Matériaux avancés au Québec : quand la passion bâtit l’avenir

Les matériaux avancés, un secteur inspirant

En 2016, je me suis lancée dans une nouvelle aventure en acceptant de diriger le Pôle de recherche et d’innovation en matériaux avancés (PRIMA Québec), un regroupement sectoriel de recherche industrielle (RSRI). C’était une façon de revenir à mes amours doctorales, soit les relations recherche-industrie. Je ne connaissais rien de ce secteur, mais j’ai rapidement su m’entourer d’experts tout en réalisant à quel point notre quotidien s’appuyait sur ces matériaux. Il suffit de penser aux semiconducteurs dans nos ordinateurs, téléphones intelligents et véhicules électriques, aux équipements de sport ultralégers, aux emballages alimentaires intelligents… la liste est longue !

L’occasion était parfaite pour documenter ce secteur tant d’un point de vue de la recherche, que de l’industrie. Le plus récent portrait de l’industrie réalisé par PRIMA Québec, en 2024, l’illustre très bien : il y a plus de 570 entreprises québécoises innovantes et actives dans le développement, la production ou l’intégration de matériaux avancés, le développement de procédés qui leur sont associés ou encore dans la fabrication d’équipements. Ce sont plus de 49 000 emplois et près de 15 milliards de dollars canadiens en revenus, répartis dans presque toutes les régions du Québec. Ce ne sont pas de simples chiffres : ce sont des laboratoires, des équipes de R-D, des PME qui prennent des risques pour se démarquer continuellement sur les marchés. 

On observe également que les polymères et membranes, les métaux, alliages et poudres métalliques constituent les deux catégories les plus importantes de matériaux avancés traités par les entreprises du Québec. Le transport, la construction, ainsi que l’énergie sont les principaux marchés finaux des matériaux avancés des entreprises du Québec. Près des trois quarts des entreprises de l’industrie exportent à l’extérieur du Canada et pour ces entreprises exportatrices, les ventes à l’international représentent en moyenne 70 % des revenus.

En analysant le positionnement du Canada et du Québec en recherche et en innovation, une autre étude nous a permis de comprendre que le Canada se classe parmi les dix pays les plus inventifs dans plusieurs sous-domaines des matériaux avancés, au 9^e rang mondial en inventivité et au 11^e rang en recherche scientifique. Le Québec est généralement en seconde position au sein du pays. C’est une preuve tangible que le savoir-faire scientifique québécois et canadien n’a rien à envier aux grandes puissances technologiques. Mais l’étude fait ressortir un point inquiétant : nous inventons, nous publions, nous brevetons, mais une partie de cette valeur nous échappe parfois, en particulier lorsque le moment de la commercialiser arrive. C’est précisément là, à mon avis, que se joue l’avenir du secteur.

Seul on va plus vite, ensemble on va plus loin

Je crois profondément que la réponse à ce défi ne se trouve pas dans une seule entreprise, un seul laboratoire ou un seul programme de financement. Elle se trouve dans la capacité qu’ont les acteurs industriels et académiques à travailler ensemble, à partager le risque et à mettre en commun leurs expertises. Le modèle porté par PRIMA Québec depuis des années, celui de l’innovation collaborative entre chercheurs et entreprises, illustre bien ce que cela peut donner concrètement.  Entre 2015 et 2026, plus de 230 projets associant entreprises et chercheurs ont été soutenus, pour une valeur totale dépassant les 215 millions de dollars canadiens, combinant financement public et investissement industriel. Ces projets ont permis à des entreprises de développer des produits et des procédés qu’elles n’auraient probablement jamais pu mener seules, tout en formant une relève hautement qualifiée qui restera dans notre écosystème, voire embauchée par ces entreprises.

