Quels secteurs dépendent de l’hélium ?
Introduction
L’hélium est souvent réduit à son usage récréatif, mais cette perception masque son importance réelle dans l’économie moderne. Gaz rare, représentant moins de 0,0005 % de l’atmosphère terrestre, il est pourtant indispensable au fonctionnement de nombreuses technologies critiques.
Pourquoi cette ressource est-elle si difficile à remplacer ? Quels secteurs en dépendent le plus ? Et comment expliquer que la demande mondiale puisse doubler d’ici 2035 [2] ?
Classé comme ressource critique dans plusieurs juridictions, l’hélium soutient un marché estimé entre 4 et 5 milliards USD [3]. À mesure que l’intelligence artificielle, la microélectronique et les technologies spatiales se développent, son rôle stratégique devient de plus en plus évident.
Pierre angulaire du secteur médical : les IRM
Le secteur de la santé demeure l’un des principaux consommateurs d’hélium, les applications médicales liées notamment aux IRM représentant environ le tiers du marché selon certaines estimations en 2025 [4].
Cette dépendance s’explique par les propriétés cryogéniques uniques de l’hélium. Dans les appareils d’imagerie par résonance magnétique, il est utilisé pour refroidir les aimants supraconducteurs à des températures proches de -269 °C, un niveau que seul l’hélium liquide permet d’atteindre dans les conditions actuelles d’exploitation. Dans ce domaine, les taux de récupération se situent souvent autour de 70 à 80 %, alors que certaines applications industrielles, notamment dans les semiconducteurs, dépassent 95 % [5]. Cet écart reflète en partie les contraintes propres aux environnements hospitaliers, où la récupération du gaz est plus difficile à optimiser.
Les tensions sur l’approvisionnement ont déjà des effets concrets. Selon certaines analyses, des pénuries d’hélium ont conduit certains hôpitaux à retarder l’installation de nouveaux systèmes IRM, ce qui peut affecter les capacités diagnostiques dans certaines régions [5].
La croissance des infrastructures de santé dans plusieurs marchés émergents pourrait continuer d’accroître les besoins en hélium au cours des prochaines années. Dans ce contexte, la volatilité des prix et les enjeux d’approvisionnement poussent certains établissements à mettre en place des systèmes de récupération et de recyclage afin d’optimiser l’utilisation du gaz, de mieux contrôler leurs coûts et de renforcer la continuité de leurs opérations [4].
Semiconducteurs et microélectronique
Le secteur des semiconducteurs représente également l’un des vecteurs les plus puissants d’augmentation de la demande mondiale d’hélium. L’avènement de l’IA, la multiplication des centres de données et la miniaturisation extrême des puces électroniques exigent un environnement de fabrication d’une pureté et d’une stabilité thermique que seul l’hélium peut garantir.
D’ici 2035, la demande mondiale d’hélium liée à la microélectronique devrait être multipliée par cinq, tandis qu’aux États-Unis la consommation pourrait être quadruplée sur la même période [6]. Ce scénario repose sur une dynamique de marché déjà observable : après un recul d’environ 9,4 % en 2023, le secteur des semiconducteurs a connu un rebond avec une croissance estimée à 13,1 % en 2024, d’après les prévisions de WSTS [7]. Cette alternance de contraction puis de reprise vigoureuse illustre la volatilité du secteur, mais aussi la tendance de fond à la hausse, qui se traduit par une demande croissante et difficilement substituable en hélium.
Plusieurs facteurs expliquent cette dépendance prononcée. L’hélium sert notamment à :
maintenir une atmosphère ultra-pure lors de la photolithographie ;
refroidir des composants à des températures cryogéniques essentielles à la performance des systèmes IA (jusqu’à –269 °C) [1] ;
assurer des flux thermiques stables dans les équipements de gravure et de dépôt.
Les analyses concordent sur un point : "l’hélium joue un rôle critique dans la fabrication des semiconducteurs, et aucune alternative n’existe pour certaines applications de refroidissement" [6].
Cette situation est amplifiée par les investissements massifs engagés par les géants mondiaux. TSMC construit trois nouvelles usines en Arizona [6], tandis qu’Intel prévoit des investissements de 100 milliards USD sur cinq ans pour accroître sa capacité de production [6]. Cette expansion n'est pas uniquement motivée par la demande commerciale. Les géants technologiques comme Amazon, Microsoft et Google dépendent entièrement de ces semiconducteurs avancés pour alimenter leurs infrastructures cloud et leurs services d'intelligence artificielle [1]. Leur dépendance à l'hélium devient donc indirecte mais tout aussi critique. Comme l'indiquent les analystes du secteur, l'hélium joue un rôle essentiel dans la fabrication de semiconducteurs, où aucune alternative n'existe pour les applications de refroidissement spécifiques [6].
Aérospatial et défense
Avec une part estimée à environ 18 % de la demande mondiale en 2023 [5], le secteur aérospatial constitue un segment stratégique pour l’hélium. Sa croissance annuelle moyenne, évaluée autour de 11 % entre 2025 et 2030 [5], est portée par la multiplication des lancements commerciaux, les ambitions lunaires renouvelées et l’essor rapide de l’industrie spatiale privée.
