Les dominos craquent pour la pénurie de semi-conducteurs automobiles

Michael Knight, président de TSG, explique comment la pénurie de semi-conducteurs pour la production automobile est un problème à multiples facettes qui se prépare depuis des années.

Au fur et à mesure que 2020 progressait à travers la pandémie de COVID19, les entreprises industrielles de toutes sortes ont surmonté le choc et ont commencé à agir avec détermination, un peu comme un opossum surpris se remettant d'une menace perçue. Cela était particulièrement vrai pour l'industrie électronique.

Au début de 2021, des articles couvraient ces pénuries de semi-conducteurs et leurs effets sur la capacité des équipementiers à augmenter la production de tout, des consoles de jeu aux automobiles. Les nouvelles spécifiques aux automobiles ont été particulièrement sombres. Avant la pandémie, le marché des véhicules de tourisme était bien en deçà de ses niveaux de production de pointe depuis plusieurs années et la production a été encore réduite à mesure que la pandémie s'installait.

Mais une chose amusante s'est produite.

Les ventes de véhicules se sont maintenues et ont même commencé à augmenter, et les stocks des concessionnaires ont rapidement diminué. Ainsi, les constructeurs de véhicules de tourisme se sont préparés et ont commencé à charger des commandes sur leurs chaînes d'approvisionnement pour les pièces, une part croissante impliquant des composants électroniques.

Figure 1. Les ventes de véhicules ont augmenté, affectant les stocks des concessionnaires et mettant la pression sur les constructeurs automobiles.

Alors que l'augmentation des délais et des allocations dans le secteur des semi-conducteurs a dominé l'actualité automobile, il convient de noter que de nombreux autres secteurs de composants électroniques sont également sous pression en raison du rebond de la production de véhicules. Des éléments tels que les condensateurs céramiques à haute capacité, les inductances de puissance et les connecteurs haute température et haute puissance sont également rares. Même si les puces étaient abondantes, les constructeurs de voitures, de camions et de SUV seraient en difficulté car il suffit d'un seul composant manquant pour arrêter une ligne de production.

Qu'est-ce qui cause cette faim de composants ?

Alors, comment cela est-il arrivé à une industrie qui a autant de pouvoir d'achat que l'industrie automobile ? Eh bien, cela commence par le fait que le contenu électronique des nouveaux véhicules fait boule de neige. Cela est particulièrement vrai pour les véhicules hybrides et entièrement électriques, dont la production devrait doubler pour atteindre plus de 12 millions par an au cours des deux prochaines années. Dans l'ensemble, les prévisions prévoient une augmentation de 30 à 50 % du contenu électronique par véhicule au cours des deux prochaines années.

Figure 2. La demande de véhicules électriques devrait croître de façon exponentielle dans les années à venir, rendant les composants électroniques plus essentiels à l'industrie automobile.

En plus de cela, de nombreux composants électroniques qui entrent dans une nouvelle voiture sont conçus spécifiquement pour les applications automobiles. L'ajout de capacité supplémentaire ne se fait pas en quelques instants, voire des mois ; il faut des trimestres, parfois jusqu'à plus d'un an, pour mettre en ligne de nouvelles capacités pour de nombreux composants électroniques, les semi-conducteurs en premier lieu. Et bon nombre des 50 à 150 puces utilisées dans un véhicule moyen sont fabriquées avec des technologies de fabrication plus anciennes pour lesquelles les fabricants de semi-conducteurs hésitent à dépenser plus d'argent, car les technologies les plus récentes sont plus efficaces et plus rentables.

La consommation de composants électroniques va au-delà de l'automobile

Cette tendance à l'augmentation de la consommation de composants électroniques ne se limite pas à l'industrie du transport. L'électronique grand public, les télécommunications et l'informatique sont également des exemples d'industries où la production unitaire et la consommation de composants sont en croissance.

Figure 3. La croissance des expéditions de circuits intégrés TDDI de 2019 à 2021 pour les smartphones (à gauche) et les tablettes (à droite). Les unités sont en millions. Image reproduite avec l'aimable autorisation de TrendForce.

