La compétition en IA ouvre un super cycle pour les métaux rares : l'étain, l'indium et l'hafnium sont-ils à l'aube d'une réévaluation historique ?

Les investissements dans le matériel informatique lié à l'IA passent d'une simple concentration sur les puces à une chaîne plus longue : serveurs complets, composants réseau haut débit, alimentation des centres de données, systèmes de refroidissement à haute densité thermique, qui consomment tous davantage de matières premières de base. Pour les métaux rares, le changement clé n'est pas l'ajout d'un concept, mais le fait que la demande en aval commence à entrer dans une phase où elle peut être mesurée.

Dans un rapport de recherche daté du 20 juin, Liu Yiting, analyste chez Dongwu Securities, a déclaré : "Les dépenses d'investissement mondiales en IA entrent dans une phase d'accélération non linéaire", les investissements passant progressivement d'un simple produit unique (les puces) à la couverture des serveurs, des réseaux haut débit, des infrastructures d'alimentation électrique et des systèmes de refroidissement, "apportant des dividendes de demande pour les matières premières en amont".

Parmi elles, l'étain, l'indium et le hafnium correspondent respectivement à trois goulets d'étranglement dans la mise à niveau du matériel informatique lié à l'IA : l'étain est utilisé pour le placage des PCB et le soudage CMS ; l'indium, sous forme de phosphure d'indium, entre dans les communications optiques haut débit ; le hafnium, en tant que matériau de grille à haute constante diélectrique, sert à la miniaturisation continue des procédés avancés. Selon les estimations, la consommation d'étain pour les PCB pourrait augmenter de 49 000 tonnes entre 2026 et 2030 ; la demande d'indium pour le phosphure d'indium dans les centres de données IA pourrait passer de 19 tonnes en 2025 à 419 tonnes en 2030 ; et la demande mondiale de hafnium pourrait passer de 100 tonnes en 2024 à 142 tonnes en 2030.

Le point commun des trois métaux se situe du côté de l'offre : l'étain est affecté par l'appauvrissement des ressources, les politiques indonésiennes, la reprise de la production au Myanmar moins bonne que prévu, et les changements dans les flux commerciaux ; l'indium est contraint par l'extraction de zinc et le faible taux d'utilisation des fonderies de zinc ; le hafnium est limité par la séparation zirconium-hafnium, les préoccupations environnementales, la viabilité économique et les perturbations géopolitiques. C'est la combinaison d'une demande croissante et d'une offre contrainte qui constitue la logique centrale de la hausse des prix.

L'argent dépensé pour le matériel d'IA ne se limite plus aux GPU

Les dépenses d'investissement sont l'indicateur avancé de cette chaîne. En 2026, les dépenses d'investissement combinées des quatre géants du cloud – Microsoft, Google, Amazon et Meta – pourraient atteindre jusqu'à 725 milliards de dollars. De janvier à septembre 2025, la contribution des investissements américains liés à l'IA à la croissance du PIB réel a atteint 39 %, soit un taux plus élevé que les 36 % observés lors de la bulle Internet de 2000.

Les mises à niveau matérielles se concentrent sur quatre directions : densité de calcul, bande passante mémoire, vitesse d'interconnexion et efficacité énergétique. Les puces ne sont qu'un élément. Le nombre de couches des PCB des serveurs IA est passé de 8 à 24 couches pour les serveurs traditionnels à généralement 28 à 46 couches, certains projets utilisant même des conceptions à 56 couches. Les modules optiques haut débit évoluent de 800 G à 1,6 T, puis à 3,2 T, et le goulot d'étranglement de l'interconnexion interne des centres de données devient de plus en plus évident. Les procédés avancés continuent de progresser, et le diélectrique de grille traditionnel en dioxyde de silicium approche également de sa limite physique.

Les petits métaux entrent en scène non pas parce qu'ils sont rares en eux-mêmes, mais précisément parce qu'ils se situent à ces points de mise à niveau.