Dans ce contexte, l’hélium joue plusieurs rôles critiques, notamment lors des opérations de lancement. Le programme Artemis de la NASA illustre bien cette dépendance : un lancement du Space Launch System (SLS) mobilise des volumes importants d’hélium liquide, utilisés pour purger les circuits d’hydrogène liquide et assurer la pressurisation sécurisée des réservoirs [8]. Ces fonctions sont essentielles pour garantir l’intégrité des systèmes de propulsion et prévenir tout risque lié aux carburants cryogéniques.
Selon la NASA, l’hélium est essentiel pour :
la purge des systèmes hydrogène, une étape de sécurité vitale pour éviter les explosions lors du ravitaillement en carburant [8];
la pressurisation des systèmes fluides de propulsion;
le soutien opérationnel continu à la Station spatiale internationale, au SLS et aux programmes Artemis [8].
Cette importance se reflète également dans les contrats et la structure des prix. En 2022, la NASA a payé environ 1200 USD par mcf, un tarif nettement plus élevé que celui observé dans le secteur privé (environ 450 USD/mcf) [1]. En situation de pénurie, l’hélium tend à être rationné vers les usages jugés les plus critiques, notamment le médical et certains usages gouvernementaux clés [1], ce qui intensifie la pression sur les autres utilisateurs.
Applications industrielles traditionnelles
Au-delà des secteurs de haute technologie, l'hélium reste indispensable pour des applications industrielles critiques qui, bien que moins médiatisées, n'en demeurent pas moins essentielles au bon fonctionnement de nombreuses industries. Ces usages traditionnels représentent une part stable mais significative de la consommation mondiale.
Soudage et métallurgie
Dans le domaine du soudage et de la métallurgie, l'hélium offre des propriétés uniques qui le rendent irremplaçable pour certaines applications spécialisées. En effet, il crée une atmosphère inerte particulièrement stable lors du soudage de matériaux sensibles comme l’aluminium ou le titane. Notamment, il permet :
une distribution uniforme de la chaleur, essentielle pour éviter les défauts métallurgiques;
une intensité de soudage accrue, surtout lorsqu’il est mélangé à de l’argon;
une réduction des étincelles et des instabilités thermiques.
Détection de fuites haute précision
La détection de fuites constitue une autre application stratégique où l’hélium se distingue par sa petite taille moléculaire et son inertie chimique. Ces propriétés lui permettent de pénétrer facilement dans les microfissures et de servir de gaz traceur particulièrement efficace. Les systèmes de détection à l’hélium offrent ainsi un niveau de sensibilité élevé, adapté aux environnements industriels exigeant un contrôle rigoureux de l’étanchéité.
Cette capacité est mise à profit dans de nombreux secteurs :
l’industrie pharmaceutique, pour garantir l’intégrité des emballages stériles, et le secteur alimentaire, pour vérifier l’étanchéité des contenants ;
l’industrie des batteries, afin d’assurer la sécurité et la fiabilité des cellules lithium-ion ;
les composants critiques des secteurs aérospatial et médical, où l’herméticité est essentielle au bon fonctionnement des équipements.
Le contrôle qualité industriel s’appuie également sur l’hélium pour réaliser des tests d’étanchéité sophistiqués. Les implants médicaux sont soumis à des vérifications rigoureuses afin de garantir leur parfaite herméticité avant implantation. L’industrie des semiconducteurs utilise l’hélium pour valider l’intégrité de composants électroniques sensibles. Dans le secteur nucléaire, où la moindre fuite peut avoir des conséquences majeures, l’hélium contribue à la vérification de l’intégrité des systèmes de confinement avec un haut degré de fiabilité.
Applications émergentes et avenir technologique
Le développement de nouvelles technologies fait émerger des usages encore plus avancés de l’hélium, annonçant une accélération supplémentaire de la demande d’ici 2035.
Stockage d’hydrogène cryo-compressé
Le stockage cryo-compressé constitue une voie technologique prometteuse pour accroître l’efficacité du stockage d’hydrogène. D’après le DOE, il permet d’augmenter la densité de stockage d’environ 90 % comparativement à l’hydrogène gazeux [9]. Dans cette perspective, cette approche suscite un intérêt particulier pour des usages énergétiques nécessitant une densité de stockage plus élevée.
Expansion du quantique
Les systèmes de calcul quantique nécessitent des températures extrêmement basses, souvent quelques millikelvins. Le projet Colossus du Fermilab, l’un des plus grands réfrigérateurs cryogéniques au monde, illustre cette progression. La démocratisation des systèmes quantiques commerciaux stimule également la demande en hélium-3, un isotope extrêmement rare.
Nouvelles applications high-tech
Les nouvelles applications high-tech émergent constamment, chacune ajoutant sa contribution à la demande globale. Parmi les domaines émergents :
les télécommunications 5G/6G ;
les batteries avancées ;
les matériaux supraconducteurs nouvelle génération.
