Les contrôles chinois sur les exportations de gallium qui se profilent laissent les constructeurs automobiles face à un dilemme : peuvent-ils continuer à compter sur un métal qui avait été considéré comme un facteur de changement pour les véhicules électriques ?

Le gallium est actuellement utilisé dans une grande variété d'applications, des LED aux petits adaptateurs de téléphone portable. Peu connu du grand public, le gallium à l'état pur peut fondre dans la main, mais dans certains composés, il est devenu très recherché pour les semi-conducteurs.

Les constructeurs automobiles sont avides de tout ce qui peut améliorer l'efficacité des véhicules électriques et réduire leur poids, ce qui les aide à diminuer les coûts. Le nitrure de gallium remplit ces deux fonctions et est beaucoup moins cher que d'autres matériaux semi-conducteurs tels que le platine ou le palladium.

Le gallium se trouve à l'état de traces dans les minerais de zinc et dans la bauxite, et le gallium métal est produit lors de la transformation de la bauxite en aluminium. Selon l'association industrielle européenne Critical Raw Materials Alliance (CRMA), environ 80 % du gallium est produit en Chine.

Pour les véhicules électriques, le nitrure de gallium peut supporter une grande quantité d'énergie sans générer de chaleur, ce qui le rend idéal pour les chargeurs embarqués et éventuellement les onduleurs, qui aident à contrôler le flux d'électricité en provenance et à destination du bloc-batterie.

"Le nitrure de gallium est un énorme multiplicateur de jeu", a déclaré Umesh Mishra, cofondateur de la société Transphorm, basée à Goleta, en Californie, qui développe des puces utilisant ce composé.

Transphorm utilise des couches ultrafines de nitrure de gallium d'une épaisseur d'un micron, soit un millième de millimètre, sur ses semi-conducteurs.

"Vous pouvez charger plus rapidement avec le même encombrement ou, si vous voulez charger à la même vitesse, vous pouvez le faire en un point beaucoup plus petit", a déclaré M. Mishra.

Transphorm travaille avec les constructeurs automobiles dans la phase de conception des chargeurs embarqués sur une large gamme de modèles de véhicules électriques - qui devraient arriver sur le marché vers 2026 - et est en pourparlers avec d'autres pour les utiliser dans les onduleurs, a déclaré Mishra.

Toutefois, certains experts en minerais estiment que la décision prise la semaine dernière par la Chine d'imposer des contrôles à l'exportation sur le gallium, ainsi que sur un autre matériau semi-conducteur, le germanium, à partir du mois prochain, pourrait forcer les constructeurs automobiles à y réfléchir à deux fois.

L'industrie automobile se remet à peine d'une pénurie mondiale de semi-conducteurs due à une pandémie, qui a contraint les constructeurs à interrompre la production de certains modèles et, dans certains cas, à laisser des véhicules inachevés dans l'attente d'une simple puce.

Alastair Neill, directeur du Critical Minerals Institute, a déclaré que les constructeurs automobiles qui en sont aux premiers stades de la conception de leur prochaine génération de VE pourraient opter pour le carbure de silicium, même si le nitrure de gallium est 30 % plus performant, plutôt que de risquer un nouveau casse-tête au niveau de la chaîne d'approvisionnement.

"Si vous misez déjà sur le nitrure de gallium et que vous l'intégrez dans votre plateforme, vous êtes dans le pétrin", a-t-il déclaré.

Les constructeurs automobiles ont réagi avec prudence à l'annonce de la Chine, et nombre d'entre eux ont déclaré qu'ils surveillaient la situation.

Une source d'un équipementier automobile japonais a déclaré à Reuters que l'entreprise réfléchissait à l'utilisation du nitrure de gallium ou du carbure de silicium pour ses futurs semi-conducteurs de puissance.

"Bien sûr, ce facteur (les contrôles à l'exportation de la Chine) serait un problème si nous utilisions une grande quantité de ces dispositifs à l'avenir", a déclaré la source, qui n'a pas été autorisée à s'exprimer sous couvert d'anonymat.

Certains fabricants de puces se sont également montrés réticents à s'exprimer.

L'entreprise allemande Infineon a annoncé en mars qu'elle rachetait l'entreprise canadienne GaN Systems pour 830 millions de dollars, invoquant la croissance rapide prévue des puces au nitrure de gallium.

La société a déclaré qu'elle ne faisait pas de commentaires sur des matériaux spécifiques.

Mishra, de Transphorm, a déclaré que, comme le gallium métal est produit lors du traitement de la bauxite pour fabriquer de l'aluminium, il est persuadé que d'autres pays prendront le relais pour remplacer l'approvisionnement de la Chine.

"Si la Chine bloque complètement l'approvisionnement, il y aura un sursaut, une hausse des prix et les gens mettront en route leurs usines dans d'autres pays", a déclaré M. Mishra.

D'autres sont moins confiants.

"Les gens doivent chercher d'autres options, mais le nitrure de gallium est difficile à remplacer, a déclaré M. Neill du CMI. "Trouver une solution de remplacement prendrait beaucoup de temps.