thumb|Vue aérienne de la Gigafactory de Berlin.
Le nom de gigafactory provient du mot « giga », préfixe d'unité de mesure correspondant au milliard et qui signifie aussi géant ou milliard ; et du mot anglais factory, signifiant usine. Le mot gigafactory est lancé par la société Tesla qui en 2014, pour faire des économies à grandes échelles, décide de construire une usine géante de batteries pour ses véhicules électriques.. Le nom et le concept gigafactory sont appliqués ensuite aux usines permettant de construire des équipements en grands volumes.. Le terme de gigafactory est utilisé aussi pour des sites destinés à l'intelligence artificielle.
Histoire La notion de gigafactory est récente. Popularisée par Tesla en 2014, elle désignait alors ses usines de très grande taille destinées à produire massivement des batteries pour véhicules électriques ou autres technologies liées à la transition énergétique). Cette nouvelle industrie manufacturière mondiale tend à un gigantisme croissant et une complexité inédites, reposant sur une forte intégration verticale. Ceci accroît ses coûts initiaux et sa complexité opérationnelle, avec des dépenses foncières et en approvisionnement en matières premières qui posent des questions de soutenabilité économique et environnementales. À la différence de l'industrie des derniers siècles, liées au charbon et au pétrole, les gigafactories se présentent comme plutôt adossée à la décarbonation, mais elles restent très consommatrices d'énergie.
Une gigafactory conserve cependant certaines caractéristiques de l'industrie lourde du passé (grandes usines chimiques, sidérurgiques ou métallurgiques des et siècles). Parmi les points communs figurent les caractéristiques suivantes : concentration géographique : comme les complexes métallurgiques autrefois concentrés par exemple dans la Ruhr, en Lorraine et dans le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais), les gigafactories regroupent sur un même site des ateliers de conception, production, assemblage, logistique et parfois recyclage. ; investissements massifs : les coûts de construction et d’équipement (pouvant dépasser 3 milliards d’euros, mobilisable dans des contextes de spéculation financière et d'investissements publics), sont comparables aux investissements des grands complexes industriels du siècle. ; main-d’œuvre spécialisée : comme les grandes usines de la carbochimie et de la métallurgie, les gigafactories nécessitent une main-d’œuvre qualifiée, difficile à mobiliser rapidement, ce qui pose des défis similaires à ceux rencontrés lors des grandes phases de réindustrialisation. ; risques techno-économiques : à l’instar des usines métallurgiques confrontées à l’évolution des procédés ( passage du haut fourneau à l’arc électrique par exemple), les gigafactories sont exposées à l’obsolescence rapide en cas d’émergence de nouvelles technologies de batteries. ; risque industriel et en santé environnementale ; les gigafactories de batteries concentrent plusieurs produits toxiques et/ou difficilement gérables en cas d'incendie.
Les gigafactories incarnent donc une nouvelle forme ou branche de l'industrie lourde et manufacturière : elles mobilisent des ressources critiques (lithium, cobalt, nickel), comme l’industrie métallurgique mobilisait par exemple le fer, le plomb, le cuivre, le zinc... et le charbon puis le pétrole ; tout en étant un élément important de la mondialisation et du capitalisme, les juridictions qui les accueillent espèrent les intégrer dans leurs stratégies de relocalisation stratégique, de souveraineté économique et énergétique, comme le montre le Plan France 2030 ou le Green Deal Industrial Plan européen tels qu'analysés par Tesla. ; elles redessinent les territoires industriels, à l’image des « vallées de la batterie » en Hauts-de-France ou en Saxe.
Face à l'urgence climatique et à la crise de la biodiversité, la version majoritairement retenue (par les États et l'Industrie) de la transition écologique nécessite un développement rapide du véhicule électrique (VE), mais aussi de l'éolien et du solaire. Cela demande des moyens accrus de stockage d’électricité, notamment en Chine, aux États-Unis et dans l'Union européenne, qui a longtemps été en tête des investissements mondiaux dans les technologies propres, via des politiques climatiques telles que le paquet Fit for 55. En Europe, des dizaines de milliards d’euros ont été investis dans la production de véhicules électriques (VE), de batteries lithium-ion (LIB) et de leurs composants, conduisant à une production locale de plus de la moitié des batteries utilisées en Europe en 2022, et à la planification d’environ 50 gigafactories d’ici 2030.
Ce marché n'est cependant ni stable ni autoporteur : la domination croissante de la Chine dans les chaînes d’approvisionnement des VE, combinée à l’Inflation Reduction Act des États-Unis (prévu pour mobiliser au moins 150 milliards USD dans la production nationale de batteries, composants et métaux), bouleverse l’équilibre mondial. Selon BloombergNEF, la part de l’Europe dans les investissements mondiaux dans les batteries lithium-ion est passée de 41 % en 2021 à seulement 2 % en 2022, tandis que les investissements chinois et américains ont continué à croître..
Cependant, la domination industrielle de la Chine dans les chaînes d’approvisionnement des batteries et des véhicules électriques, ainsi que l’Inflation Reduction Act (IRA) des États-Unis lancé en 2022, menacent de détourner les investissements vers l’Amérique du Nord. En quelques mois, les investissements dans les usines de batteries, les installations de traitement des métaux et les véhicules électriques ont explosé aux États-Unis, tandis que des entreprises comme Tesla, Northvolt ou Iberdrola annoncent privilégier la construction d’usines outre-Atlantique.
