Les moteurs électriques sont partout. Au quotidien, ils actionnent le compresseur de votre machine à expressos, les roues de votre vélo électrique. Ils ventilent l’air de votre maison et refroidissent vos appareils électroniques. Sans eux, pas de pompes, de machines-outils, d’ascenseurs, de robots et ni de convoyeurs dans les usines. De plus en plus nombreux – 8 milliards en Europe, engloutissant la moitié des électrons du continent –, ils reposent sur un principe qui a peu évolué : créer du mouvement à partir de courant électrique, avec deux disques imbriqués dans une carcasse métallique, un rotor tournant qui cherche à suivre le champ électromagnétique généré par un stator fixe, dans lequel circule l’électricité. Mais ils sont déclinés dans des puissances, des architectures et des technologies variées, avec des usages innombrables.
Les petits moteurs et les machines industrielles standard sont majoritairement produits en grande série en Asie et en Europe de l’Est. Mais l’hyperfragmentation du marché et son élargissement laissent une chance aux fabricants installés en France, où le seul marché du moteur industriel représente 300 millions d’euros par an, estime le Gimelec.
«Le portefeuille de clientèles est large et s’agrandit, témoigne Raymond Nicolas Bourgeois, le dirigeant de l’ETI familiale R Bourgeois (Doubs), un sous-traitant spécialiste de la découpe de tôles magnétiques pour les machines tournantes électriques. Même les véhicules à essence comptent aujourd’hui une soixantaine de moteurs électriques pour aider la direction assistée, régler les sièges ou enclencher les ventilateurs et les essuies-glaces», chiffre l’industriel. En 2019, le véhicule thermique a représenté près d’un tiers des quelque 200 millions d’euros d’activité réalisés par ce champion caché de la motorisation électrique.
Face aux importations de moteurs à coût réduit, «nous co-concevons nos produits avec nos clients, en apportant davantage de technicité et de réactivité», fait valoir Jean-Raphaël Paillard, le directeur marketing moteurs de Leroy-Somer, le numéro un français des moteurs industriels. Celui-ci compte plusieurs usines dans son fief d’Angoulême (Charente), mais ses volumes de production restent modestes comparés à ceux de concurrents comme l’allemand Siemens (qui produit entre l’Allemagne et la République Tchèque), le suisse ABB (dont les usines sont en Finlande et en Pologne) et le brésilien WEG, sans parler de sa maison mère japonaise Nidec.
Un nouvel acteur venu d’Allemagne lui dispute aussi le leadership français : Sew Usocome. Celui-ci a investi dans ses trois usines de l’est de la France, qui emploient plus de 2 000 personnes. Moteurs industriels ou de précision, «nous produisons de A à Z en France, de la fonderie d’aluminium pour la carcasse à la fabrication des stators et des rotors», se vante le dirigeant de Sew Usocome, Jean-Claude Reverdell. L’homme décrit un «marché plus dynamique qu’il y a dix ans, notamment pour les moteurs synchrones à aimants permanents, qui offrent plus de couple [force de torsion, ndlr] et de précision, et bénéficient de la robotisation».
L’achat d’un moteur électrique ne représente que 2 à 3% de son coût sur l’ensemble de sa vie
— Yann Bottoli, ABB
Du côté des moteurs industriels classiques (asynchrones), l’efficacité énergétique mène la danse. «Pour pouvoir absorber la demande d’électricité croissante, l’Europe impose des classes de rendement – IE2, IE3, IE4 – de plus en plus contraignantes», relate Thierry Dalle, le responsable du développement commercial des moteurs basse tension de Siemens en France. «Tout le monde sait fabriquer un moteur asynchrone triphasé comme ceux qui font tourner nos industries, mais pour obtenir un très bon rendement, les différences résident dans les matériaux utilisés, la quantité de matière active,l’architecture… Tout compte, car l’achat d’un moteur électrique ne représente que 2 à 3 % de son coût sur l’ensemble de sa vie », précise Yann Bottoli, chargé du développement du marché des moteurs à basse tension dans la branche française du suisse ABB. Tout compte, car l’achat d’un moteur électrique ne représente que 2 à 3 % de son coût sur l’ensemble de sa vie ». Une recherche d’efficacité qui fait bouger tous les maillons de la chaîne d’entraînement électrique, des réducteurs mécaniques aux variateurs électroniques destinés à commander les moteurs. «Les variateurs de fréquences, qui permettent de contrôler la vitesse des moteurs à courant alternatif, sont un gros marché, illustre Edouard Van Den Corput, responsable de l’offre variation de vitesse pour Schneider Electric. Ils permettent de flexibiliser une production, de pérenniser les moteurs et d’en maîtriser l’efficacité énergétique».
