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 Pourquoi sa demande est-elle en hausse ?

1. Le coût élevé des échecs : Dans des secteurs comme la pharmacie, les produits chimiques de spécialité et les semi-conducteurs, un seul lot défectueux peut entraîner des millions de dollars de gaspillage de matériaux et de perte de temps de production. Les tests traditionnels en laboratoire ne peuvent identifier un problème qu'une fois le lot terminé. La spectroscopie de procédé permet aux opérateurs de détecter les écarts par rapport au procédé standard dès qu'ils se produisent , ce qui permet de prendre des mesures correctives immédiates pour sauver le lot avant qu'il ne soit détruit.
2. En quête d'efficacité et de rentabilité : En fournissant des données en continu, la spectroscopie de procédé permet aux entreprises d'optimiser leurs procédés avec une précision incroyable. Elles peuvent ainsi déterminer précisément le moment où une réaction chimique est terminée, évitant ainsi le gaspillage d'énergie et de matières premières dû à un surtraitement. Une analyse plus rapide permet de réduire les temps de cycle, d'augmenter le rendement et, in fine, d'accroître la rentabilité.
3. Pression réglementaire et exigences de qualité : Les organismes gouvernementaux, notamment la Food and Drug Administration (FDA) américaine et son cadre de technologie d'analyse des procédés (PAT), encouragent fortement les fabricants à intégrer la qualité à leurs produits dès le départ, plutôt que de la tester en fin de processus. La spectroscopie de procédé est une technologie fondamentale pour la mise en œuvre de la PAT, car elle offre la surveillance et la compréhension en temps réel qu'attendent désormais les autorités réglementaires.

Quelles sont les deux tendances les plus importantes qui façonnent le marché de la spectroscopie de processus ?

• L'adoption de l'imagerie hyperspectrale pour le contrôle des processus en ligne prend de l'ampleur

 Au-delà des mesures ponctuelles traditionnelles, les systèmes hyperspectraux combinent l'imagerie numérique et la spectroscopie pour créer des cartes chimiques détaillées des produits en temps réel. Dans des secteurs comme l'industrie pharmaceutique et l'agroalimentaire, cette technologie est précieuse pour vérifier l'uniformité des mélanges, évaluer la consistance des enrobages et détecter les contaminants étrangers sur une ligne de production en mouvement, offrant ainsi une vision beaucoup plus complète de la qualité des produits.

• Progrès rapides en matière de miniaturisation et de portabilité

Les fabricants développent des spectromètres puissants, portables et compacts, utilisant des technologies telles que les systèmes microélectromécaniques (MEMS). Ces appareils transfèrent l'analyse du laboratoire directement à l'atelier de production ou sur le terrain. Les opérateurs peuvent obtenir des données immédiates et exploitables sur les matières premières ou les lots en cours de fabrication, améliorant ainsi l'agilité et réduisant la dépendance aux laboratoires centralisés. L'accent est mis sur la création d'instruments robustes et conviviaux qui démocratisent les capacités d'analyse dans toutes les opérations.

Quelles sont les deux opportunités qui semblent actuellement lucratives ? 

• La fabrication biopharmaceutique avancée crée une demande analytique sans précédent

La croissance explosive des produits biologiques, des thérapies cellulaires et des thérapies géniques est l'un des principaux moteurs de la demande sur le marché de la spectroscopie de procédés. La nécessité d'un contrôle rigoureux et en temps réel des procédés complexes de culture cellulaire et de fermentation rend la spectroscopie en ligne indispensable. L'ampleur des investissements est considérable ; Eli Lilly investit 2,5 milliards de dollars dans un nouveau site de production allemand doté de technologies avancées de pointe en PAT, dont l'achèvement est prévu en 2025. De même, Fujifilm Diosynth Biotechnologies investit 1,6 milliard de dollars pour agrandir ses installations de culture cellulaire, dont l'exploitation débutera en 2025. Un autre exemple est la construction par Merck d'une nouvelle usine de produits biologiques de 650 millions de dollars en 2024, parallèlement à l'investissement de 500 millions de francs suisses de Lonza dans une nouvelle usine de fabrication de produits mammifères.

