Les matériaux avancés (dont composite et céramique)

Filière transverse de l’industrie, le domaine des matériaux avancés intègre les catégories « travail des matériaux », « industries de process » et « laboratoire ».

Le périmètre comprend les composites, la céramique, les textiles techniques (plus d'infos), les toiles et tissus, le verre, la plasturgie, le bois, les métaux, les polymères, les élastomères et mousses et la chimie du végétal.

De par la diversité de leurs natures et fonctions, les matériaux ont de multiples domaines d’application : l’industrie, l’aéronautique, la marine, le nucléaire, les énergies renouvelables,  la construction, l’agroalimentaire et le médical notamment. En France en 2012, le marché concernait principalement les secteurs du bâtiment et des transports. A l’horizon 2020, les secteurs à plus forte croissance devraient être l’énergie et les secteurs transverses.

La filière des matériaux avancés est liée au développement des filières des capteurs et de la fabrication additive (fabrication par ajout de matière).

La filière des matériaux avancés concerne de nombreux secteurs et industries. En 2013, en région Nouvelle-Aquitaine, environ 700 entreprises avaient des activités en lien avec ce domaine. Il s’agissait le plus souvent de PME (plus de 50% de ces entreprises en Gironde). (Voir aussi l'étude de l'Insee sur la filière Chimie-Matériaux).

Une grande majorité de celles-ci était située en Aquitaine, les industries concernées exercent des spécialités très diverses : la plasturgie, la chimie du végétal, la fonctionnalisation des matériaux, notamment. En Aquitaine, 500 entreprises employaient environ 14000 personnes. Pour ce territoire, l’essentiel de l’emploi se concentre en Gironde, en périphérie de Bordeaux (70% des établissements). De grands groupes tels que Arkema, Safran et Total y sont présents.

Le territoire Poitou-Charentes compte 146 entreprises spécialisées en recherche-développement et 248 en analyses et essais ; 1240 se consacrent à l’ingénierie et aux études techniques. De nombreuses entreprises de fabrication sont susceptibles d’utiliser les matériaux avancés.

Un pôle important se trouve en Limousin, le domaine d’activité commun à la majorité des entreprises est la céramique. La plasturgie et le travail des métaux concernent quelques entreprises. L’ensemble de ces activités compte environ 3000 emplois.

Le secteur est pourvoyeur d’emploi. Les embauches concernent plus particulièrement les ouvriers. Le manque de qualification est un problème, souvent pallié par une formation au poste après l’embauche. La fabrication de pièces en matériaux composites est une activité en tension repérée par la région Poitou-Charentes en 2015.

Les acteurs de la filière se situent à tous les stades du cycle de production : fourniture de matières premières et équipements, pré-transformation, transformation (produits semi-finis et pièces non assemblées), assemblage et produits finis, maintenance et réparation, recyclage. En Aquitaine, les domaines « fourniture de matières premières » et « transformation » comptent le plus d’entreprises.

Des entreprises apportent le support et des services annexes : prototypage, moulage, fabrication de revêtements, par exemple.


La filière concerne donc de multiples professions, dans de nombreuses spécialités et à tout niveau d’études.


Les services de recherche et développement sont fortement mis à contribution. Le développement des matériaux est lié à des métiers spécifiques ; la métrologie, la caractérisation, la modélisation y sont indispensables.

Considérés comme une nouvelle ressource, les nouveaux matériaux sont une des solutions de la  nouvelle France Industrielle. Filière novatrice et porteuse, elle fait l’objet d’une volonté de développement par la Région. Inscrite « filière prioritaire ALPC » en 2015, elle est aujourd’hui reprise dans le Schéma régional de développement économique, d'innovation et d'internationalisation (SRDEII), Voir notre page.


Dans le cadre de la stratégie de spécialisation intelligente (S3), des domaines d’activité ont été définis :

• chimie et industrialisation de matériaux en Aquitaine
• techniques et technologies céramiques et leurs implications en Limousin
• matériaux avancés et réduction des impacts environnementaux dans les transports en Poitou-Charentes.

De par leur nature transverse, les matériaux peuvent également s’intégrer à d’autres domaines d’activité mentionnés par le schéma (l’industrie, l’aéronautique, la construction, l’agroalimentaire et le médical notamment).


Structurer un pôle d’excellence, passer à une production de masse, organiser une filière de formation sont d’autres objectifs avancés par le schéma.

D’une part, la région compte de nombreuses infrastructures dédiées à la filière : des centres d’accueil des technologies, laboratoires et plateformes de développement. D’autre part, la profession est organisée en pôles de compétitivité et clusters.

