TSMC étudie des moteurs sans terres rares alors que Taïwan cherche des alternatives aux approvisionnements chinois

Un petit composant d'usine représente un risque majeur pour l'approvisionnement

TSMC demande à ses fournisseurs d'équipements si des moteurs sans terres rares pourraient fonctionner dans ses systèmes d'automatisation d'usine. L'entreprise cherche ainsi à réduire son exposition aux contrôles chinois à l'exportation dans les usines qui produisent certaines des puces les plus avancées au monde. Trois dirigeants du secteur informés des projets ont décrit cette enquête auprès des fournisseurs dans des témoignages publiés le 22 octobre.

Cette étude s'inscrit dans une stratégie plus large de Taïwan en matière de matériaux : produire localement l'équivalent de la moitié des besoins annuels prévus en terres rares, soit environ 2 000 tonnes d'ici 2030. Atteindre cet objectif supposerait d'en produire environ 1 000 tonnes par an, tout en développant les capacités de raffinage, de recyclage et de fabrication nécessaires pour transformer les matières premières en produits utilisables.

La préoccupation immédiate de TSMC concerne les machines. Les aimants en terres rares permettent aux moteurs de déplacer des pièces dans les usines hautement automatisées. Une pénurie de ces composants spécialisés pourrait affecter la production destinée aux fabricants de smartphones, aux systèmes d'intelligence artificielle, aux centres de données et aux chaînes d'approvisionnement de la défense.

Deux personnes au fait des discussions ont indiqué que les travaux en étaient encore à un stade précoce et qu'aucune généralisation des équipements dotés de moteurs sans terres rares n'était prévue. Les fournisseurs sont invités à évaluer la faisabilité, et aucun calendrier d'adoption n'a été communiqué.

La réponse de Taïwan suit donc deux axes liés. TSMC étudie la possibilité d'utiliser d'autres composants dans ses équipements, tandis que le gouvernement et les chercheurs cherchent à sécuriser d'autres sources des matériaux dont l'industrie continue d'avoir besoin. Ces deux démarches répondent à une chaîne d'approvisionnement largement dominée par la Chine.

Pourquoi les moteurs comptent dans la production de puces

TSMC, le premier fabricant mondial de puces sous contrat, fabrique des puces pour d'autres entreprises. Ses usines reposent sur des machines automatisées, dont les moteurs assurent les mouvements nécessaires au fonctionnement des équipements. Les aimants en terres rares sont largement utilisés car ils permettent de concevoir des moteurs compacts et efficaces.

La Chine exige des licences d'exportation pour certaines matières de terres rares, certains aimants et les technologies de traitement associées. Les entreprises qui dépendent de produits soumis à ces contrôles doivent donc intégrer les autorisations d'exportation à leurs dispositifs d'approvisionnement.

Une personne au fait des projets de TSMC a indiqué que la crainte d'une éventuelle perturbation venant de Chine avait déclenché la recherche d'autres solutions. L'enjeu commercial va au-delà de l'accès aux minerais bruts : un fabricant de puces doit aussi pouvoir compter sur ses fournisseurs d'équipements pour lui livrer les pièces spécialisées utilisées dans ses usines.

Cao Shen, chercheur à l'ITRI et responsable d'un groupe au sein des laboratoires de recherche sur les matériaux et la chimie de l'institut, a expliqué que l'industrie taïwanaise des semi-conducteurs utilise directement beaucoup moins de terres rares que les fabricants de véhicules électriques et les industries axées sur les moteurs. Dans les semi-conducteurs, elles servent notamment au polissage mécano-chimique, qui lisse les surfaces pendant la fabrication, ainsi qu'à certains matériaux isolants et équipements.

Un besoin relativement faible en matériaux peut néanmoins être important lorsqu'il concerne un composant indispensable d'une machine. Pour TSMC, la question concrète est de savoir si les fournisseurs peuvent proposer des moteurs adaptés, moins exposés aux matériaux soumis à des contrôles, tout en répondant aux exigences de l'usine.