Ces investissements se reflètent dans la solide performance financière des principaux fournisseurs. La division Lab Products & Services de Sartorius prévoit un chiffre d'affaires d'environ 2,3 milliards d'euros en 2024. De même, le segment Biotechnologie de Danaher a déclaré un chiffre d'affaires d'environ 7,2 milliards de dollars pour 2024, tandis que le groupe BioProduction de Thermo Fisher a généré plus de 6 milliards de dollars. La demande est solide ; le CBER de la FDA prévoit de recevoir plus de 200 nouvelles demandes de thérapie cellulaire et génique par an d'ici 2025. Le soutien gouvernemental, comme le portefeuille de projets du NIIMBL, évalué à plus de 250 millions de dollars en 2024, stimule l'innovation. L'avantage financier direct est évident : une grande société biopharmaceutique a annoncé des économies de plus de 50 millions de dollars en 2024 grâce à la mise en œuvre d'une fabrication continue basée sur la spectroscopie de procédé.

• La production de semi-conducteurs et de batteries pour véhicules électriques nécessite un contrôle extrême des processus

La demande des secteurs des semi-conducteurs et des batteries de véhicules électriques constitue un puissant moteur de croissance pour le marché de la spectroscopie de procédés. Dans ces secteurs, les impuretés microscopiques peuvent entraîner des défaillances catastrophiques, rendant la surveillance chimique en temps réel essentielle. L'ampleur des investissements est considérable. Les dépenses prévues par TSMC pour 2025 sont estimées entre 35 et 39 milliards de dollars. Intel a engagé 20 milliards de dollars pour deux nouvelles usines de puces dans l'Ohio, dont la production devrait démarrer en 2025. Les investissements de Samsung pour sa division semi-conducteurs en 2024 se sont élevés à environ 48 000 milliards de wons coréens, soit environ 36 milliards de dollars. À l'échelle mondiale, 29 nouvelles usines de fabrication de semi-conducteurs ont débuté leur construction en 2024.

Une vague d'investissements dans la chaîne d'approvisionnement souligne la demande d'outils d'analyse sur le marché de la spectroscopie de procédés. GlobalWafers construit une nouvelle usine de plaquettes de silicium de 5 milliards de dollars au Texas, dont l'ouverture est prévue en 2025. Des mesures incitatives gouvernementales, comme le US CHIPS and Science Act, avec près de 53 milliards de dollars disponibles, accélèrent la construction. Les principaux fournisseurs d'équipements en constatent les bénéfices ; KLA Corporation a déclaré un chiffre d'affaires de 9,6 milliards de dollars pour l'exercice 2024, tandis que le chiffre d'affaires du segment Diagnostics et Contrôle des procédés d'Applied Materials a dépassé 2,5 milliards de dollars. L'essor parallèle de la fabrication de batteries pour véhicules électriques, avec notamment la giga-usine Stellantis-Samsung SDI de 3,2 milliards de dollars et l'investissement de 5,1 milliards de dollars de SK On dans des usines américaines, ouvre de nouvelles perspectives pour le marché.

Analyse segmentaire

La spectroscopie moléculaire mène la course au progrès technologique

Avec une part de marché de 48 %, la spectroscopie moléculaire est incontestablement le leader technologique du marché de la spectroscopie de procédés grâce à sa grande profondeur analytique. Sa capacité à fournir des informations moléculaires précises et non destructives constitue un atout majeur. L'intérêt de la communauté scientifique est évident, avec plus de 1 200 articles de recherche publiés et plus de 200 conférences consacrées à ses avancées rien qu'en 2024. Cet intérêt académique et industriel est soutenu par des capitaux importants, dont un investissement prévu de 50 millions de dollars dans la recherche en RMN pour 2025. Cette croissance est également concrète, comme en témoigne l'augmentation de 40 % de l'adoption de plateformes cloud pour l'analyse de données spectrales, simplifiant ainsi les flux de travail complexes. L'expansion vers de nouveaux horizons, avec 15 nouvelles applications commerciales de la spectroscopie térahertz prévues en 2025, témoigne du dynamisme et de l'évolution du domaine.

L'adoption généralisée de cette technologie témoigne de sa valeur avérée pour garantir l'intégrité des produits dans de nombreux secteurs du marché de la spectroscopie de procédés. Par exemple, la prévision de 300 nouvelles installations d'instruments dans les laboratoires de sécurité alimentaire asiatiques en 2025 reflète un recours mondial croissant aux techniques moléculaires pour l'assurance qualité. De plus, avec quatre nouvelles directives réglementaires publiées en 2024 rendant son utilisation obligatoire, la spectroscopie moléculaire passe du statut de méthode privilégiée à celui de norme obligatoire. Ce soutien réglementaire, combiné à au moins cinq collaborations majeures entre l'industrie et le monde universitaire formées en 2024, garantit sa domination continue et son intégration dans les systèmes de contrôle de procédés de nouvelle génération.

