Le pays accroît ses investissements dans la recherche et le développement de puces afin d'améliorer le taux de production nationale de dispositifs optiques.

Au cœur de la technologie photonique, les dispositifs photoniques ont vu leur marché croître continuellement grâce au développement rapide du secteur. Les cinq prochaines années constituent une période cruciale pour atteindre les objectifs du programme « Made in China 2025 » et représentent une opportunité stratégique pour l’accélération du développement de l’industrie des dispositifs photoniques. À cette fin, le Département de l’information électronique du ministère de l’Industrie et des Technologies de l’information (MIIT), sous l’égide de l’Association chinoise de l’industrie des composants électroniques, a collaboré avec des entreprises, des instituts de recherche, des universités et des experts du secteur afin d’élaborer conjointement la Feuille de route pour le développement technologique de l’industrie chinoise des dispositifs photoniques (2018-2022). Cette feuille de route vise à analyser l’état actuel du secteur, à identifier les principaux défis et priorités, et à définir des objectifs de développement pour les cinq prochaines années.

État de l'industrie

D'après les données du cabinet de conseil Ovum, le marché mondial des dispositifs de communication optique a connu une croissance soutenue entre 2015 et 2021, avec un chiffre d'affaires prévisionnel de 16,6 milliards de dollars en 2020. La demande émanant des marchés des télécommunications et de la communication de données est restée stable, tandis que celle du marché des réseaux d'accès s'est stabilisée. Comparé aux marchés des équipements et des câbles à fibres optiques, le secteur des dispositifs de communication optique demeure très concurrentiel, caractérisé par une faible concentration, de nombreux fabricants et une segmentation du marché.

Du point de vue technologique, les principaux fabricants mondiaux de dispositifs photoniques ont déployé activement des puces, des dispositifs et des modules optiques actifs, atteignant des débits de 100 Gbit/s et plus. Les entreprises chinoises détiennent une part de marché relativement importante sur le segment moyen et bas de gamme des dispositifs passifs et des modules émetteurs-récepteurs optiques à faible débit, mais leur potentiel de croissance reste considérable sur le segment haut de gamme des dispositifs actifs et des modules optiques. L'expansion du marché des centres de données est devenue un axe stratégique majeur pour de nombreux fabricants de dispositifs photoniques.

En termes de rentabilité, le secteur des dispositifs de communication optique affiche la marge bénéficiaire la plus faible de toute la chaîne industrielle. Cela est particulièrement vrai pour les entreprises nationales, dont les activités se concentrent sur les produits d'entrée et de milieu de gamme, ce qui se traduit par des niveaux de profit peu élevés. De ce fait, la plupart des entreprises nationales peinent à investir davantage dans la R&D pour les produits haut de gamme, ce qui freine le développement durable du secteur.

Du point de vue des parts de marché, les entreprises chinoises sont relativement faibles sur le marché mondial des dispositifs de communication optique, une seule d'entre elles figurant parmi les dix premières au niveau mondial. Les produits haut de gamme sont presque entièrement dominés par les fabricants américains et japonais, l'offre étant inférieure à la demande, tandis que les entreprises nationales demeurent majoritairement en phase de développement ou de recherche et développement dans ce domaine.

En matière de capacités de production de puces essentielles, les entreprises chinoises maîtrisent uniquement les procédés de fabrication des puces laser, détecteurs et modulateurs à des vitesses inférieures ou égales à 10 Gb/s, ainsi que les puces PLC/AWG et leurs capacités de conception, d'encapsulation et de test des circuits intégrés associés. Globalement, un écart important subsiste par rapport aux leaders internationaux, la technologie des puces haut de gamme accusant un retard d'une à deux générations sur celle des États-Unis et du Japon. De plus, la production nationale de puces photoniques dépend fortement des États-Unis, de Singapour, du Canada, de l'Allemagne, des Pays-Bas et de Taïwan, ce qui entraîne des pertes considérables de technologies clés. Faute d'une plateforme de traitement complète et stable pour les puces et dispositifs photoniques, et en raison du manque de main-d'œuvre qualifiée, la Chine n'a pas encore mis en place un système de R&D standardisé et global pour les dispositifs de communication optique, ce qui se traduit par des cycles de développement longs et une faible efficacité.

