Infineon défie STMicroelectronics dans les puces en carbure de silicium

Le fabricant allemand de puces électroniques Infineon Technologies veut capter 30 % du marché des composants en carbure de silicium à l’horizon 2025. De quoi contester le leadership du franco-italien STMicroelectronics dans cette technologie clé de l’électrification de la voiture.

 

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Infineon plaquette de carbure de silicium
Plaquette de puces en carbure de silicium en traitement à l'usine d'Infineon à Dresde, en Allemagne

Infineon Technologies déclare la guerre à STMicroelectronics dans le carbure de silicium. Le fabricant allemand de puces électroniques, qui compte 50 300 salariés dans le monde, vise le leadership mondial dans cette nouvelle technologie de composants électroniques de puissance avec 30 % du marché à l’horizon 2025. C’est-ce que son directeur général, Reinhard Ploss, a martelé lors de la présentation, le 10 novembre 2021, des résultats de l’exercice fiscal 2021 clos le 30 septembre 2021.

Le carbure de silicium est vu par les industriels des semi-conducteurs comme un nouvel eldorado. Par rapport au silicium classique, il offre l’avantage d’améliorer l’efficacité énergétique des équipements électroniques de puissance, tout en réduisant l’encombrement, le poids et le besoin de refroidissement, ce qui en fait une technologie-clé de l’électrification de la voiture. L’efficience de la chaine de traction électrique, de la batterie jusqu’au moteur, va être le principal différenciant des véhicules électriques. Selon Olivier Hanoulle, consultant au cabinet Roland Berger, une amélioration de 0,2 point de cette efficience augmente l’autonomie de la voiture électrique de 10 km.

Tesla, le pionnier

Si cette technologie est en développement depuis plus de 20 ans dans le monde, c’est Tesla, le roi de la voiture électrique, qui lui a donné son véritable coup d’envoi commercial en l’intégrant en 2017 dans l'onduleur de sa Model 3. Son exemple est en train d’être imité par tous les constructeurs automobiles. Selon le cabinet Yole Développement, le marché des dispositifs électroniques en carbure de silicium devrait bondir d’un peu plus de 700 millions de dollars en 2020 à plus de 4 milliards de dollars en 2026, dont 60 % en provenance de l’automobile. Infineon Technologies est positionné à la quatrième place en 2020 derrière le franco-italien STMicroelectronics, l’américain Wolfspeed et le japonais Rohm. Mais il ambitionne de se hisser en tête du marché dans quatre ans, avec un chiffre d’affaires dans ce domaine de 1 milliard de dollars en 2025 issu pour un tiers de l’automobile et deux tiers de l’industrie, contre environ 200 millions de dollars sur l’exercice fiscal 2021, le double de celui de l’exercice précédent.

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STMicroelectronics fonde son leadership sur son partenariat stratégique avec Tesla, son plus grand client dans cette technologie. Mais le groupe, dirigé par Jean-Marc Chéry, affirme avoir diversifié ses applications et sa clientèle avec aujourd’hui pas mois de 85 programmes de développement et 70 clients, moitié dans l’automobile, moitié dans l’industrie. L’accélération du marché l’amène à prévoir d’atteindre son objectif  de 1 milliard de dollars de chiffre d’affaires dans ce domaine en 2024, un an en avance sur le calendrier initial, contre 550 millions de dollars attendu en 2021.

N°1 des puces automobiles

Le pari d’Infineon Technologies parait compliqué. Mais l’ex-bras armé de Siemens dans les semi-conducteurs se targue d’être le leader mondial des composants électroniques de puissance, deux fois plus gros que le numéro deux, l’américain Onsemi, et quatre fois plus gros que le numéro trois, STMicroelectronics, selon le cabinet Omdia. Il est également le numéro un mondial des puces automobiles, devant NXP, Renesas Electronics, Texas Instruments, STMicroelectronics et Bosch. Une double force qui le place en première position pour tirer parti de l’électrification et la digitalisation de la voiture.

C’est ce leadership qu’Infineon Technologies entend prolonger dans les composants en carbure de silicium. Il revendique un rôle précurseur dans le développement de cette technologie avec la commercialisation en 2001 du premier composant dans ce nouveau semi-conducteur. Pour réussir son pari, il mise sur son avance technologique. «Nous proposons une technologie de carbure de silicium qu’aucun de nos concurrents ne fait encore mais que tous devront faire demain, se vante Reinhard Ploss. Ceci nous met en meilleure position pour profiter du développement de ce marché.» La technologie en question réside dans la construction des composants en 3D et non de façon planaire comme le font encore tous ses concurrents. Avec à la clé, une amélioration substantielle des performances. Infineon Technologies en prépare la deuxième génération en 2022.

Ouverture d'une nouvelle ligne de production

Le groupe munichois revendique plus de 3 000 clients pour ses composants en carbure de silicium, principalement dans l'industrie. Parmi eux figurent ABB, Delta Electronics, LG, Schneider Electric et Siemens. Dans l’automobile, il équipe notamment les voitures électriques de Hyundai et XPeng. Il produit cette technologie sur des plaquettes de 150 mm dans son usine à Dresde, en Allemagne, et prévoit l’extension de sa capacité de production avec l’ouverture en 2022 d’une ligne dans son usine à Villach, en Autriche. Il se dit prêt à passer à la production sur plaquettes de 200 mm dès que les substrats de cette taille seront disponibles. Cet effort s’inscrit dans un plan d’investissement de 2,4 milliards d’euros sur l’exercice fiscal 2022, contre 1,6 milliard d’euros sur l’exercice 2021.

Dans ses projets d’expansion, Infineon Technologies pourrait se heurter à des difficultés d’approvisionnement en plaquettes de carbure de silicium. Car contrairement à Wolfspeed, Rohm, Onsemi et bientôt STMicroelectronics, il ne dispose pas de source interne de ce précieux substrat disponible aujourd’hui sur le marché libre en quantité restreinte. Il dépend dans ce domaine principalement de deux fournisseurs : l’américain Wolfspeed et le japonais Showa Denko. Mais il peut atténuer cette faiblesse avec la technologie Cold Split de Siltectra, une start-up allemande qu'il a rachetée en novembre 2018. Avec cette technologie, il peut découper à froid une plaquette de carbure de silicium en deux, doublant sa capacité de production de puces pour la même quantité de substrats.

Risque de cannibalisation

Les analystes pointent aussi le risque de cannibalisation de l’activité de composants électroniques de puissance en silicium classique. La direction admet la réalité de ce risque mais voit le carbure de silicium prendre à terme seulement 30 % du marché total des composants électroniques de puissance.

Grâce à l’acquisition en avril 2020 de l’américain Cypress Semiconductor, Infineon Technologies a ravi à STMicroelectronics le titre de champion européen des puces. Il s’enorgueillit d’un chiffre d’affaires de 11,1 milliards d’euros sur l’exercice fiscal 2021, en bond annuel de 29 %, et s’attend à atteindre 12,7 milliards d’euros (plus ou moins 500 millions d’euros) sur l’exercice fiscal 2022, en croissance médiane d’environ 15 %, tirée à la fois par l’augmentation de la demande et la hausse de prix en raison du contexte de pénurie. D’ici quatre ans, il s’attend à grossir de 5 milliards d’euros pour flirter avec le chiffre d’affaires de 16 milliards d’euros sur l’exercice fiscal 2025. Il fait de la technologie du carbure de silicium l’un des axes forts de ce développement.

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