La Chine domine le raffinage et la production d'aimants

La Chine représentait 91 % de la production de terres rares raffinées destinées aux aimants et 94 % de la production d'aimants permanents frittés en 2024, selon des chiffres attribués à l'Agence internationale de l'énergie. Le frittage est un procédé de fabrication qui lie les particules d'un matériau pour former un aimant solide.

Ces chiffres montrent la concentration de la production à deux étapes : le traitement des terres rares pour en faire des matériaux utilisables et la fabrication d'un grand type d'aimant fini. Découvrir un gisement ailleurs ne résout qu'une partie du problème. Les fabricants ont aussi besoin de capacités de séparation, de raffinage, de production d'alliages et de fabrication d'aimants.

Cao a indiqué que le néodyme était un ingrédient essentiel des aimants permanents au néodyme, au fer et au bore, largement utilisés dans les moteurs efficaces. Du dysprosium peut être ajouté pour les conditions exigeantes, notamment les températures élevées, les charges lourdes ou les vitesses de rotation importantes.

L'enquête de TSMC auprès de ses fournisseurs vise à réduire la demande de ces matériaux en modifiant la conception des équipements. Les projets taïwanais de raffinage et de recyclage visent, eux, à sécuriser l'offre. La réussite de l'un ou l'autre de ces axes pourrait réduire l'exposition aux risques, mais chacun exige des travaux d'ingénierie et des décisions commerciales distincts.

Les recherches taïwanaises ont abouti à des métaux et des alliages

L'Industrial Technology Research Institute, connu sous le nom d'ITRI, concentre ses recherches sur les terres rares sur le néodyme et le dysprosium. En novembre 2025, l'institut a annoncé pouvoir traiter des ressources contenant environ 5 % de terres rares pour obtenir des oxydes et des métaux de terres rares d'une pureté de 99,9 %.

L'ITRI a également indiqué avoir formulé un alliage de néodyme, de fer et de bore et tester des matériaux avec des entreprises taïwanaises et des établissements universitaires. Un oxyde est un composé contenant de l'oxygène ; produire un métal, puis un alliage, exige des étapes de traitement supplémentaires pour obtenir les matériaux utilisés dans les aimants.

L'institut prévoyait de commencer à transférer sa technologie à des entreprises privées en 2026. Le transfert de technologie consiste à mettre des méthodes de recherche et les connaissances associées à la disposition de l'industrie, afin que les entreprises puissent développer leur production à partir de ces travaux.

Taïwan dispose déjà de clients industriels potentiels. Taigene Metal fabrique des aimants en terres rares et en ferrite et possède une usine à Taoyuan. Les raffineurs locaux devraient fournir la composition, la régularité et les quantités nécessaires à ces fabricants.

Dans une déclaration sur l'initiative actuelle concernant les terres rares, l'ITRI a indiqué travailler avec le département de la technologie industrielle du ministère de l'Économie à la préparation d'un projet. Il n'a pas fourni d'autres détails à son sujet.

Comment s'articulent les recherches et les projets de production

En février, le ministre de l'Économie, Kung Ming-hsin, a déclaré que le gouvernement soutiendrait le développement par l'ITRI de technologies liées aux terres rares, avec une ligne de production pilote prévue dans les trois ans. Il a évoqué une capacité qui pourrait couvrir environ 50 % de la demande intérieure estimée de Taïwan.

Les autorités ont fixé séparément l'objectif de produire localement, d'ici 2030, la moitié des besoins annuels prévus, soit environ 2 000 tonnes. Le calendrier de la ligne pilote porte sur la construction et la démonstration d'un procédé de production ; l'objectif national porte sur le volume que Taïwan souhaite fournir.

La succession des étapes de recherche et des jalons politiques montre comment le projet a évolué :

• 2023 : lancement d'un projet technologique du ministère de l'Économie, avec la mise en place initiale d'équipements de recherche.
• 2024 : le projet passe à des recherches ciblées sur le néodyme et le dysprosium.
• Novembre 2025 : l'ITRI présente ses résultats de raffinage et ses projets de transfert de technologie en 2026.
• Février 2026 : Kung annonce le soutien à une ligne de production pilote d'ici trois ans.
• 22 octobre 2026 : des témoignages sur l'enquête de TSMC auprès de ses fournisseurs font état de discussions préliminaires sur des moteurs sans terres rares.
• 2030 : Taïwan vise à produire localement la moitié de ses besoins annuels prévus en terres rares.