• Une enquête de 2024 a montré que 65 % des producteurs de produits chimiques ont l’intention d’augmenter leurs dépenses dans la technologie de spectroscopie Raman.
• La valeur de la production pharmaceutique européenne de 374 milliards de dollars en 2022 est un facteur clé sous-jacent à l’utilisation de l’analyse moléculaire.
• La polyvalence de la spectroscopie moléculaire lui permet d’analyser tout, des produits chimiques simples aux molécules biologiques complexes.

Les produits pharmaceutiques, moteur du marché de la spectroscopie de processus

La pharmaceutique résulte directement de ses normes de qualité strictes et non négociables, imposées par des organismes comme la FDA. L'adoption de la technologie d'analyse des procédés (PAT) en est un catalyseur majeur : les entreprises ont annoncé une réduction de 15 % des temps de cycle de production en 2024. Ce gain d'efficacité est significatif, la spectroscopie passant du statut de simple contrôle qualité à celui d'outil de fabrication essentiel. Le lancement du programme START de la FDA en mai 2024 devrait accélérer encore l'intégration de ces technologies avancées. Les investissements se concentrent sur des systèmes plus intelligents, avec une prévision de 100 millions de dollars pour l'analyse spectrale basée sur l'IA pour la découverte de médicaments en 2025, ce qui indique une évolution vers un contrôle qualité prédictif et automatisé sur le marché de la spectroscopie des procédés.

Les avantages financiers et opérationnels sont convaincants, faisant de son adoption une nécessité concurrentielle. Par exemple, l'utilisation de la spectroscopie en ligne a permis une réduction de 20 % des échecs de lots et une entreprise a déclaré avoir économisé plus de 2 millions de dollars en 2024. Avec un délai d'amortissement de seulement 18 mois pour les nouveaux systèmes à partir de 2025, l'argument économique est clair. L'infrastructure du secteur s'adapte également, avec une croissance de 10 % des entreprises de fabrication sous contrat spécialisées en PAT et plus de 1 500 offres d'emploi pour les chimistes analystes de procédés en 2024. Alors que le secteur poursuit sa transition vers les 50 lignes de production continue opérationnelles prévues en 2025, le recours à la spectroscopie embarquée en temps réel ne fera que s'accentuer.

• Le nombre de points de contrôle qualité en ligne utilisant la spectroscopie dans la production pharmaceutique est passé de 5 à 8 en 2024.
• La fabrication continue s’appuie sur des dizaines de capteurs spectroscopiques intégrés pour fonctionner efficacement.
• La vérification des matières premières, une application clé, permet d’éviter des erreurs coûteuses avant même le début de la production.

Supériorité du segment matériel sur le marché de la spectroscopie de processus

La part de marché impressionnante de 80 % du composant matériel consolide sa position de moteur du marché. Cette domination n'est pas seulement une question de volume, mais aussi de nécessité ; chaque analyse nécessite un instrument physique. En 2024, le lancement de trois nouveaux modèles de spectromètres par Agilent et un investissement de 20 millions de dollars en R&D par Bruker pour 2025 soulignent l'innovation constante dans ce domaine. Des équipements améliorés, tels que les nouveaux systèmes FTIR avec une vitesse d'acquisition de données deux fois plus rapide, permettent aux industries de prendre des décisions plus rapides et plus éclairées. La durée de vie opérationnelle de ces instruments a également été prolongée à 12 ans, offrant un meilleur retour sur investissement initial. L'ensemble de l'écosystème, des 10 000 nouveaux contrats de maintenance prévus pour 2025 aux plus de 3 000 inscriptions aux programmes de formation sur le matériel en 2024, repose sur l'installation et l'exploitation physiques de ces actifs critiques.

Ces équipements tangibles constituent le socle sur lequel repose l'ensemble du marché de la spectroscopie de procédé. La corrélation directe entre la production industrielle et les besoins en instruments de contrôle qualité signifie que la demande en matériel reste forte et fondamentale. Avec plus de 150 brevets déposés pour du matériel miniaturisé en 2024 et une réduction moyenne de 5 % du coût de composants clés comme les sondes Raman, le segment évolue également vers une plus grande accessibilité et une meilleure portabilité. Ces avancées sont cruciales pour étendre les capacités de surveillance en temps réel au-delà des laboratoires traditionnels et directement en usine, consolidant ainsi le rôle indispensable du matériel.