Explosion des besoins liés à l’électromobilité
Alors que le marché des moteurs industriels standards est stable, corseté par les normes, apporter de la haute valeur ajoutée pour des environnements difficiles est l’autre clé de la réussite des acteurs français. Dans le Nord, l’ETI Jeumont Electric (filiale d’Altawest) fabrique des moteurs à destination des sous-marins, des plates-formes pétrolières et du nucléaire. Un créneau sur lequel est aussi positionné EN Moteurs, en Loire-Atlantique, et Clemessy Motors, dans le Haut-Rhin. À Nancy (Meurthe-et-Moselle), GE Power Conversion produit lui aussi des moteurs de grande puissance, notamment pour la propulsion marine. D’autres acteurs ciblent des marchés de niche, comme la domotique pour Somfy à Cluses (Haute-Savoie), les ventilateurs pour Ecofit à Vendôme (Loir-et-Cher), ou les moteurs complexes pour le suisse Maxon à Beynost (Ain).
Depuis quelques années, ce paysage installé est en effervescence face à l’électrification des mobilités et à ses promesses. À batterie ou à hydrogène, les véhicules de toutes tailles auront besoin de moteurs. Depuis 2019, l’usine de moteurs de train d’Alstom à Ornans (Doubs) produit aussi pour des bus de la RATP. Les grands de l’industrie s’y mettent : Siemens équipe les Bluebus de Bolloré tandis que ABB s’intéresse à l’électrification des engins miniers. Côté aéronautique, les performances requises favorisent des acteurs déjà en place. À l’image de Safran, dont la gamme Engineus (destinée aux drones et futurs taxis volants) est produite en Seine-et-Marne.
Même constat dans l’automobile, où les cadences et les faibles marges découragent nombre d’acteurs de partir seuls. Alors que Renault a joué l’intégration verticale et produit lui-même les moteurs de la Zoé à Cléon (Seine-Maritime), plusieurs font le choix de la coentreprise. En France, PSA s’est allié à Nidec Leroy-Somer pour fabriquer des moteurs électriques dans son usine de Trémery (Moselle), tandis que Siemens travaille avec Valeo sur de gros moteurs électriques.
Saisir l’opportunité de nouveaux marchés
Ce sont les détails qui font la différence en termes de compacité, de bruit, de vibrations, de refroidissement…
— Michel Forissier, Valeo
À l’image de Bosch et de Schaeffler outre-Rhin, l’équipementier tricolore Valeo surfe sur la vague. Il opère seul sur les plus petites puissances, partant de son savoir-faire sur les petits moteurs pour venir à la propulsion hybride et électrique. De façon « graduelle », résume Michel Forissier, son responsable ingénierie. «Nous avons pu nous appuyer sur nos grosses usines en partant de machines existantes pour développer des machines de plus en plus performantes. D’abord avec l’invention du stop and start (une solution 12V), en 2004, qui a évolué vers du micro-hybride, puis avec nos solutions 48 V pour de l’hybride léger et enfin de la propulsion électrique» Pour fabriquer des moteurs électriques pour l’auto, « ce sont les détails qui font la différence en termes de compacité, de bruit, de vibrations, de refroidissement… Il faut avoir de l’expérience pour y arriver», insiste-t-il.
Chez les sous-traitants français, l’électrique ne suscite pas toujours l’enthousiasme. Pistons, chambre, vilebrequin, moyeux… nombre des pièces mouvantes indispensables au moteur à combustion disparaissent. «Il y a un rapport de 1 à 10 entre les pièces d’usinage nécessaires : le passage à l’électrique risque d’entraîner une casse industrielle majeure», alerte le PDG de la société Société Pernat Emile (Haute-Savoie), Roger Pernat, qui emploie 500 personnes dans le décolletage. «Dans le moteur électrique, l’arbre – complexe et cher car il intègre son propre refroidissement – est intéressant pour les décolleteurs, témoigne Marc Horellou, le PDG du spécialiste de la mécanique de précision Alpen’Tech (Haute-Savoie). Mais c’est insuffisant pour compenser les volumes des marchés du véhicule thermique.»
Pour autant, la vague d’innovations que suscite l’électrification de l’auto ouvre aussi des marchés. «La machine tournante électrique aura besoin de roulements innovants et très précis, intégrant par exemple leurs propres capteurs», prévoit Christophe Nicot, chargé de la recherche et de l’innovation de NTN-SNR, la filiale française du japonais NTN. Même son de cloche du côté des tôles feuilletées qui composent rotors et stators. «Les circuits électromagnétiques des moteurs tirent leurs performances de la précision, de la régularité et de la finesse des tôles», décrit Raymond-Nicolas Bourgeois, le dirigeant de R.Bourgeois (Doubs), ETI spécialiste de la découpe de tôles magnétiques pour moteurs. Pour répondre aux besoins de l’électromobilité, ce champion caché français a déjà investi 25 millions d’euros. Il vise aussi le marché des alternateurs d’éoliennes.
Mais tous les paris ne sont pas gagnants. Dans la Somme, le spécialiste de la fonderie sous pression Favi propose depuis vingt ans des rotors en cuivre pour les moteurs asynchrones. Une solution plus efficace que l’aluminium, mais qui n’a pas décollé en dehors d’applications de niche, handicapée par son prix et par la concurrence d’autres architectures. La compétition s’annonce féroce.