Le nouvel apport d'étain se trouve dans les PCB, mais l'offre a du mal à suivre

Dans l'industrie électronique, l'étain joue un rôle dans le soudage et la connexion. L'expansion des serveurs IA, des PCB haut de gamme et de l'encapsulation avancée augmente la consommation d'étain.

Les estimations décomposent la consommation d'étain en deux parties : la consommation d'étain pour le placage dans la fabrication des PCB et la consommation d'étain pour l'encapsulation CMS. Dans le placage des PCB, la consommation unitaire d'étain pour les cartes HDI est d'environ 40,19 grammes/mètre carré, pour les cartes multicouches d'environ 12,84 grammes/mètre carré, soit plus de trois fois plus pour les HDI que pour les multicouches. Dans l'encapsulation CMS, la consommation unitaire d'étain est d'environ 294,22 grammes/mètre carré. Globalement, la consommation unitaire d'étain pour le placage des PCB et l'encapsulation CMS est d'environ 318 grammes/mètre carré.

Selon les prévisions de Prismark, la production mondiale de PCB atteindra 663 millions de mètres carrés en 2030, avec un taux de croissance annuel composé d'environ 6,7 % entre 2026 et 2030. Dans les estimations correspondantes, la consommation mondiale d'étain pour les PCB passera de 163 000 tonnes en 2026 à 212 000 tonnes en 2030, soit une augmentation de 49 000 tonnes en quatre ans, avec un TCAC de 6,9 %. Sur la base d'une consommation mondiale d'étain de 380 000 tonnes en 2025, l'élasticité de la demande d'étain tirée par les PCB est de 12,3 %.

Le problème réside dans l'offre.

Les réserves mondiales prouvées d'étain sont d'environ 6 millions de tonnes, avec un ratio statique réserves/production d'environ 20,7 ans, inférieur à celui de métaux industriels comme le cuivre, le nickel et le cobalt. Entre 2015 et 2025, le prix de l'étain a fortement augmenté, mais la production mondiale de minerai d'étain est passée de 289 000 tonnes à 290 000 tonnes, soit une croissance presque nulle en dix ans. La production chinoise de minerai d'étain est passée de 110 000 tonnes à 71 000 tonnes, avec un TCAC de -4,3 %.

L'Indonésie est une variable importante. En 2025, la production indonésienne de minerai d'étain représente 21 % de la production mondiale, mais ces dernières années, les politiques d'approbation minière, le contrôle des mines illégales, les redevances progressives et les prix de base minimaux ont été fréquemment ajustés, entraînant une forte volatilité des exportations. Le Myanmar était autrefois un fournisseur important, représentant 17 % de la production mondiale de minerai d'étain en 2018, mais après l'épuisement des ressources et l'interdiction des mines, la production est tombée à 12 000 tonnes en 2025. Même après l'annonce de la reprise de la production par l'État Wa au second semestre 2025, les importations chinoises de minerai d'étain en provenance du Myanmar n'avaient atteint qu'environ 1 300 tonnes métriques d'étain métal d'ici avril 2026, encore inférieures au niveau d'environ 2 200 tonnes par mois avant l'interdiction.

Les flux commerciaux sud-américains changent également. Le Pérou, le Brésil et la Bolivie ont produit ensemble 76 000 tonnes d'étain en 2025, soit 26 % de la production mondiale. Les États-Unis sont la première destination des exportations de lingots d'étain péruviens, tandis que les exportations boliviennes vont principalement aux Pays-Bas, au Royaume-Uni et aux États-Unis. L'accélération de la structuration de la chaîne industrielle de l'étain aux États-Unis pourrait absorber davantage de matières premières sud-américaines.