Chacune de ces innovations repose sur des conditions de pureté, de stabilité thermique ou de cryogénie que seul l’hélium peut fournir.
Pourquoi la demande augmente plus vite que l’offre ?
Le marché de l’hélium fait face à un déséquilibre croissant entre la progression des besoins industriels et la capacité de production disponible. Cette tension s’explique à la fois par la diversification rapide des usages technologiques et par une offre mondiale qui demeure concentrée dans un nombre restreint de pays.
Du côté de la demande, les analyses anticipent un quasi-doublement des besoins mondiaux d’ici 2035 [2]. Cette progression repose notamment sur :
l’essor des semiconducteurs, dont la demande en hélium pourrait être multipliée par cinq d’ici 2035 [6] ;
la croissance de l’intelligence artificielle et des infrastructures numériques qui en dépendent ;
l’expansion du spatial, du quantique et de certaines technologies liées à la transition énergétique [2].
Du côté de l’offre, le marché reste structurellement vulnérable. Environ 90 % de la production mondiale provient actuellement des États-Unis, du Qatar et de l’Algérie [1]. Cette concentration expose l’approvisionnement à plusieurs fragilités, notamment :
le déclin naturel de certaines sources américaines [1] ;
les complications entourant le projet russe Amur, réduisant l’offre mondiale de près de 2 bcf/an [1] ;
le rythme relativement lent de mise en production de nouvelles sources d’extraction.
Alerte sur les réserves
Les projections de Reuters soulignent que les réserves mondiales pourraient se réduire plus rapidement que prévu [7]. De plus, entre 2024 et 2030, la croissance de l’offre devrait provenir quasi exclusivement du Qatar [1], augmentant encore la dépendance géopolitique. Face à ce déséquilibre, la sécurité d’approvisionnement et la volatilité du marché demeurent des enjeux majeurs pour de nombreuses industries.
Une ressource désormais stratégique
Loin de son image récréative, l’hélium s’affirme aujourd’hui comme une ressource stratégique essentielle au fonctionnement des technologies contemporaines. Plus de 90 % de la consommation mondiale est désormais destinée à des applications industrielles critiques, notamment en imagerie médicale, en microélectronique, en aérospatial, en cryogénie et en contrôle qualité. Son caractère difficilement substituable, combiné à une production concentrée dans un nombre limité de pays, crée une vulnérabilité structurelle pour de nombreuses chaînes d’approvisionnement technologiques.
La structure de la demande évolue rapidement. Les usages récréatifs reculent progressivement, sous l’effet de la hausse des prix et d’une meilleure reconnaissance de la valeur stratégique du gaz. Cette transformation confirme que l’hélium est devenu un intrant technologique de première importance.
À la différence de nombreuses matières premières pour lesquelles des solutions de remplacement peuvent émerger, les propriétés physiques singulières de l’hélium — notamment sa capacité à atteindre des températures cryogéniques extrêmes — limitent fortement les alternatives disponibles. Cette réalité renforce son statut particulier au sein des ressources naturelles critiques.
Au Québec, Ressources et Énergie Squatex se positionne parmi les acteurs qui s’intéressent au potentiel des ressources critiques et stratégiques, en vue de contribuer à l’évolution des filières énergétiques et technologiques.
Références
[1] RBC Thought Leadership. Critical Minerals: Helium. RBC Capital Markets, 2024. https://thoughtleadership.rbc.com/wp-content/uploads/Critical-Minerals-Helium.pdf
[2] IDTechEx. The Industrial High on Helium: Demand for Helium to Double by 2035. 2024. https://www.idtechex.com/en/research-article/the-industrial-high-on-helium-demand-for-helium-to-double-by-2035/31592
[3] Ken Research. Global Helium Market. https://www.kenresearch.com/global-helium-market
[4] Mordor Intelligence. Helium Market – Growth, Trends, and Forecasts (2025-2030). https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/helium-market
[5] Discovery Alert. Helium Supply Crisis 2025: Global Impact Analysis. Discovery Alert Australia, 2025. https://discoveryalert.com.au/helium-supply-crisis-2025-global-impact/
[6] Data Centre Magazine. Why Semiconductor Growth Will Drive Helium Demand. 2024. https://datacentremagazine.com/technology-and-ai/why-semiconductor-growth-will-drive-helium-demand
[7] Reuters. Helium Demand to Double by 2035 Tracking Chip Production Boom. 2024. https://www.reuters.com/business/energy/helium-demand-double-by-2035-tracking-chip-production-boom-report-says-2024-09-09/
[8] NASA. NASA Awards Contract for Liquid Helium Acquisition at Kennedy. 2023. https://www.nasa.gov/news-release/nasa-awards-contract-for-liquid-helium-acquisition-at-kennedy/
[9] U.S. Department of Energy. H2IQ Hour: Cold and Cryo-Compressed Hydrogen Storage R&D and Applications: Text Version. Hydrogen and Fuel Cell Technologies Office , 2020, https://www.energy.gov/eere/fuelcells/h2iq-hour-cold-and-cryo-compressed-hydrogen-storage-rd-and-applications-text-version