Les priorités de recherche de l'institut s'étendent aux drones, aux robots et aux moteurs de véhicules électriques. Ces secteurs ont également besoin d'un approvisionnement fiable en matériaux pour aimants. Une industrie locale de traitement servirait donc une clientèle plus large que celle des seuls équipements pour semi-conducteurs.

Le recyclage nécessite des matériaux adaptés à un coût raisonnable

L'expertise de Taïwan en matière de recyclage offre une autre source de terres rares. Une étude de 2022 menée par Chen Wei-sheng, Jian Guo-cai et Lee Cheng-han, chercheurs à l'université nationale Cheng Kung, a utilisé des aimants provenant de moteurs de véhicules électriques mis au rebut et fournis par un recycleur local.

Les chercheurs ont dissous un échantillon d'un gramme et testé la séparation sélective du dysprosium d'avec le néodyme et le praséodyme. L'étude a également identifié des travaux supplémentaires, notamment le traitement en plusieurs étapes et la régénération du liquide utilisé pour l'extraction.

Leo Chang, vice-président d'UWin Nanotech, a identifié l'accès à des matières premières adaptées et la rentabilité du traitement comme des contraintes majeures. Son entreprise exploite commercialement des technologies de récupération des métaux précieux, tandis que ses applications de recyclage des terres rares sont encore en développement.

Chang préconise de commencer par des déchets concentrés et de valeur, comme les aimants permanents récupérés dans des produits arrivés en fin de vie. La collecte d'appareils électroniques mis au rebut en mélange et leur démontage peuvent entraîner des coûts importants avant même le début du raffinage.

Une étude de 2026 publiée dans l'AIChE Journal par Chris Laliwala, de l'université Carnegie Mellon, et ses collègues a modélisé la récupération de matériaux à partir d'aimants permanents mis au rebut. Selon ses hypothèses, les aimants provenant de véhicules électriques et hybrides pourraient permettre une récupération rentable. Le scénario des disques durs n'était pas rentable, en partie parce que la quantité de matériaux adaptés était insuffisante.

Pour un recycleur taïwanais, la décision commerciale correspondante dépend des volumes collectés localement, des coûts de démontage et des acheteurs des matériaux récupérés. Une usine de traitement a besoin d'un flux régulier de matières, ainsi que d'une méthode pour en extraire les éléments de valeur.

Un traitement plus propre fait partie du défi industriel

L'ITRI s'est appuyé sur son expérience du recyclage des acides usagés et des eaux usées dans les industries des semi-conducteurs et de l'optoélectronique pour réduire l'impact environnemental du raffinage des terres rares.

L'institut a indiqué que son nouveau procédé réduisait les déchets d'environ 50 %, l'utilisation de produits chimiques de plus de 40 % et la consommation d'énergie d'environ 20 %. Dans son bilan de novembre 2025, il s'est fixé pour objectif de réduire la consommation d'énergie de 30 % d'ici fin 2026.

Ces changements ont une incidence sur les coûts d'exploitation autant que sur la gestion des déchets. Les produits chimiques, l'énergie et le traitement des déchets influent tous sur le prix auquel un raffineur peut vendre ses matériaux. L'ITRI a désigné l'équilibre entre performance environnementale, consommation d'énergie et coût comme un défi majeur du développement.

Une production continue nécessiterait également une qualité constante et des volumes suffisants. Pour un fabricant d'aimants, le résultat utile consiste à recevoir régulièrement des matériaux conformes à ses spécifications, à un prix convenu.

Les approvisionnements à l'étranger et les achats publics élargissent la démarche

En juillet, Kung a indiqué que des responsables prévoyaient de se rendre en Californie et au Colorado le mois suivant afin d'évaluer des gisements et de déterminer si les ressources correspondaient aux besoins de Taïwan. Il a également évoqué des contacts avec l'Australie et le Canada. Les travaux en étaient au stade de l'évaluation des sources d'approvisionnement, et les livraisons restaient à organiser.