Stratégies et objectifs de développement

1. Stratégies de développement

(1) Améliorer l’environnement des affaires et favoriser un écosystème industriel sain : optimiser l’environnement industriel grâce à un soutien politique et à des conseils sur le marché afin de promouvoir un développement sain des entreprises.

(2) S’attaquer aux puces/dispositifs haut de gamme pour assurer la sécurité de la chaîne d’approvisionnement : se concentrer sur la résolution des problèmes techniques liés aux puces et aux dispositifs haut de gamme afin de sécuriser la chaîne industrielle.

(3) Renforcer les marchés internationaux et promouvoir la mondialisation de l'industrie : tirer parti de l'initiative « Ceinture et Route » pour explorer activement les marchés émergents en Asie et en Afrique, en stimulant la production et la R&D internationales.

2. Objectifs d'ajustement structurel

(1) Transition des produits d'entrée de gamme aux produits haut de gamme : optimisation de la structure des produits axée sur le marché, avec un accent mis sur le renforcement de la R&D et les innovations majeures dans les modules émetteurs-récepteurs optiques 100 Gb/s, les produits ROADM, les connecteurs fibre haut de gamme, les lasers 10 Gb/s et 25 Gb/s, ainsi que les puces CI associées. Investissement accru dans les modules émetteurs-récepteurs optiques 400 Gb/s de nouvelle génération et l'intégration de la photonique sur silicium afin de rester compétitif face aux leaders internationaux.

(2) Transition de l'assemblage à la technologie des puces de base : remédier aux faiblesses en amont et consolider les fondements de l'industrie en développant des capacités de R&D et de fabrication pour les puces photoniques, notamment les puces laser, les puces de photodétecteurs, les puces de circuits intégrés et les puces photoniques intégrées. Garantir que, d'ici 2022, le taux de localisation des puces photoniques d'entrée et de milieu de gamme dépasse 60 % et celui des puces photoniques haut de gamme dépasse 20 %.

(3) Cultiver les entreprises leaders et les PME émergentes : encourager les entreprises leaders à stimuler le développement technologique de base et l'établissement de normes, tout en soutenant la croissance des petites et moyennes entreprises émergentes pour renforcer l'écosystème industriel.

(4) Promouvoir l’interconnexion tout au long de la chaîne industrielle : normaliser l’environnement industriel et bâtir un écosystème industriel en encourageant les fabricants nationaux d’équipements de systèmes à privilégier les dispositifs photoniques nationaux. Promouvoir l’innovation collaborative tout au long de la chaîne industrielle, établir des plateformes de test et développer conjointement des écosystèmes d’applications afin d’améliorer la compétitivité internationale.

3. Objectifs d'innovation technologique

(1) Créer des plateformes de collaboration et d'innovation industrielles : accélérer la construction du Centre national d'innovation manufacturière pour la photonique de l'information, intégrer les ressources d'innovation nationales et internationales et stimuler la transformation et la modernisation industrielles.

(2) Renforcer la R&D et le développement des talents pour les lasers actifs de base, les puces photoniques en silicium et les matériaux en amont clés : combler les lacunes technologiques en établissant des plateformes de R&D partagées, en augmentant les réserves de talents et en attirant des talents étrangers de haut niveau.

(3) Percées dans les processus d'emballage et de test intégrés haute densité et haute vitesse : Sous l'impulsion d'entreprises de premier plan, promouvoir l'industrialisation des modules émetteurs-récepteurs optiques cohérents 100 Gb/s et 200 Gb/s, des produits ROADM, des modules émetteurs-récepteurs optiques 200 Gb/s et 400 Gb/s pour les centres de données et des modules émetteurs-récepteurs optiques 25 Gb/s pour les communications mobiles 5G, soutenant ainsi les grands projets nationaux.

(4) Améliorer les normes techniques et les systèmes de propriété intellectuelle : établir un système de normes complet pour les systèmes et dispositifs de communication optique, encourager les entreprises à participer à l'établissement des normes internationales et nationales, renforcer les demandes de brevets, améliorer la qualité des brevets et constituer un pool de brevets nationaux pour renforcer la compétitivité internationale.

Grâce à ces mesures, l'industrie chinoise des dispositifs photoniques devrait réaliser des percées technologiques et une modernisation industrielle au cours des cinq prochaines années, réduisant progressivement l'écart avec les leaders internationaux et favorisant un développement sain et durable du secteur.