Chine, gallium et germanium — Les minéraux de la guerre des puces

La Chine a tiré une salve dans la lutte technologique, limitant les exportations de deux métaux rares utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs. Les dégâts à court terme sont minimes, mais l’Occident doit se réveiller.

C'est des représailles. En vertu des restrictions sur les exportations de métaux rares utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs entrées en vigueur début août, les exportateurs de gallium et de germanium devront obtenir une licence pour expédier ces métaux.

Pékin invoque la sécurité nationale. La Chine et les États-Unis sont engagés dans une guerre commerciale technologique, Washington imposant des restrictions draconiennes à l’exportation pour couper la Chine des technologies clés nécessaires à la fabrication de semi-conducteurs, ou « puces ».

Les fabricants de puces occidentaux ont publié des déclarations destinées à calmer les marchés. Des stocks suffisants signifient que les restrictions chinoises ne représentent aucune menace immédiate pour leurs activités. À long terme, l’Occident devrait cependant s’inquiéter : la Chine jouit d’un quasi-monopole sur les deux minéraux, le géranium et le gallium.

Les deux minéraux sont essentiels à la production de semi-conducteurs. Lorsque les Bell Labs ont développé le transistor dans les années 1950, le germanium était l’élément original. Bien que le silicium l'ait remplacé plus tard pour les circuits intégrés haute densité que nous appelons aujourd'hui « puces », le germanium est toujours utilisé dans des applications critiques telles que les caméras thermiques, les panneaux solaires et les fibres optiques pour les télécommunications.

Le gallium est crucial pour la fabrication du composé chimique arséniure de gallium, qui peut fabriquer des puces radiofréquence pour les téléphones mobiles et les communications par satellite. Les jonctions semi-conductrices en arséniure de gallium peuvent fonctionner à des fréquences et des températures plus élevées que celles du silicium. Ils produisent également moins de bruit que les dispositifs au silicium, en particulier à des fréquences de fonctionnement élevées, ce qui les rend utiles dans les radars et les appareils de communication radio, les satellites et les LED.

La Chine produit environ 98 % du gallium mondial et contrôle 68 % de la production mondiale de germanium raffiné dans divers pays, principalement en Asie du Sud-Est, selon l'US Geological Survey. Pékin a profité d’un excédent mondial de gallium primaire entre 2012 et 2017 et a utilisé des subventions pour concurrencer ses concurrents internationaux afin de développer son quasi-monopole.

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La production de gallium en dehors de la Chine est devenue économiquement non viable. Les producteurs européens et américains sont en difficulté. La société allemande d'oxyde d'aluminium AOS a déposé son bilan en 2016. Les installations occidentales de gallium ont fermé leurs portes et les entreprises chinoises ont pris le contrôle de la production de germanium en Asie du Sud-Est.

L’industrie occidentale minimise jusqu’à présent l’impact des sanctions chinoises. Comme d’autres, Intel a publié une déclaration standard disant : « Notre stratégie consistant à disposer d’une chaîne d’approvisionnement mondiale diversifiée minimise notre risque de changements et d’interruptions locaux. » Les sociétés japonaises Mitsubishi et Sumitomo ont déclaré disposer de stocks suffisants.

Taiwan Semiconductor, la plus grande fonderie de semi-conducteurs au monde en termes de part de marché, a également minimisé l'impact à court terme. Même des sociétés taïwanaises telles que AWSC, Win Foundry et VPEC, spécialisées dans les semi-conducteurs à base d'arséniure et de nitrure de gallium, affirment que leurs activités ne seront pas affectées.

Leur confiance semble complaisante. Le Japon importe 60 % de son gallium, dont 70 % en provenance de Chine. Les clients sont inquiets, à commencer par les constructeurs automobiles qui ont été durement touchés par la pénurie de puces pendant la pandémie de Covid. Le constructeur automobile allemand Volkswagen s'est dit "prêt à prendre des mesures avec ses partenaires si nécessaire". Le président du groupe français Renault a mis en garde contre une « tempête chinoise » à venir.

Une action forte est nécessaire. Les usines de gallium en Occident doivent être encouragées à redémarrer leur production. Le géranium et le gallium bruts disponibles aux États-Unis et chez leurs alliés restent sous-exploités, même si l’Australie, par exemple, a récemment pris d’importantes initiatives.

Le germanium est un sous-produit du raffinage du zinc et du cuivre. Les gouvernements occidentaux devraient soutenir les mines de zinc et de cuivre avec des incitations fiscales pour rentabiliser l’extraction du gallium. Les entreprises devraient s’orienter vers l’utilisation de sous-produits de la fusion du zinc provenant de pays échappant à l’influence chinoise. La société japonaise DOWA Metals and Mining Company utilise des sous-produits de zinc importés du Mexique.