• On estime que 500 nouveaux systèmes de contrôle de processus ont été intégrés dans les installations pharmaceutiques nord-américaines en 2024.
• Le délai de livraison moyen des spectromètres spécialisés en 2025 reste stable, entre 6 et 8 semaines.
• Le nombre total de fournisseurs mondiaux de composants matériels de spectroscopie spécialisés a dépassé 150 en 2024.

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Analyse régionale 

L'Amérique du Nord progresse grâce à des investissements industriels et technologiques massifs

La domination de l'Amérique du Nord sur le marché de la spectroscopie de procédé repose sur des investissements colossaux dans la fabrication de haute technologie. La loi américaine CHIPS and Science Act en est un élément fondamental, débloquant près de 53 milliards de dollars de financement pour accélérer la production nationale de semi-conducteurs. L'engagement d'Intel de 20 milliards de dollars pour deux nouvelles usines dans l'Ohio, dont le démarrage est prévu en 2025, en est un résultat direct. Le secteur biopharmaceutique est un autre moteur majeur : le CBER de la FDA prévoit plus de 200 nouvelles applications de thérapie cellulaire et génique par an d'ici 2025. Cela alimente des projets comme le nouveau site de production d'Eli Lilly dans l'Indiana, d'un coût de 2,5 milliards de dollars, annoncé pour 2024.

Consolidant encore son avance, la région enregistre des investissements continus dans les secteurs de pointe, ce qui alimente la croissance du marché de la spectroscopie de procédés. Le portefeuille de projets du NIIMBL pour la fabrication biopharmaceutique a dépassé les 250 millions de dollars en 2024. L'American Chemistry Council a annoncé des dépenses d'investissement de plus de 200 milliards de dollars pour de nouvelles installations chimiques. Dans le secteur de l'énergie, ExxonMobil a annoncé un plan d'investissement de 23 à 25 milliards de dollars pour des projets américains en 2024. Le Fonds stratégique pour l'innovation du Canada a également alloué plus de 2 milliards de dollars canadiens à des projets de fabrication de pointe en 2024. Les principaux fournisseurs se développent, les dépenses d'investissement de Thermo Fisher Scientific s'élevant à 3,2 milliards de dollars en 2024. La nouvelle usine géante de batteries SDI Stellantis-Samsung, d'un montant de 3,2 milliards de dollars, illustre une fois de plus l'engagement industriel général en faveur du contrôle avancé des procédés.

L'Asie-Pacifique se développe avec une ambition inégalée dans les secteurs des semi-conducteurs et de la biopharmacie

Le marché de la spectroscopie de procédés en Asie-Pacifique comble rapidement son retard, porté par des investissements colossaux dans les technologies et les sciences de la vie. L'industrie sud-coréenne des semi-conducteurs est un moteur clé, les dépenses d'investissement de Samsung en 2024 atteignant environ 48 000 milliards de wons coréens, soit environ 36 milliards de dollars. À cela s'ajoute le « Big Fund » national chinois pour les semi-conducteurs, qui a levé un troisième fonds en 2024, évalué à plus de 40 milliards de dollars. Au Japon, la première usine de fabrication de TSMC a démarré ses activités en 2024, avec un investissement total de plus de 8,6 milliards de dollars. On observe également un boom dans la fabrication de batteries : SK On a engagé 5,1 milliards de dollars pour de nouvelles usines et Asahi Kasei prévoit un investissement de 100 milliards de yens dans des installations de séparation de batteries. Le gouvernement indien alimente la croissance avec sa mission de 10 milliards de dollars américains dans la fabrication de pointe et un programme d'incitation pharmaceutique avec un investissement de 15 000 crores de roupies indiennes. L'expansion biopharmaceutique est généralisée, Wuxi Biologics prévoyant des dépenses d'investissement de plus de 8 milliards de RMB en 2024.

L'Europe mobilise des capitaux stratégiques pour la souveraineté technologique et la transition verte

L'Europe consolide sa position sur le marché mondial de la spectroscopie de procédés grâce à des investissements stratégiques visant l'indépendance technologique et la fabrication avancée. La loi européenne sur les puces devrait mobiliser plus de 43 milliards d'euros, stimulant ainsi la croissance du secteur des semi-conducteurs. L'Allemagne est un pôle stratégique, attirant les investissements de 2,5 milliards de dollars d'Eli Lilly dans un nouveau site de produits biologiques et les 4,5 milliards d'euros de Northvolt pour une gigantesque usine de batteries. 