J’ai fait mien le célèbre adage qui dit que seul, on va peut-être plus vite, mais qu’ensemble, on va plus loin. Ce n’est pas qu’une simple formule, c’est une réalité que j’observe sur le terrain, chez les PME qui n’ont pas les moyens de s’offrir un microscope électronique à effet de champ ou un appareil de cartographie tomographique, mais qui peuvent y avoir accès grâce aux infrastructures partagées des universités et des centres collégiaux de transfert de technologie (CCTT). C’est aussi vrai pour les chercheurs universitaires, dont les découvertes fondamentales prennent tout leur sens lorsqu’elles rencontrent un besoin industriel réel, un marché, une application concrète. L’un sans l’autre, on a de la belle science ou de belles usines. Ensemble, on a un écosystème d’innovation capable de rivaliser à l’échelle mondiale. 

Des cycles longs qui nécessitent un financement adapté

Au-delà de l’importance de la collaboration, le financement demeure essentiel. PRIMA publiait récemment un portrait de la chaîne de financement et des flux d’investissement dans le secteur des matériaux avancés au Québec. L’analyse des données sur une période de 12 ans a fait ressortir certains constats. Les entreprises en matériaux avancés font face à des cycles de développement technologique plus longs que dans plusieurs autres secteurs. Elles nécessitent des investissements en capital importants et un niveau élevé d’expertise technique de la part des investisseurs. 

Au cours des années 2010, l’écosystème a bénéficié de l’apparition de financements dilutifs, d’accélérateurs et de nouveaux mécanismes de financement institutionnel. Vers 2019-2020, l’étude observe un ralentissement de la création d’entreprises dans le domaine. L’engouement des investisseurs pour les secteurs du logiciel (SaaS) et de l’intelligence artificielle a contribué à détourner une partie de l’attention et des capitaux disponibles. Plus récemment, la situation montre des signes positifs : les investisseurs institutionnels développent davantage d’expertise en matériaux avancés et de nouveaux fonds spécialisés apparaissent pour soutenir le deeptech. Mais surtout, il faut retenir que le secteur requiert une chaîne de financement adaptée à ses caractéristiques : longues périodes de maturation, intensité capitalistique élevée et besoin d’expertise spécialisée.

Arrêter de penser produit fini, commencer à penser en amont

Il y a toutefois un changement de posture qui me tient particulièrement à cœur : nous devons cesser de raisonner presque exclusivement en produit fini. Trop souvent, dans les discussions stratégiques, on parle d’abord de ce que l’on veut vendre au consommateur final : un véhicule plus léger, un bâtiment plus performant, un dispositif médical plus précis. Or, la véritable bataille se joue bien en amont, dans la conception même des matériaux qui rendront ces produits possibles. Un alliage plus résistant, un composite plus léger, un polymère biosourcé, une poudre métallique mieux maîtrisée : voilà ce qui détermine, en réalité, si le produit fini pourra exister, à quel coût, et, pourquoi pas, avec quelle empreinte environnementale.

Les matériaux avancés ne sont pas un simple maillon parmi d’autres dans la chaîne de valeur : ils en sont souvent le fondement. C’est ce qui explique leur caractère profondément transversal. Un même matériau composite développé pour l’aéronautique peut trouver sa place dans l’équipement sportif ou dans les infrastructures urbaines. Cette transversalité est une richesse extraordinaire, mais elle exige qu’on adopte une vision stratégique du secteur qui dépasse les silos sectoriels traditionnels.

Si l’on veut que le Québec, entre autres, devienne réellement un leader mondial dans ce domaine, il faudra continuer d’investir dans cette collaboration recherche-industrie, faciliter l’accès aux capitaux pour permettre aux entreprises de franchir le cap de la commercialisation, et surtout, reconnaître que chaque produit fini que nous admirons, repose sur des années de travail invisible en amont, sur des matériaux qu’on ne voit jamais, mais sans lesquels rien de tout cela n’existerait. C’est cette bataille de l’amont que je veux qu’on gagne, collectivement.

Références

1. PRIMA Québec — Pôle de recherche et d’innovation en matériaux avancés du Québec. https://www.prima.ca
2. RSRI — Regroupement sectoriel de recherche industrielle : https://rsri.quebec/

Retrouver PRIMA Quebec dans notre base des acteurs matériaux

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PRIMA Québec

Pôle québécois qui structure et finance l’innovation collaborative en matériaux avancés.

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