Les matériaux composites sont utilisés commercialement depuis plus de 50 ans. Dans les premières phases de commercialisation, ils sont réservés à des applications haut de gamme comme l'aérospatiale et la défense. Grâce aux progrès technologiques, ils commencent à être commercialisés dans différents secteurs d'activité, tels que les articles de sport, l'aviation civile, l'automobile, la marine, le génie civil et la construction. Jusqu'à présent, le coût des matériaux composites (matières premières et fabrication) a considérablement baissé par rapport aux années précédentes, ce qui permet leur utilisation à grande échelle dans un nombre croissant de secteurs.
Le matériau composite est un mélange de fibres et de résine dans une certaine proportion. Si la matrice de résine détermine la forme finale du composite, les fibres agissent comme renforts pour renforcer la pièce composite. Le rapport résine/fibre varie en fonction de la résistance et de la rigidité de la pièce requises par le fabricant d'équipement d'origine (OEM).
La structure porteuse primaire nécessite une proportion de fibres plus élevée que la matrice de résine, tandis que la structure secondaire n'en requiert qu'un quart. Ce principe s'applique à la plupart des industries, le rapport résine/fibres dépendant du procédé de fabrication.
L'industrie des yachts est devenue le principal moteur de la consommation mondiale de matériaux composites, notamment de matériaux à âme en mousse. Cependant, elle a également connu un ralentissement, la construction navale ralentissant et les stocks augmentant. Cette baisse de la demande pourrait s'expliquer par la prudence des consommateurs, la baisse du pouvoir d'achat et la réaffectation de ressources limitées vers des activités plus rentables et essentielles. Les chantiers navals réorientent également leurs produits et leurs stratégies commerciales afin de réduire leurs pertes. Durant cette période, de nombreux petits chantiers navals ont été contraints de se retirer ou d'être rachetés en raison de la perte de fonds de roulement, les empêchant de maintenir une activité normale. La fabrication de grands yachts (> 35 pieds) a été impactée, tandis que les bateaux plus petits (< 24 pieds) sont devenus la principale activité manufacturière.
Pourquoi les matériaux composites ?
Dans la construction navale, les matériaux composites offrent de nombreux avantages par rapport au métal et aux autres matériaux traditionnels, comme le bois. Comparés à des métaux comme l'acier ou l'aluminium, ils permettent de réduire le poids total d'une pièce de 30 à 40 %. Cette réduction de poids apporte de nombreux avantages secondaires, tels que des coûts d'exploitation réduits, une diminution des émissions de gaz à effet de serre et une meilleure efficacité énergétique. L'utilisation de matériaux composites permet également de réduire le poids en supprimant les fixations grâce à l'intégration des composants.
Les composites offrent également aux constructeurs de bateaux une plus grande liberté de conception, permettant de créer des pièces aux formes complexes. De plus, les composants composites présentent des coûts de cycle de vie nettement inférieurs à ceux des matériaux concurrents, grâce à leurs coûts de maintenance et d'installation et d'assemblage réduits, grâce à leur résistance à la corrosion et à leur durabilité. Il n'est donc pas étonnant que les composites soient de plus en plus acceptés par les équipementiers et les fournisseurs de premier rang.
Composite marin
Malgré les défauts des matériaux composites, de nombreux chantiers navals et fournisseurs de niveau 1 sont toujours convaincus que davantage de matériaux composites seront utilisés dans les yachts.
Alors que les bateaux plus grands devraient utiliser des composites plus avancés tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC), les bateaux plus petits seront le principal moteur de la demande globale de composites marins. Par exemple, dans de nombreux nouveaux yachts et catamarans, des matériaux composites avancés, tels que la fibre de carbone/époxy et la mousse de polyuréthane, sont utilisés pour fabriquer des coques, des quilles, des ponts, des tableaux arrière, des gréements, des cloisons, des longerons et des mâts. Mais ces superyachts ou catamarans ne représentent qu'une petite partie de la demande totale de bateaux.
Malgré les défauts des matériaux composites, de nombreux chantiers navals et fournisseurs de niveau 1 sont toujours convaincus que davantage de matériaux composites seront utilisés dans les yachts.
Alors que les bateaux plus grands devraient utiliser des composites plus avancés tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone (PRFC), les bateaux plus petits seront le principal moteur de la demande globale de composites marins. Par exemple, dans de nombreux nouveaux yachts et catamarans, des matériaux composites avancés, tels que la fibre de carbone/époxy et la mousse de polyuréthane, sont utilisés pour fabriquer des coques, des quilles, des ponts, des tableaux arrière, des gréements, des cloisons, des longerons et des mâts. Mais ces superyachts ou catamarans ne représentent qu'une petite partie de la demande totale de bateaux.
La demande globale de bateaux comprend les bateaux à moteur (in-bord, hors-bord et stern drive), les bateaux à réaction, les embarcations privées et les voiliers (yachts).
Les prix des composites connaîtront une tendance à la hausse, car les prix des fibres de verre, des thermodurcissables et des résines thermoplastiques augmenteront avec le prix du pétrole brut et le coût des autres intrants. Cependant, les prix des fibres de carbone devraient baisser prochainement grâce à l'augmentation des capacités de production et au développement de précurseurs alternatifs. Cependant, son impact global sur les prix des composites marins ne sera pas important, car les plastiques renforcés de fibres de carbone ne représentent qu'une faible part de la demande de composites marins.
En revanche, les fibres de verre demeurent les principaux matériaux fibreux pour les composites marins, tandis que les polyesters insaturés et les esters vinyliques sont les principaux polymères. Le polychlorure de vinyle (PVC) continuera de détenir une part importante du marché des âmes en mousse.
Selon les statistiques, les matériaux composites renforcés de fibres de verre (PRFV) représentent plus de 80 % de la demande totale de matériaux composites marins, tandis que les matériaux à âme en mousse représentent 15 %. Le reste est constitué de plastiques renforcés de fibres de carbone, principalement utilisés dans les grands bateaux et les applications à impact critique sur des marchés de niche.
Le marché en pleine croissance des composites marins connaît également une tendance vers de nouveaux matériaux et technologies. Les fournisseurs de composites marins se sont lancés dans une quête d'innovation en introduisant de nouvelles biorésines, fibres naturelles, polyesters à faibles émissions, préimprégnés basse pression, âmes et matériaux en fibre de verre tissée. L'objectif est d'accroître la recyclabilité et la renouvelabilité, de réduire la teneur en styrène et d'améliorer la transformabilité et la qualité de surface.
Date de publication : 5 mai 2022