Les matériaux importés pourraient compléter les aimants récupérés et permettre à Taïwan de développer ses capacités de traitement sans dépendre entièrement de la collecte de déchets locaux. La combinaison dépendrait des éléments disponibles et des produits que les clients souhaitent acheter.

En juin, Raymond F. Greene, directeur de l'American Institute in Taiwan, l'ambassade de facto de Washington à Taipei, a déclaré que les États-Unis travaillaient avec Taïwan et d'autres partenaires à la mise en place d'autres sources d'approvisionnement, au développement des capacités de traitement et au renforcement de la résilience des chaînes d'approvisionnement.

Des responsables américains ont également discuté avec l'ITRI de la diversification des chaînes d'approvisionnement en minerais critiques, selon une personne d'un groupe de réflexion américain au fait de ces échanges. Une coopération sur le traitement porterait sur l'une des étapes où la part de la Chine dans la production est particulièrement élevée.

La loi taïwanaise sur la promotion de la circulation des ressources, promulguée en juin, prévoit une mesure concernant les achats. Son article 32 impose aux organismes publics de donner la priorité aux produits et services désignés comme écologiques et circulaires, les catégories de produits et les procédures d'évaluation étant régies par des textes d'application.

Les achats publics pourraient contribuer à créer une demande de matériaux récupérés. Les fabricants auraient toujours besoin de contrats portant sur des produits adaptés, reliant ainsi le cadre réglementaire aux commandes et aux investissements réels.

Ce que cela implique pour les usines et les fournisseurs

Les recherches de TSMC mettent une question précise concernant les équipements au cœur des ambitions plus larges de Taïwan dans le domaine des matériaux. Les fournisseurs d'équipements doivent évaluer si des moteurs sans terres rares peuvent répondre aux exigences de l'automatisation des usines. Les raffineurs et les recycleurs doivent organiser un approvisionnement fiable en matières, leur traitement industriel et la recherche de clients.

Chang estime également que les entreprises taïwanaises pourraient fournir des équipements et des solutions d'ingénierie à des installations de recyclage situées à l'étranger, à proximité des sources de matériaux mis au rebut. Il a décrit ce modèle commercial potentiel ainsi :

« Ainsi, Taïwan pourrait devenir un partenaire technologique et de traitement, plutôt qu'une simple destination pour les déchets importés », a-t-il déclaré.

Pour réserver aux fabricants taïwanais la production de ces installations, il faudrait conclure des accords d'approvisionnement en plus des ventes d'équipements. Cette possibilité à l'étranger répond aux mêmes besoins concrets que les projets locaux : des intrants fiables, des produits adaptés et des acheteurs engagés.

Pour les clients des fabricants de puces, l'évolution immédiate consiste en des travaux préparatoires sur une éventuelle solution de remplacement pour les équipements. Pour l'industrie taïwanaise des matériaux, les prochaines étapes sont les transferts de technologie prévus, la ligne de production pilote et les progrès vers l'objectif de volume fixé pour 2030. Ensemble, ces efforts visent à donner aux usines davantage de choix quant aux machines qu'elles achètent et aux matériaux qui les composent.

Points clés

• TSMC a interrogé ses fournisseurs sur la possibilité d'utiliser des moteurs sans terres rares dans les équipements d'automatisation de ses usines.
• Les discussions en sont encore à un stade précoce ; aucun déploiement à grande échelle n'est prévu.
• Selon les chiffres de l'AIE, la Chine représentait en 2024 91 % de la production de terres rares raffinées destinées aux aimants et 94 % de la production d'aimants permanents frittés.
• L'ITRI a indiqué avoir produit des oxydes et des métaux de terres rares d'une pureté de 99,9 % et prévu un transfert de technologie en 2026.
• Taïwan vise à couvrir localement environ 1 000 tonnes sur des besoins annuels prévus de 2 000 tonnes d'ici 2030.
• Le recyclage, les approvisionnements à l'étranger et les autres conceptions de moteurs répondent à différents aspects du risque d'approvisionnement.