Globalement, Dongwu Securities estime que le marché de l'étain fera face simultanément à une forte augmentation de la demande et à des perturbations de l'offre au cours des 3 à 4 prochaines années, avec une forte incitation à la hausse des prix. D'une part, l'accélération des dépenses d'investissement mondiales en IA, avec l'expansion du matériel comme les PCB, apportera une augmentation tangible de la demande d'étain. D'autre part, la concentration élevée et la forte instabilité de l'offre mondiale d'étain, ainsi que les nombreux facteurs affectant l'offre,

L'élasticité de l'indium provient du phosphure d'indium, mais on ne peut pas augmenter la production d'indium à volonté.

La demande traditionnelle d'indium est principalement constituée de cibles ITO, représentant environ 70 %, utilisées pour les écrans LCD et les écrans plats ; l'électronique des semiconducteurs, les alliages et les soudures représentent chacun environ 12 %. En 2025, la consommation mondiale d'indium raffiné était de 2 316 tonnes, et elle devrait passer à 2 510 tonnes en 2026 et 2 813 tonnes en 2027.

Le nouvel apport provient des communications optiques. À l'intérieur des centres de données IA, les GPU doivent échanger des données à grande vitesse. Dans les clusters de modèles massifs de niveau milliers de cartes, la consommation énergétique du transfert de données entre les puces représente plus de 90 % de la consommation totale d'énergie du système, et la distance de transmission effective des interconnexions cuivre se réduit à quelques centimètres après l'augmentation des vitesses. Le débit de transmission des données passe de 100 G/lane à 200 G/lane, et continue de progresser vers 400 G/lane, faisant de l'interconnexion optique une direction plus réaliste.

Les avantages du phosphure d'indium sont clairs : c'est un semiconducteur à bande interdite directe, avec une énergie de bande interdite d'environ 1,34 eV, correspondant aux fenêtres de faible perte de 1310 nm/1550 nm dans les communications par fibre optique ; la mobilité des électrons est plus de 10 fois supérieure à celle du silicium, permettant une modulation haute fréquence au-delà de 100 GHz. Dans les puces laser des modules optiques haut débit, le phosphure d'indium est le matériau central.

Dans les estimations, un substrat de phosphure d'indium de 4 pouces consomme environ 32,2 grammes d'indium par plaque. En 2025, la demande de phosphure d'indium pour les centres de données IA est d'environ 600 000 plaques, ce qui se traduit par une demande d'indium de 19,3 tonnes ; d'ici 2030, la demande de phosphure d'indium pourrait atteindre 13 millions de plaques, correspondant à une demande d'indium de 419 tonnes, soit une multiplication par plus de 22. Sur la base de la demande mondiale d'indium en 2025, cela pourrait représenter à lui seul une augmentation de plus de 20 %.

La contrainte d'offre réside dans le fait que l'indium est principalement associé aux gisements polymétalliques de plomb-zinc. Environ 81,2 % des réserves mondiales d'indium proviennent de ces gisements ; l'indium primaire provient principalement des résidus de traitement du minerai de zinc. En d'autres termes, même si le prix de l'indium augmente, on ne peut pas ouvrir une "mine d'indium" indépendante pour augmenter rapidement la production.

Ces dernières années, les frais de traitement du concentré de zinc ont diminué, la volonté des fonderies de zinc de produire s'est affaiblie, et le taux d'utilisation de la capacité de production de zinc raffiné a chuté à son plus bas niveau depuis cinq ans, ce qui a contraint l'offre d'indium primaire. Par ailleurs, la Chine a imposé des contrôles à l'exportation sur le phosphure d'indium, le triméthylindium, le triéthylindium et les documents techniques associés en février 2025. Les stocks diminuent également : selon les statistiques de la plateforme Zhonglianjin, les stocks d'indium sont passés d'environ 488,8 tonnes au début de 2025 à 273,8 tonnes au 28 janvier 2026.

Au 11 juin 2026, le prix de l'indium raffiné en Chine était de 4,7 millions de yuans/tonne, soit une augmentation de 58 % par rapport au début de l'année.