Des structures d’accueil des technologies

En territoire Aquitaine, Chem’innov héberge des structures dédiées à l’innovation technologique.
Chemstart’up accueille de jeunes sociétés spécialisées dans la chimie fine, les nouveaux matériaux

En territoire Limousin, Ester rassemble des structures de recherche dans les domaines des céramiques et matériaux.

Des structures de développement technologique

La région en compte plusieurs, notamment :

• Canoe, spécialisé en composites et nanostructures organiques
• Compositadour à Bayonne
• le CTTC,  centre de transfert de technologie céramique à Limoges
• Nobatek, centre technologique privé spécialisé en construction durable
• Placamat, plateforme de caractérisation des matériaux à Pessac rattachée à l’Université de Bordeaux
• Rescoll, centre technologique (issu de la fusion avec le CRITT  matériaux de Poitou-Charentes) sur les sites de Rochefort et Pessac
• UMT Polygreen, Unité mixte technologique, basée à Bordeaux
• Xyloforest,centre de recherche et d’ innovation forêt bois

Des laboratoires

• LCTS (Laboratoire des composites thermostructuraux) de Bordeaux
• SPCTS (Sciences des procédés céramiques et traitements de surface) à Limoges
• L'Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers
  
  Il existe sur les trois territoires de la région de nombreux autres centres de recherche.
  

Des pôles de compétitivité

Des pôles de compétitivité soutiennent la croissance du secteur.

• Xylofutur, pour les métiers du bois
• Pôle Européen de la Céramique, pour la spécialité céramique
• Aerospace Valley, pour la filière aéronautique (les matériaux avancés ne constituent qu’une partie des activités)
• Agri-Sud ouest Innovation, dans l’agro-alimentaire, soutient des projets innovants concernant le bâtiment et l’emballage
• Route des lasers, dédié à l’optique et aux lasers. Le pôle a pour thématique la physique innovante et est donc lié aux matériaux avancés.

Des clusters

Aquitaine Chimie durable est le cluster de la filière Chimie-Matériaux en Nouvelle-Aquitaine. En partenariat avec le Conseil régional, il rassemble les acteurs, anime le Comité Stratégique et promeut les compétences. Il accompagne les innovations des entreprises et apporte conseil et formation.

La filière étant liée à la chimie verte, pour la conception d’éco-matériaux notamment, le cluster des acteurs des Sciences de la vie et des Biotechnologies, Invivolim, la concerne également.

« Optimiser l’usage des ressources naturelles et des matériaux » et « diminuer l'impact sur l'environnement » sont les enjeux de leur développement (Horizon 2020, KET matériaux avancés). En effet, les matériaux avancés sont au cœur du sujet du développement durable. Ils peuvent être bio-sourcés ou écoproduits, servir les énergies renouvelables (photovoltaïque et éolien), puis le recyclage de leurs composants est une des contraintes de la filière.


Cette orientation fait l’objet d’une attention particulière de la Région qui définit plusieurs axes de travail.

En territoire Poitou-Charentes, ces enjeux sont identifiés :

• promouvoir la formation, la recherche et l'innovation pour catalyser le développement des éco-matériaux, l'utilisation de matières recyclées et agro-sourcées
• développer les filières de valorisation des déchets : recyclage des composites
• développer le design et l'éco conception dans l'ensemble des filières d'excellence
  regroupant les entreprises émergentes dans le domaine de la chimie verte
• créer une zone d'activité économique éco-conçue

Sur le territoire Limousin, développer une production durable et faciliter l’émergence des agro-matériaux sont deux des défis à relever.
Sur le territoire Aquitaine, maîtriser l’impact environnemental est l’un des axes de travail définis.
Ces objectifs sont liés à ceux du domaine de la chimie verte et éco-procédés.

La filière étant novatrice et transverse, l’offre de formation n’est pas précise. « Organiser une filière de formation aux métiers des composites et matériaux avancés » était l’un des enjeux définis par la fiche d’orientation de la filière en territoire Aquitaine.
Les formations peuvent dépendre de multiples secteurs : physique-chimie, plasturgie, céramique, par exemple. La recherche de formation peut donc s’effectuer ainsi.

Le site Ares vous permet de rechercher une formation sur le territoire Poitou-Charentes par mot-clé, organisme et site.

La certification des compétences peut s’effectuer par l’obtention d’un CQP, par une VAE ou un titre professionnel (celui de stratifieur multiprocédés en matériaux composites est l’un de ceux qui insèrent le mieux à l’emploi , 83%).