Par exemple, les nouveaux smartphones 5G qui commencent à se généraliser utilisent 50 % plus de condensateurs céramiques que leurs prédécesseurs 4G, et la production d'ordinateurs portables a augmenté de 22 % l'année dernière (par TrendForce) en réponse au mouvement croissant du travail à domicile.

Pratiquement tous les fabricants de composants électroniques qui desservent le secteur des transports vendent également dans ces autres secteurs et cette hausse globale de la demande leur a donné des options sur lesquelles les clients ont la priorité. Cela a conduit à une "seconde chaussure" tombant sur les constructeurs automobiles.

Avec leurs volumes et leurs cycles de vie de produits raisonnablement longs (par rapport au secteur de la téléphonie mobile où les nouveaux modèles sont souvent remplacés avant leur deuxième anniversaire), les constructeurs automobiles sont connus pour négocier dur avec leurs chaînes d'approvisionnement. Ils exigent et obtiennent les meilleurs prix des composants de leur catégorie, une assistance en matière d'inventaire juste à temps et des conditions très favorables qui leur permettent de reprogrammer avec peu ou pas de préavis, encourent une faible responsabilité pour ne pas respecter un accord et accordent leur la possibilité d'infliger à un fournisseur une pénalité financière importante en cas d'arrêt de production.

Ainsi, alors que la production de l'industrie ralentissait au cours des années menant à COVID19, les fabricants de composants ont déplacé la capacité libérée vers d'autres secteurs de l'électronique où les conditions n'étaient pas aussi onéreuses, et les marges étaient meilleures et ont appris à vivre avec moins de volumes liés à l'automobile traversant leurs usines.

Les fabricants de puces ont modifié leur approvisionnement

Alors que les constructeurs automobiles se reprennent, ils s'attendaient à ce que la même capacité les attende pour découvrir qu'elle avait été entièrement absorbée par les entreprises fabriquant des appareils électroménagers, du matériel médical, des ordinateurs, etc. Et en raison de la pratique dans l'ensemble de l'industrie automobile d'inventaire juste à temps et d'achat directement auprès des fabricants de composants plutôt que d'utiliser les services de chaîne d'approvisionnement des distributeurs et des sous-traitants, il n'y avait pas de tampon d'inventaire en attente pour sauver la situation.

Si cette dynamique de l'industrie ne constitue pas un défi suffisant, les différends commerciaux en cours entre les États-Unis et la Chine ont grandement compliqué les choses pour les constructeurs automobiles américains sensibles aux prix dont les chaînes d'approvisionnement sont devenues fortement dépendantes des sources chinoises. Pour compliquer encore les choses, l'augmentation des événements météorologiques violents annuels qui rompent régulièrement les liens au sein de toutes les chaînes d'approvisionnement, coûtant aux entreprises des milliards de dollars de pertes de profit en raison des coûts associés à la réparation de leurs chaînes d'approvisionnement et des ventes manquées pendant le processus de récupération. Cela a contribué à la « tempête parfaite » qui a submergé la chaîne d'approvisionnement des véhicules de tourisme.

Le défi des chaînes d'approvisionnement internationales

Les entreprises de nombreux secteurs qui ont des chaînes d'approvisionnement internationales complexes doivent faire face au fait que leurs chaînes d'approvisionnement ne sont pas très résistantes aux maladies ou aux intempéries.

Plus il y a de maillons dans la chaîne, plus cela devient un problème. Une enquête menée par Jabil Electronics l'année dernière a révélé qu'un constructeur automobile type comptait 250 fournisseurs de premier plan et jusqu'à 18 000 fournisseurs dans l'ensemble de leurs chaînes d'approvisionnement étendues. Cela fait beaucoup d'opérations différentes qui peuvent être affectées par un incendie, une inondation, un tremblement de terre, des troubles politiques, des tarifs douaniers et/ou une maladie infectieuse. Quand on y pense, c'est un miracle que les choses fonctionnent aussi bien qu'elles le font.

Il n'y a pas de solution rapide et facile à ces pièges et obstacles. Donc, pour l'instant, l'industrie automobile va devoir faire face à jusqu'à 61 milliards de dollars de ventes perdues et des milliards de pertes de revenus associées en raison de perturbations de la chaîne d'approvisionnement, cette fois dues, mais sans s'y limiter, aux semi-conducteurs.

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