Près de 40 % de la capacité de production d'aluminium électrolytique dans le monde repose sur une « base technologique »

Au printemps 2026, sur la place du cœur de quartier Maruwan à Shenyang, dans l’arrondissement de Heping, la circulation est dense. À l’ouest de la place, deux bâtiments, l’un haut et l’autre bas, se dressent côte à côte. L’un est une vieille bâtisse en briques et structure mixte de style japonais, construite en 1931 : des briques grises, des toits d’ardoise sombre, silencieuse comme une horloge ; l’autre est un immeuble de bureaux moderne à façade vitrée, où les sons de frappes au clavier et les discussions feutrées se succèdent, tandis que sur la tablette des ingénieurs s’affichent la modélisation 3D, les analyses de simulation et les déductions basées sur les données.

Peu de gens savent que ce coin apparemment ordinaire est le « point de départ » de l’industrie chinoise de l’aluminium. La technologie qui y est produite alimente près de 40 % de la capacité mondiale d’électrolyse de l’aluminium, permettant à la Chine de passer d’un pays totalement dépendant des importations d’aluminium à un acteur qui fixe les règles du secteur mondial de l’aluminium. C’est ici, à Shenyang, que se trouve le siège de la Shenyang Aluminium & Magnesium Design & Research Institute Co., Ltd. (ci-après dénommé Shenyang Aluminium & Magnesium Institute). Depuis 75 ans, les lumières de Maruwan illuminent le parcours de l’industrie chinoise de l’aluminium : de l’absence à l’émergence, de la faiblesse à la puissance, et de ses débuts hésitants à la tête du monde.

Bâtir avec persévérance

En 1949, à la fondation de la nouvelle Chine, la production nationale d’aluminium n’était que de 10 tonnes, un enjeu crucial pour la sécurité nationale.

Dans le petit bâtiment gris de Maruwan, à Shenyang, les pionniers de l’industrie chinoise se pressaient dans des bureaux exiguës, travaillant nuit et jour pour le premier plan quinquennal. En mars 1951, l’ancêtre de l’Institut de Shenyang Aluminium & Magnesium, la Compagnie de conception d’ouvrages civils et de bâtiments du ministère de l’Industrie du Nord-Est, voit le jour. À l’époque, tous les plans étaient dessinés à la main par des ingénieurs utilisant un compas et des règles sur des tables à dessin ; les données étaient calculées à l’aide d’un boulier et d’une calculatrice manuelle. Dans ces conditions, ils conçoivent le premier complexe d’électrolyse d’aluminium de la nouvelle Chine — la fonderie d’aluminium de Fushun — ainsi que la première usine d’alumine, celle de Shandong, et plus d’une dizaine d’autres « premières » du pays.

En 1952, 31 jeunes filles, dont l’âge moyen ne dépassait pas 22 ans, forment la « Troisième Équipe de Mesure Féminine du 8 mars », la première équipe féminine de mesure en Chine. Elles portent des instruments de plus de 20 kg à travers montagnes et terrains sauvages, changeant d’épaule lorsque leur épaule gauche enfle ; elles mesurent le jour, puis, le soir, organisent les données à la lumière d’une lampe à huile.

Selon des statistiques incomplètes, durant le « premier plan quinquennal », plus de 2000 talents techniques issus des secteurs de la métallurgie, de l’exploration et de la conception ont été envoyés dans tout le pays. De petites « étincelles » ont été dispersées vers Pékin, Guiyang, Nanchang, Kunming, et d’autres villes, permettant à la carte technologique de l’industrie chinoise de l’aluminium de s’étendre rapidement.

Au début des années 1950, la Chine adopte des conduits à insertion latérale importés de l’ex-Union soviétique. Les techniciens de Shenyang Aluminium & Magnesium travaillent dur et, au milieu des années 1960, développent la technologie des conduits à insertion supérieure à la fonderie d’aluminium de Fushun. Avec l’ouverture économique, de nouveaux défis apparaissent. En 1978, la Chine introduit la technologie de grands bacs pré-cuits de 160 kA de la société japonaise de métaux légers. À cette époque, on utilisait encore des cuves d’électrolyse à anodes auto-cuites, très polluantes et énergivores. Bien que ces cuves importées présentent des défauts tels qu’une température élevée, une mauvaise formation du four, beaucoup de dépôts et une durée de vie courte, leur automatisation avancée et la purification des fumées ont profondément marqué l’industrie chinoise de l’aluminium.