L'industrie chimique reste un bastion, BASF prévoyant des dépenses d'investissement de 24,8 milliards d'euros entre 2024 et 2028. Les géants pharmaceutiques suisses sont également en expansion ; Lonza investit 500 millions de francs suisses dans une nouvelle usine de mammifères, tandis que les dépenses d'investissement de Roche en 2024 s'élevaient à environ 3 milliards de francs suisses. La France renforce sa capacité de production de produits biologiques grâce à la nouvelle usine de Sanofi, d'un montant d'un milliard d'euros. L'Irlande continue d'attirer des projets majeurs comme l'agrandissement de l'usine de Pfizer à Dublin, d'un montant de 1,2 milliard d'euros, témoignant d'une volonté régionale en faveur d'une production à haute valeur ajoutée.

Les 8 principales acquisitions et investissements stratégiques remodèlent le paysage concurrentiel du marché de la spectroscopie de processus

1. Bruker acquiert Tornado Spectral Systems : Dans le cadre d'une démarche clé visant à renforcer son portefeuille de technologies d'analyse de processus, Bruker a acquis le fabricant d'instruments Raman haute performance en janvier 2024.
2. Thermo Fisher Scientific finalise l'acquisition d'Olink : Thermo Fisher a finalisé son acquisition d'Olink Holding AB pour 3,1 milliards de dollars en février 2024, élargissant considérablement ses capacités en protéomique et en sciences de la vie, un moteur clé de la demande en spectroscopie.
3. Metrohm AG acquiert l'activité de spectroscopie de B&W Tek : Dans le cadre d'une consolidation importante, Metrohm a acquis l'activité de solutions de spectroscopie de B&W Tek début 2024, intégrant son portefeuille d'instruments Raman, LIBS et NIR.
4. Agilent acquiert Aizon : Début 2024, Agilent a finalisé l'acquisition d'Aizon, une société de logiciels basés sur l'IA, afin d'améliorer ses offres de fabrication biopharmaceutique et de contrôle des processus.
5. Bruker acquiert Chemspeed Technologies : Bruker a élargi ses offres d'automatisation de laboratoire en finalisant l'acquisition de Chemspeed Technologies en janvier 2024, dans le but d'intégrer des solutions de laboratoire automatisées à ses instruments d'analyse sur le marché de la spectroscopie de processus.
6. Carlyle acquiert une participation majoritaire dans Antylia Scientific : En février 2024, la société d'investissement mondiale Carlyle a acquis une participation majoritaire dans Antylia Scientific, la société mère du leader de l'instrumentation de laboratoire Cole-Parmer, impactant l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement en instruments d'analyse.
7. Hitachi High-Tech acquiert Specim : Début 2024, Hitachi High-Tech America a acquis Specim, un fabricant leader de solutions d'imagerie hyperspectrale, pour renforcer sa position dans le tri industriel, la transformation des aliments et les sciences de la vie.
8. KKR investit dans l'activité de produits de laboratoire d'Avantor : KKR a signé un accord définitif début 2024 pour acquérir une participation majoritaire dans l'activité de produits de laboratoire d'Avantor, créant ainsi une nouvelle société autonome et signalant une forte confiance des investisseurs dans le secteur des instruments scientifiques.

Principales entreprises du marché de la spectroscopie de procédés

• ABB
• Agilent Technologies, Inc.
• Bruker
• BUCHI
• Danaher
• Logiciels libres et open source
• HORIBA
• Endress+Hauser Group Services AG
• Sartorius SA
• Société Shimadzu
• Thermo Fisher Scientifique Inc.
• Société électrique de Yokogawa
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché

Par composant

• Logiciel
• Matériel

Par technologie

• Spectroscopie de masse
• Spectroscopie atomique
• Spectroscopie moléculaire
  • NIR
  • FT-IR
  • Raman
  • RMN
  • Autres

Par candidature

• Chimique
• Polymère
• Gestion de l'eau et des eaux usées
• Pâtes et papiers
• Pétrole et gaz
• Métaux et mines
• Médicaments
• Nourriture et agriculture
• Autres

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • Corée du Sud
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient
  • Arabie Saoudite
  • Koweit
  • Émirats arabes unis
  • Qatar
  • Oman
  • Bahreïn
  • Reste du Moyen-Orient
• Afrique
  • Afrique du Sud
  • Egypte
  • Nigeria
  • Kenya
  • Reste de l'Afrique
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud