Une sorte de tank artisanal, blindé avec de larges plaques de métal, s’approche du four. Seul cet appareillage de métal doté d’une gigantesque pelle à l’avant permet à un ouvrier, à l’abri dans sa cabine climatisée, de se rapprocher de la plus grande cuve métallurgique de l’usine de Montricher, en Savoie. Même à distance, la chaleur des flammes se fait sentir. Rapidement, l’opérateur dépose un mélange de quartz, de houille et de bois et fourrage le feu. Le mélange de matières premières, chargé dans un four électrique équipé de trois électrodes de graphite, atteint les 2400°C nécessaire pour transformer la silice de la roche en silicium métal à plus de 99,5%.
«Il y a un vrai savoir-faire, vante le directeur de l’usine, Julien Top. Nous utilisons différents types de quartz en provenance de France et d’Espagne ainsi que des essences de bois choisies pour optimiser le rendement de notre production». Une fois sous forme liquide, le métal rougeoyant est collecté dans une cuve, puis déposé dans des lingotières, qui montent lentement le long d’une chaîne de coulée surmontée de panaches de vapeur blanche. La marque de l’eau qui bruine pour refroidir le métalloïde argenté, qui sera ensuite broyé et envoyé à divers clients.
Ferroglobe, une entreprise américano-espagnole cotée sur le Nasdaq, est le principal producteur occidental de silicium sous forme métallique. Sa filiale française (qui compte six usines dont cinq produisent du silicium métallique) représente près de 40% de sa capacité de production, qui atteint 365 000 tonnes dans le monde.
Un matériau critique pour l’aluminium et les silicones
Ferroglobe produit aussi d’importantes quantités d’alliages de ferrosilicium et de ferromanganèse à destination de la sidérurgie. Mais la forme métallique du silicium est la plus prisée de l’industrie. Selon sa pureté, le silicium irrigue les marchés de l’aluminium, des silicones et du photovoltaïque (ainsi que de l’électronique et du moteur électrique mais avec des quantités plus faibles et des formulations différentes). Il est majoritairement produit en Chine, et est considéré comme critique par l’Union européenne depuis 2014.
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C’est aussi cette criticité qui a fait du silicium métal l’un des enjeux de la dernière campagne présidentielle. L’annonce par Ferroglobe de la fermeture de son usine de Château-Feuillet (elle aussi en Savoie) avait provoqué un défilé de candidats sur le site, critiquant cette décision. Au même moment, les prix du silicium atteignaient des records. Depuis, l’usine a été reprise par Swiss Steel Group, la maison mère d’Ugitech, qui prévoit d’y installer une aciérie circulaire. Interrogé, Ferrogloble ne souhaite pas s’exprimer sur l’épisode et renvoie à son communiqué de l’époque, qui mentionne une optimisation de ses capacités à la faveur des «sites les plus avancés techniquement, les plus flexibles opérationnellement et les plus compétitifs financièrement». Une stratégie qui se concrétise dans l'usine de Montricher, dont le groupe à ouvert les portes à L’Usine Nouvelle.
En plein cœur de la vallée de la Maurienne, l’usine de Montricher a été créée il y a plus de 100 ans. L’aluminium à destination de l’automobile est longtemps resté son principal débouché. Les fermetures de la plupart des usines du secteur et l’émergence des silicones – une gamme de matériaux souples, isolants et ultra résistants que l’on retrouve dans la plupart des secteurs industriels – ont depuis changé la donne.
Vers le marché des anodes de batteries
«Les silicones sont notre marché préféré : il évolue beaucoup avec une croissance attendue de 6% par an d’ici 2030. Le silicium n’y sert pas de matériau d’addition mais de véritable matière première, dont nous optimisons les propriétés et la granulométrie selon les besoins des procédés clients», explique Jean Paul Chapuy en citant parmi ses clients les grands chimistes Wacker, Elkem ou Dow. Central pour la transition énergétique et tout aussi important en volume, le marché du solaire photovoltaïque n’est pas prioritaire. Pour atteindre une qualité suffisante pour produire des panneaux, le silicium doit être purifié de presque toutes ses impuretés. La cible à atteindre peut se situer jusqu'à neuf chiffres après la virgule (comme pour l'électronique) et nécessite un processus chimique lourd, qui n'existe pas en France.