Une campagne de « digestion, absorption et innovation » commence à Maruwan. Yang Ruixiang, maître de la conception d’ingénierie nationale, modifie une partie des cuves de la quatrième série de la fonderie d’aluminium de Fushun en 23 cuves pré-cuites à alimentation latérale de 135 kA, menant des essais d’expansion. En novembre 1979, la production commence, ouvrant la voie à la grande industrialisation. Ce type de cuve est ensuite utilisé dans la construction de la fonderie d’aluminium de Baotou, et remporte en 1987 le deuxième prix du Prix national de progrès scientifique et technologique.

Dans les années 1990, Shenyang Aluminium & Magnesium développe des cuves d’électrolyse à grande dimension grâce à des études par simulation numérique. Au début du XXIe siècle, une équipe menée par Yang Xiaodong conçoit, à partir des cuves existantes de la série SY, une version améliorée par simulation. Pour valider le champ magnétique, les techniciens restent des heures, parfois plus de dix, dans des ateliers brûlants, accumulant des brouillons pour optimiser la configuration des busbars.

La persévérance porte ses fruits. Les cuves de la série SY300kA, à anodes précuites, se distinguent par une configuration rationnelle des busbars, une stabilité du flux magnétique, un bon équilibre thermique et un système intelligent de contrôle multi-mode. En 2001, ces cuves conçues par Shenyang Aluminium & Magnesium établissent un record de production, qui ne cesse d’être battu depuis.

À la tête du secteur mondial

En 2013, le projet clé du programme national 863, confié à Shenyang Aluminium & Magnesium Institute, voit le lancement réussi de 12 cuves d’électrolyse ultra-large de 600 kA.

En 2017, le projet d’optimisation de la technologie d’électrolyse d’aluminium de la société nationale indonésienne d’aluminium lance un appel d’offres mondial. La compétition est féroce : des concurrents de classe mondiale proposent leurs solutions. L’Institut de Shenyang conçoit 3 cuves d’essai sur 5, tandis que d’autres en conçoivent 5. Après un an et demi d’essais, 3 cuves du concurrent tombent en panne, tandis que celles de Shenyang Aluminium & Magnesium présentent des performances supérieures, à un coût inférieur. Le client choisit sans hésiter la solution chinoise.

Ce moment marque la prise de conscience mondiale : la technologie de l’industrie chinoise de l’aluminium est fiable, et les cuves chinoises mènent désormais la course mondiale.

Aujourd’hui, la cuve d’électrolyse de 660 kA est une réalité en Chine, un sommet que l’humanité n’avait jamais atteint depuis plus de cent ans, depuis l’invention de Hall-Héroult.

Un nouveau voyage

Après 75 ans, les lumières de Maruwan ne se sont pas éteintes, elles brillent encore plus intensément dans la nouvelle ère.

À Baotou, le projet de troisième phase de Huayun pour l’électrolyse de l’aluminium fonctionne déjà. C’est la première usine véritablement numérique dans l’industrie de l’aluminium. Ce que Shenyang Aluminium & Magnesium Institute livre n’est plus seulement un plan : c’est une usine numérique en 3D, en synchronisation avec l’usine physique. En un clic, les responsables peuvent voir en temps réel la température, la tension et le rapport moléculaire des cuves d’électrolyse à des milliers de kilomètres. Autrefois, seules l’expérience et l’intuition des maîtres d’atelier suffisaient ; aujourd’hui, tout est basé sur un flux précis de données.

Face à l’objectif de « double carbone », une révolution verte se déroule discrètement. La technologie numérique d’électrolyse de l’aluminium, développée par Shenyang Aluminium & Magnesium Institute, réduit de 40 % le coefficient d’effet moyen des cuves, tout en améliorant la rendement du courant ; dans le domaine de l’économie d’énergie et de la protection environnementale, leur « système de désulfuration horizontale par micro-gouttelettes ultra-fines » réduit la consommation d’énergie de plus de 35 % par rapport aux techniques traditionnelles.

En 2024, les archives de Shenyang Aluminium & Magnesium Institute, contenant 250 000 volumes et plus de 600 000 fascicules de plans techniques, ont été inscrites dans le registre du patrimoine culturel industriel des entreprises centrales. On y trouve les plans de la première usine d’alumine de la nouvelle Chine, ainsi que des brouillons de conception pour plus de 500 usines d’aluminium, de magnésium, de silicium et de titane. Ces papiers jaunis ne racontent pas seulement des paramètres techniques : ils transmettent aussi l’esprit indéfectible de l’industrie chinoise de l’aluminium, sa force de se renouveler sans cesse.