergie jusqu’à 50 %. L’abandon accéléré par Tesla de l’utilisation de plaquettes de silicium de base pendant la pandémie est particulièrement impressionnant, et son innovation a inspiré d’autres entreprises à emboîter le pas.

Les semi-conducteurs contrôlent le flux d’électricité dans les véhicules électriques, les téléphones portables, les avions de chasse, les machines lourdes et sont une partie essentielle de tout système informatique. Leur production nécessite une utilisation intensive de minéraux critiques et de minéraux de terres rares tels que le lithium et le gallium. Dans le sillage de Covid et de la demande croissante d’électronique, l’approvisionnement de ces matériaux et leurs chaînes d’approvisionnement sont d’une importance primordiale pour les gouvernements et le secteur privé.

En 2018, le département américain de l’Intérieur a identifié 35 minéraux critiques qui sont vitaux pour la sécurité nationale et économique. Les États-Unis dépendent à 100 % des importations de 14 minéraux figurant sur la liste des minéraux critiques (à l’exception d’une petite quantité de recyclage). Ces minéraux sont des intrants difficiles à remplacer pour l’économie américaine et les applications de sécurité nationale ; ceux-ci comprennent le graphite, le manganèse, le niobium, les terres rares et le tantale. Les États-Unis dépendent à plus de 75 % des importations de 10 autres minéraux essentiels : l’antimoine, la barytine, la bauxite, le bismuth, la potasse, le rhénium, le tellure, l’étain, le concentré de titane et l’uranium.

Les terres rares, qui constituent 17 des 35 minéraux de la liste, sont également importantes pour la production. Malgré leur nom, les terres rares se trouvent couramment dans la croûte terrestre. Cependant, l’extraction de concentrations économiquement exploitables est difficile, d’où leur faible approvisionnement.

Les États-Unis dépendent actuellement de l’approvisionnement et du raffinage chinois de minéraux critiques et de terres rares. En 2018, les États-Unis ont acheté 98 % de leurs terres rares transformées en Chine. Pékin a également produit 62 % des minéraux de terres rares du monde en 2018, tandis que les États-Unis n’en ont extrait que 12,2 %. L’acquisition d’approvisionnements critiques auprès d’un adversaire géopolitique qui révèle une vulnérabilité importante peut finalement perturber les approvisionnements dans un conflit planifié.

La Chine détient la majorité des réserves critiques de minéraux et de terres rares à 36,7 %, tandis que le total américain ne représente que 1,1 % du marché mondial. Afin non seulement d’augmenter leur capacité de production chez eux, les fabricants chinois ont tenté de négocier des accords à long terme en Afrique, en Australie et en Amérique du Sud. S’ils acquéraient une plus grande part de la chaîne d’approvisionnement en minéraux critiques qu’ils ne possèdent déjà, les États-Unis auront probablement du mal à s’emparer de sources de matériaux fiables à long terme.

Reconnaissant leur importance dans la production de véhicules électriques, Bill Gates et Jeff Bezos ont soutenu une startup d’intelligence artificielle qui s’associera à la deuxième plus grande société minière mondiale pour explorer les métaux à utiliser dans les batteries de voiture. KoBold Metals et Broken Hill Propriety (BHP) exploreront l’Australie pour le nickel, le cobalt, le lithium et le cuivre. Le partenariat pourrait aider Tesla à acquérir du nickel pour ses véhicules, car BHP a signé un accord avec Tesla en juillet pour fournir le minerai pour la production de batteries. L’entreprise signale un changement vers la priorisation de l’approvisionnement en minéraux critiques à utiliser dans les technologies vertes.

Certains efforts sont déployés, bien que lentement, pour réduire la dépendance de l’Amérique vis-à-vis du monopole chinois des REE. En juillet 2020, la société américaine Blue Line Corp. s’est associé à l’australien Lynas Corporation pour commencer la construction d’une installation de raffinage de terres rares lourdes au Texas. Plus tard en 2021, Lynas a reçu un financement pour construire un centre de raffinage de métaux de terres rares légers pour les métaux utilisés dans les produits de consommation. Les installations seront les premières installations nationales américaines capables d’importer des éléments de terres rares pour le traitement.

Des objectifs audacieux pour la transition vers les énergies renouvelables, tels que ceux fixés par l’administration Biden, nécessitent des efforts tout aussi ambitieux pour diversifier l’approvisionnement en minéraux et développer l’industrie des batteries/semi-conducteurs grâce à une concurrence accrue avec l’Asie.

La production interne de matériaux semi-conducteurs de Tesla pendant le COVID-19 est louable, car la société a trouvé le moyen de sortir d’une crise à court terme où des goulots d’étranglement potentiels de la chaîne d’approvisionnement de six mois ou plus auraient pu faire dérailler la production. Une telle ingéniosité du secteur privé devrait être encouragée par le gouvernement américain alors qu’il cherche à lutter contre la domination chinoise dans les chaînes d’approvisionnement essentielles en minerais. Face aux défis de la concurrence chinoise, les États-Unis et leurs alliés devraient proposer des solutions créatives comme celle-ci pour assurer la suprématie technologique.

Le ministère de la Défense ferait bien de retirer une page du livre de jeu de Tesla.

Avec le soutien de Liam Taylor et James Grant

oigari