La valeur du hafnium réside dans les procédés avancés, la difficulté réside dans la séparation et la rentabilité de l'expansion

La demande traditionnelle de hafnium est concentrée dans l'énergie nucléaire et les superalliages. Dans la structure de consommation, le nucléaire représente 45 %, les superalliages/aérospatiale 35 %, et les semiconducteurs/électronique 10 %.

Les changements du côté des semiconducteurs proviennent de la miniaturisation des procédés. Pour les nœuds de 65 nm et en dessous, l'effet tunnel quantique augmente le courant de fuite de grille lorsque le diélectrique traditionnel en dioxyde de silicium devient trop mince, ce qui impacte la consommation d'énergie et la fiabilité des puces. La constante diélectrique de l'oxyde de hafnium est d'environ 18 à 25, bien supérieure aux 3,9 du dioxyde de silicium, ce qui permet d'augmenter l'épaisseur physique tout en maintenant l'épaisseur équivalente d'oxyde, réduisant ainsi les fuites.

Depuis qu'Intel a introduit du hafnium comme diélectrique de grille à haute constante diélectrique pour remplacer le dioxyde de silicium à partir du nœud 45 nm, le courant de fuite de grille des transistors NMOS a été réduit de plus de 25 fois, et celui des PMOS de plus de 1 000 fois. Avec la progression des nœuds 3 nm et 2 nm, passant des FinFET aux architectures GAA, la demande de diélectriques à haute constante diélectrique continuera d'augmenter.

Dans le scénario de demande, la demande mondiale de hafnium devrait passer de 100 tonnes en 2024 à 142 tonnes en 2030. La demande du secteur des semiconducteurs passera de 40 tonnes à 64 tonnes, contribuant à près de la moitié de l'augmentation ; celle des superalliages passera de 45 tonnes à 60 tonnes ; et celle du nucléaire passera de 15 tonnes à 18 tonnes.

L'offre de hafnium est plus problématique que la demande. Le hafnium est principalement un sous-produit de la séparation du zirconium spongieux de qualité nucléaire. La capacité mondiale de production de zirconium spongieux de qualité nucléaire dépasse 10 000 tonnes par an, avec une production annuelle réelle de 6 000 à 7 000 tonnes, ce qui correspond à une offre de hafnium spongieux d'environ 100 tonnes, principalement en provenance des États-Unis, de la France, de la Russie et de la Chine.

La séparation du zirconium et du hafnium est très difficile. Leurs propriétés physico-chimiques sont similaires, et le hafnium ne représente généralement que 1 à 3 % du total zirconium-hafnium dans la nature et dans les produits chimiques de zirconium. Les procédés existants impliquent des solvants toxiques ou des acides hautement concentrés, ce qui pose des problèmes environnementaux et de corrosion des équipements. L'expansion de la production n'est pas non plus économique : deux producteurs américains pourraient théoriquement doubler leur production de hafnium, mais cela générerait pour chaque entreprise environ 2 000 tonnes supplémentaires de zirconium déshafnié par an, et sans clients pour l'absorber, l'expansion est difficile à boucler.

Les perturbations géopolitiques poussent encore les prix à la hausse. Après le conflit russo-ukrainien en 2022, les approvisionnements en hafnium spongieux de Russie ont été interrompus, faisant grimper le prix du hafnium sur le marché international de 1 200-1 400 USD/kg à 4 500-5 000 USD/kg. La Chine a inclus le hafnium dans la gestion des articles à double usage fin 2024, et en 2025, les exportations de hafnium non corroyé, de déchets et débris de hafnium, et de poudre de hafnium ont totalisé 20,2 tonnes, en baisse de 22 % sur un an.

Le prix de l'oxyde de hafnium de qualité 4N en Chine a également fortement augmenté. Il était d'environ 4,5 millions de yuans/tonne début 2022, et a atteint 9,5 millions de yuans/tonne au 16 juin 2026, soit une augmentation de 111 %.

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