Face à cette concurrence, l’Europe a réagi avec le Plan industriel du Pacte vert (GDIP), des ajustements au cadre des aides d’État et la réorientation de mécanismes financiers existants comme REPowerEU et les fonds post-Covid. Toutefois, le GDIP reste moins ciblé que l’IRA américain, qui consacre plus de 150 milliards USD aux chaînes d’approvisionnement des batteries, alors que l’UE englobe un éventail plus large de technologies (biocarburants, captage et stockage du carbone, biogaz). Le manque de clarté sur les financements supplémentaires disponibles pour les projets européens soulève des inquiétudes quant à la compétitivité du secteur.
La part et le poids des subventions Les investissements en jeu sont lourds ( 2 à 7 milliards d’euros pour une gigafactory de batteries lithium-ion de grande capacité, soit 30 à ). Ils suscitent donc des mouvements spéculatifs, et des espoirs d'importants retours sur investissement, y compris de la part de juridictions (États, régions...), qui pour des raisons économiques (emploi...) et de prestige, cherchent à attirer ces usines sur leur territoire, dont en aidant les porteurs de projets. Pour cela, les juridictions locales, nationales et supranationales proposent des aides humaines, juridiques, matérielles et financières supposées compenser les risques industriels pris par l'entreprise, dans sa phases de démarrage (où les taux de rebuts et les coûts d’installation sont importants) ; elle vise souvent à attirer les investissements nationaux ou étrangers dans des territoires en reconversion. Ces aides peuvent être très importantes ; elles soulèvent donc des questions sur la soutenabilité des emplois, sur le respect de la concurrence et sur le retour sur investissement public (notamment quand on peut craindre une évolution technologique rapide ou une délocalisation de l'entreprise). Les aides publiques sont souvent présentées comme un soutien à la création d’emplois dans une gigafactory, et associées à des avantages fonciers, énergétiques et fiscaux, qui considérés dans leur ensemble peuvent représenter une part significative du coût salarial initial. Bien que les chiffres varient selon les pays et les projets, plusieurs cas documentés commencent à permettre d’estimer cette proportion. Ainsi : en , le suédois Northvolt avait obtenu près de de subventions de l'Allemagne pour sa troisième gigafactory à Heide, mais plus tard, les subventions se montent à plus de garanties publiques. Cette hausse est due à la mise en concurrence du site allemand avec une implantation américaine qui bénéficiait de la loi sur la réduction de l'inflation de 2022 et qui a contraint l'Allemagne à revoir à la hausse son offre. De même, ACC a obtenu de fonds publics (deux tiers apportés par la France et le reste par l'Allemagne) pour l'aider à financer les quelque cinq milliards d'investissements pour ses deux usines de Douvrin et Kaiserslautern. Et Verkor, à Dunkerque, a obtenu des subventions publiques à hauteur de , uniquement pour la R&D, auxquels s'ajoutent aussi des garanties publiques. Ainsi, les aides publiques couvrent fréquemment 30 % de l'investissement total promis, sachant que d'autres secteurs stratégiques, comme la fabrication de composants électroniques, sont encore plus soutenus (40 à 50 % de l'investissement initial). ; le projet Giga Texas de Tesla a bénéficié d’un avantage fiscal d’environ par emploi et par an pendant 10 ans, soit par emploi sur la périodeIsaac Engelberg (2020) How Tesla Was Lured to Austin ; Travis County offered the electric car giant a package of tax incentives worth about $1200 a year for each of the five thousand jobs it promises to create at its new factory |https://www.texasmonthly.com/news-politics/tesla-giga-factory-austin/ Texas Monthly ; 29 juillet 2020 ; la gigafactory Tesla de Berlin a obtenu environ 1 milliard de subventions européennes (sur un coût total annoncé de 6 milliards d’euros). ; en France, la gigafactory de Verkor à Dunkerque a reçu 650 millions d’euros de subventions publiques, pour un projet créant environ emplois directs, soit plus de de soutien public par emploi, si l’on considère uniquement les aides financières, et les emplois directsVerkor – Communiqué de presse 14 sept 2023 (PDF) |url=https://verkor.com/wp-content/uploads/2023/09/PR_Verkor-secures-E2-billion-14-09-23-1.pdf ; et celle d'ACC Douvrin a reçu 1,3 milliard d’euros d’aides publiques (pour une capacité de ) ; en Allemagne, le projet Northvolt Three à Heide bénéficie de subventions européennes dans le cadre du Green Deal, bien que la part par emploi ne soit pas encore officiellement publiée. ; la part des subventions et incitations fiscales peut représenter de 30 % à 70 % du coût total d’un emploi dans les premières années d’exploitation.
Au delà de la hauteur des aides financières, la réactivité des États compte aussi : selon ProLogium, par exemple, la loi américaine sur la réduction de l'inflation, en ne subventionnant que l'usine une fois construite, est moins intéressante que les promesses françaises, qui financent la phase d'investissement et de développement. Cette entreprise recevra ainsi de l'État et des collectivités locales d'ici 2032.
Gigafactories opérationnelles ou en projet Les premières gigafactories sont destinées à la production de batteries. Ce sont celles de l'entreprise Tesla : Tesla - Giga Nevada. Tesla - Giga New York. Tesla - Giga Shanghai. Tesla - Giga Berlin. Tesla - Giga Texas.
Autres usines destinées aux batteries Projet Northvolt Ett - Skellefteå (Suède) : l'usine démarre sa production le . Sa capacité atteindra en 2022, soit de quoi équiper par an, et Northvolt vise en 2030.. Projet Northvolt Dwa - Gdańsk (Pologne) : l'usine st achevée en et démarre sa production en à Gdańsk en Pologne.. Sa capacité est de , extensible à .. Projet Northvolt Drei - Hambourg (Allemagne) : le chantier est inauguré le . L'usine devrait produire ses premières cellules de batteries en 2026, avant de monter progressivement en cadence jusqu'en 2029.. Réalisée avec Volkswagen, l'usine devra permettre d'alimenter en batteries au moins électriques.