Le prochain relais de croissance de la chimie

Nov 08, 2023

Le marché automobile est en pleine mutation. Selon une prévision du McKinsey Center for Future Mobility, les véhicules électriques à batterie (BEV) et les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) représenteront plus de 55 % de la production de nouveaux véhicules d'ici 2030 en Chine, en Europe et en Amérique du Nord. Cela représente 47 millions d'unités dans le monde, soit sept fois plus qu'en 2021.

L'adoption est allée au-delà des start-ups, tous les équipementiers traditionnels se concentrant désormais sur les véhicules électriques (VE) et les prévisions de pénétration des VE continuent de s'accélérer : plus de 500 programmes de VE arriveront sur le marché entre 2024 et 2026 seulement (Figure 1). En bref, l'architecture des véhicules de demain se définit aujourd'hui, offrant une fenêtre d'opportunité étroite aux entreprises chimiques pour établir la norme pour les applications de matériaux dans les années à venir.

Bien que les véhicules électriques soient un sujet brûlant dans l'industrie chimique depuis un certain temps,1Pour en savoir plus, voir "What the future of mobility hold for chemical players", McKinsey, 21 septembre 2020. un changement de paradigme majeur dans les pratiques d'approvisionnement automobile a fait de l'espace considérablement plus attractif pour les acteurs de la chimie (sans tenir compte de la chimie cellulaire, un marché régi par une dynamique de chaîne de valeur unique2Pour en savoir plus sur la chaîne de valeur de la batterie, voir Nicolò Campagnol, Alexander Pfeiffer et Christer Tryggestad, "Capturing the battery value-chain opportunity," McKinsey, 7 janvier 2022. ). Alors que les produits chimiques dans l'industrie automobile étaient traditionnellement considérés sur la base d'un coût unitaire, les fournisseurs étant à peine capables de maintenir la valeur sur le cycle de vie du programme, les équipementiers automobiles avisés et les fournisseurs de niveau adoptent désormais une approche basée sur la valeur du système. Ces acteurs reconnaissent que les solutions de matériaux peuvent apporter une valeur démesurée en réduisant les coûts et en améliorant la fiabilité de pièces coûteuses telles que les batteries, l'électronique de puissance et les moteurs électriques.

Pour illustrer ce point, considérons le groupe motopropulseur d'un BEV typique. La batterie, l'onduleur et le moteur électrique coûtent ensemble plus de 10 000 $, soit souvent trois à quatre fois le coût de leurs pièces équivalentes dans un véhicule à moteur à combustion conventionnel (pièce 2). Par conséquent, le coût du système de véhicule doit être réduit pour que les BEV soient largement adoptés.

Dans ce contexte, les principaux équipementiers ont découvert que l'utilisation des bons matériaux thermiques et isolants dans le groupe motopropulseur peut entraîner des augmentations significatives de l'efficacité du système et des réductions des coûts de garantie, qui, ensemble, peuvent valoir plusieurs centaines de dollars par véhicule. Ces économies permettent aux équipementiers d'investir beaucoup plus facilement dans l'activation de ces matériaux.

Par exemple, une transition de modules d'alimentation en oxyde de silicium (Si) vers des modules de puissance en carbure de silicium (SiC) dans l'onduleur peut générer des économies système de l'ordre de 200 $ par véhicule pour les équipementiers. Cela est dû à la plus grande efficacité énergétique du semi-conducteur (réduisant le coût de la batterie) et à un profil de refroidissement plus optimal (réduisant le coût de la gestion thermique), bien que le SiC coûte plus cher que ses homologues Si. Par conséquent, les innovations dans les matériaux qui permettent de réduire les coûts des systèmes peuvent apporter une valeur considérable aux équipementiers (Figure 3).

Les défis de grande valeur qui génèrent les avantages des systèmes du véhicule se produisent principalement dans le groupe motopropulseur. L'industrie des matériaux spécialisés dans ces applications - sans compter la chimie des cellules de batterie - pourrait voir un pool de valeur industrielle de plus de 20 milliards de dollars d'ici 2030, axé sur des défis de grande valeur liés à l'efficacité énergétique, à la gestion thermique et à la durée de vie de la batterie.

Pour comprendre où se situe le plus grand potentiel de création de valeur et maximiser la probabilité de le capter, les acteurs des matériaux doivent répondre aux cinq questions suivantes :

Les entreprises chimiques verront une valeur démesurée des innovations de matériaux qui résolvent les problèmes d'efficacité énergétique, de gestion thermique et de garantie.

Compte tenu de l'évolution de la dynamique des achats, il est temps de repenser la participation dans l'industrie automobile. Les entreprises chimiques détiennent les clés des défis en matière de coûts pour les équipementiers dans de nombreux domaines de composants critiques et peuvent jouer un rôle central dans le déblocage de la transformation de l'électrification automobile. Il est maintenant temps pour les acteurs de la chimie de saisir l'opportunité.