À quelques mois de la présidentielle, Emmanuel Macron a fixé un cadre pour réindustrialiser la France à l’horizon 2030. Au programme : le développement de 13 filières sectorielles ou transversales. Parmi elles, celles qui sont émergentes (hydrogène vert, technologies numériques critiques…), celles qui sont « à transformer » (nucléaire, aéronautique, alimentation), « à réinventer » (médicament, automobile…), « sous-capitalisées » (semi-conducteurs)…
Le projet France 2030 étant le fruit d’un relatif consensus entre le monde économique, le milieu académique et le gouvernement, ses enjeux devraient résister à une alternance politique. Mais, comme l’a souligné le Président, « il faut mener, en même temps, la bataille de l’innovation et celle de l’industrialisation ». Nous avons ausculté quatre filières – le nouveau nucléaire, le quantique, les batteries et les semi-conducteurs – pour faire un état des lieux de la recherche, des entreprises innovantes et des acteurs industriels.
Nouveau nucléaire, paralysie générale
Août 2021, Pékin achève la construction du premier réacteur nucléaire de 4e génération à sels fondus et au thorium, une technologie présentée comme plus « propre » et plus « sûre ». Le 31 août, la start-up anglaise Newcleo lève 118 millions de dollars pour développer son réacteur rapide au plomb. Le 24 septembre, l’américain Nuscale Power signe en Pologne un protocole pour l’installation de trois de ses petits réacteurs modulaires (SMR) pour remplacer des centrales à charbon. Et côté français... Rien. Pas une annonce. Pas une start-up. Depuis 2019 et l’abandon de la construction d’Astrid, un prototype de réacteur de 4e génération qui pourrait recycler le combustible usé à l’infini, et qui était le fer de lance de l’innovation nucléaire française, le secteur est comme paralysé. Pourtant le programme n’est pas abandonné. « Simplement, nous pensons que la priorité est à la démonstration en laboratoire, et non pas à la construction – peut-être trop rapide –, d’un nouveau réacteur », explique Jean-Bernard Lévy, le PDG d’EDF. La priorité de l’innovation dans le nucléaire est surtout ailleurs.
Ce n’est ni plus ni moins la souveraineté technologique nucléaire française qui est en jeu.
En consacrant 50 millions d’euros du plan de relance pour accélérer le développement de Nuward, le SMR français conjoint au CEA, EDF, TechnicAtome et Naval Group, et 1 milliard d’euros dans France 2030, le gouvernement a enfin clairement indiqué la voie. Car ce n’est ni plus ni moins la souveraineté technologique nucléaire française qui est en jeu. Le nucléaire civil ne doit plus seulement produire en masse de l’électricité, comme le promettent les EPR, il doit aussi fournir de la chaleur au plus près des usages industriels, urbains ou de production d’hydrogène vapeur haute, plus efficace. La France doit également innover d’urgence pour prolonger la durée de vie de ses cuves de réacteur. Le CEA a bien des programmes pour cela, 1 000 chercheurs et environ 300 millions d’euros de budget dédiés. Mais habitué au temps long du nucléaire, personne ne semble avoir pris la mesure de l’urgence d’innover dans ce domaine.
Aurélie Barbaux
Quantique, une flopée de start-up en manque de relais
Une quinzaine d’entreprises françaises sont en bonne position pour devenir championnes mondiales, ou a minima européennes.
— Olivier Tonneau, associé de Quantonation
Dans le calcul quantique, l’excellence académique fait loi. Et pour cause, toutes les start-up proviennent de laboratoires de recherche. La France compte ainsi trois pôles majeurs dans le domaine : Paris intra-muros, avec l’École normale supérieure et l’université de Jussieu ; Paris-Saclay, avec notamment l’Institut d’optique et l’Inria ; Grenoble, où le CEA et l’Institut Néel du CNRS développent les qubits sur silicium. Autant de laboratoires dont sont sorties les start-up Pasqal, Quandela ou Alice & Bob. « Une quinzaine d’entreprises françaises sont en bonne position pour devenir championnes mondiales, ou a minima européennes », observe Olivier Tonneau, associé de Quantonation. Le fonds d’investissement, qui compte 15 jeunes pousses françaises et internationales dans son portefeuille, est l’un des rares dans le monde à être spécialisé dans le quantique. « La France a su prendre de l’avance, sur l’Allemagne notamment, dans la détection de ses start-up », poursuit Olivier Tonneau.
Une dynamique confortée par le plan quantique annoncé par Emmanuel Macron en janvier 2021. Doté de 1,8 milliard d’euros sur cinq ans, ce programme d’investissement est le second plus important en Europe, juste sous les 2,6 milliards d’euros cumulés sur sept ans en Allemagne... Mais très loin derrière la Chine, qui investissait dès 2015 10 milliards d’euros dans ce domaine, ou les États-Unis, dont les 2,1 milliards de dollars publics investis sur sept ans s’ajoutent aux investissements privés cumulés par ses géants Google, Honeywell, IBM, Microsoft et Amazon.