Depuis 2022 l’usine expérimente pour conquérir une nouvelle niche : celle du silicium dans les anodes de batteries de véhicules électriques. Un creuset a été installé en aval des fours pour permettre d’atteindre les 99,99% de pureté nécessaires pour que le silicium puisse servir d’additif aux côtés du graphite. «Il permet d'augmenter la capacité des batteries et de réduire leur temps de charge», détaille Julien Top, en précisant faire déjà «des essais avec des fabricants de batteries». L’usine peut raffiner 200 à 300 tonnes par an de silicium pour les batteries aujourd’hui. Selon Ferroglobe, ce marché devrait croître de 35% pour atteindre 110 000 tonnes dans le monde en 2030. Ferroglobe Montricher, qui emploie 170 personnes, peut produire jusqu’à 35 000 tonnes de silicium par an et vend aussi la poussière de silicium qu’elle récupère dans ses fumées à l’industrie du ciment. Le groupe espagnol a investi 40 millions sur ses six usines françaises en 2023 et prévoit de faire sensiblement la même chose en 2024. Montricher, qui a été dotée d'une chaîne de coulée neuve, attend de nouveaux outils de supervisions de ses cuves.
«La France risque de perdre sa compétitivité»
Un nuage plombe néanmoins l'horizon du silicium tricolore : celui du prix de l’électricité. Le passage du quartz au silicium nécessite, outre le charbon en tant que réactif chimique, de l’ordre de 11,5 MWh d'électricité par tonne de silicium ! Une consommation qui range Ferroglobe Montricher parmi les hyper électro-intensifs. Le groupe mobilise 300 MW en France, dont 55 MW à Montricher. «Si on imagine 90 € du MWh, cela fait près de 1200 € d’énergie sur la tonne de silicium qui se vend moins de 2000 euros aujourd'hui», calcule Jean-Paul Chapuy pour souligner l’enjeu existentiel du prix de l’électricité auquel auront accès les industriels après la fin du mécanisme de régulation des prix actuel (l’Arenh) en 2025. EDF et l’Etat ont récemment annoncé un prix global du nucléaire aux alentours de 70 €/MWh, mais des mécanismes pour les plus gros consommateurs sont encore en négociation. «A ce stade il n'y a pas de clarté sur la manière dont le mécanisme se traduirait pour une entreprise comme Ferroglobe», a réagit l'entreprise par email.
«La France est en train de perdre sa compétitivité», plaide Jean-Paul Chapuy devant un graphique décrivant les prix auxquels devraient avoir accès les principaux pays producteurs de silicium métal dans les prochaines années. Le Brésil, le mieux placé, utilise du charbon de bois avec de l’électricité autour de 20 € du MWh. L’hydroélectricité en Norvège et en Chine s’achète, elle aussi, entre 20 et 40€ du MWh. L’Afrique du Sud et l’Espagne, eux, sont moins bien placés, au-dessus de 80 € contre de l’ordre de 65 euros pour la France aujourd’hui… Mais «dans les prochaines années, l’Espagne peut compter sur le développement du photovoltaïque pour gagner en compétitivité », souligne l’industriel.
Ferroglobe, qui a récemment signé un contrat à long-terme en Espagne pour répondre à 10% de ses besoins en électricité via du photovoltaïque, reste discret sur les négociations en cours en France. «Nous avançons, commente Jean-Paul Chapuy. Notre avantage, c’est que l’on peut s’effacer facilement une heure, une journée ou un mois. Il nous suffit d’avoir un préavis proportionnel à la durée de l’arrêt». Comme en 2023, l’usine de Montricher prévoit d’arrêter ses fours au premier trimestre 2024 face aux prix de l’énergie jugés rédhibitoires. Une sorte de retour aux sources : longtemps, le site industriel s’arrêtait l’hiver, en vertu d'un accord avec EDF. Un rythme idéal pour les moniteurs de ski de la vallée.