Une concurrence sévère, dont les industriels français sont globalement absents : si Atos commercialise un simulateur de qubits et collabore avec des start-up pour intégrer leurs processeurs quantiques à ses supercalculateurs, les autres grandes entreprises se cantonnent au rôle de (futurs) utilisateurs du calcul quantique.
Gautier Virol
Batteries, se structurer pour rattraper l’Asie
L’Hexagone a des cartes en main dans les batteries du futur, des architectures tout-solide aux chimies innovantes, en passant par les dispositifs de stockage stationnaire.
« Nous ne sommes pas ridicules du tout », rassure le professeur Patrice Simon, coordinateur de la stratégie nationale d’accélération dans les batteries. Certes, le marché des accumulateurs électriques est trusté par l’Asie de l’Est. Et avec ses investissements massifs, l’Allemagne fait de l’ombre à la France. Mais l’Hexagone a des cartes en main dans les batteries du futur, des architectures tout-solide aux chimies innovantes, en passant par les dispositifs de stockage stationnaire ou les techniques de pilotage et de diagnostic en temps réel des accumulateurs via l’intelligence artificielle.
Côté recherche publique, Jean-Marie Tarascon, professeur au Collège de France, et une multitude de laboratoires – le Laboratoire de réactivité et chimie des solides (LRCS) à Amiens, le CEA Liten à Grenoble, l’Institut de chimie de la matière condensée (ICMCB) à Bordeaux – se distinguent à l’échelle internationale. De quoi faire émerger de belles pépites, telles que la filiale Blue Solutions de Bolloré, qui produit déjà près de Quimper (Finistère) des batteries tout-solide lithium-polymère (fonctionnant à haute température), ou la jeune pousse Tiamat, qui ne prévoit rien de moins que de devenir le Tesla de la batterie sodium-ion à Amiens (Somme). Les chimistes Arkema, Solvay et Saint-Gobain se positionnent quant à eux dans la course aux matériaux.
Côté automobile, les constructeurs bataillent pour sécuriser leur approvisionnement. Une vallée de la batterie prend forme dans les Hauts-de-France : Stellantis et Saft mènent la danse, à travers la coentreprise Automotive Cells Company (ACC). Leur usine de batteries doit démarrer à Douvrin (Pas-de-Calais) en 2023. Non loin de là, Renault s’est allié au chinois Envision sur son site de Douai (Nord). À côté de ces mastodontes, la start-up Verkor pilote le troisième projet français de gigafactory. Trois déploiement qui donnent la priorité à la production de masse de batteries lithium-ion, mais qui gardent un œil sur l’avenir. À l’image d’ACC qui compte déjà 300 personnes dans son centre de R & D à Bruges (Gironde) et qui veut être prêt pour l’avènement du tout-solide.
Nathan Mann et Simon Chodorge
Semi-conducteurs, des positions fortes sur quelques segments
Le plan Nano 2022 consacre 5 milliards d’euros sur cinq ans à l’innovation dans ce secteur, dont environ 1 milliard de financement public.
La maîtrise des technologies clés des semi-conducteurs figure en tête des priorités du contrat de filière électronique conclu avec l’État en mars 2019. Le plan Nano 2022, volet français du projet important d’intérêt européen commun (Piiec) sur la nanoélectronique, consacre 5 milliards d’euros sur cinq ans à l’innovation dans ce secteur, dont environ 1 milliard de financement public. Il vise à préparer les prochaines technologies à la base des objets connectés et intelligents de demain. Ses cinq chefs de file sont STMicroelectronics, Soitec, Lynred, X-Fab France et UMS. Ils collaborent avec des labos comme le CEA-Leti à Grenoble, l’IM2NP à Sophia Antipolis, le Laas-CNRS à Toulouse, l’IEMN à Lille, le Lirmm à Montpellier ou le III-V Lab à Paris-Saclay. Avec 3 000 personnes et une salle blanche comparable à celles dans l’industrie, le CEA-Leti fait partie des trois centres d’excellence de la nanoélectronique en Europe aux côtés de l’Imec, en Belgique, et des instituts Fraunhofer, en Allemagne. Il est le berceau de plusieurs fleurons français, dont Soitec et Lynred.
L’effort d’innovation vise à conforter les forces de la France dans les capteurs, les imageurs spécialisés, les microcontrôleurs, les circuits radiofréquences, les composants électroniques de puissance. Pas question toutefois de combler les lacunes de l’Europe dans les processeurs, les mémoires ou les technologies avancées de production, domaines nécessitant trop d’investissements. La France se targue d’avoir des leaders dans des domaines pointus (STMicroelectronics dans les imageurs spécialisés, Soitec dans les substrats de silicium sur isolant, Lynred dans les détecteurs infrarouges, Air liquide dans les gaz de production, Riber dans les machines d’épitaxie à jet moléculaire...). Son dynamisme d’innovation se traduit par l’éclosion d’une flopée de start-up. Alors que SiPearl ambitionne de rendre l’Europe indépendante dans les processeurs de calcul intensif, Aledia incarne le rêve de l’Europe de revenir dans les écrans plats grâce à sa technologie unique de MicroLED à nanofils issue du CEA-Leti.
Ridha Loukil
