Du « juste à temps » au « juste dans l'espace » – La solution de stockage vertical pour les conteneurs dans les entrepôts à grande hauteur

Lorsque le sol ne suffit plus, la logistique devient verticale – et change ainsi les règles du jeu du commerce mondial

Le transport maritime mondial atteint ses limites physiques. Alors que les volumes de navires et de transport battent des records année après année – plus de 931 millions d'EVP ont été manutentionnés dans le monde en 2024 seulement – ​​les ports manquent cruellement d'espace. Les terminaux conventionnels, où les conteneurs métalliques colorés doivent être laborieusement empilés à même le sol et constamment réorganisés, se révèlent être des goulots d'étranglement inefficaces et coûteux pour le commerce mondial. Mais une technologie issue de la sidérurgie promet aujourd'hui une révolution : l'entrepôt à conteneurs automatisé de grande hauteur. En développant la logistique verticalement plutôt qu'horizontalement, les capacités de stockage peuvent être triplées, les mouvements improductifs des grues éliminés et des millions économisés sur les coûts fonciers. Du projet pilote réussi à Dubaï au méga-contrat de London Gateway, une chose est claire : le passage de l'horizontal au vertical n'est plus une simple expérimentation technologique, mais la solution indispensable à la congestion mondiale des conteneurs.

La congestion mondiale et ses causes

La logistique mondiale des conteneurs est confrontée à un dilemme fondamental. Plus de 90 % du commerce mondial s'effectue par voie maritime, et les volumes augmentent sans cesse. En 2024, le trafic mondial de conteneurs a atteint un nouveau record d'environ 931,8 millions d'EVP, soit une hausse de 7,8 % par rapport à l'année précédente. Rien qu'en mai 2024, un volume record de 15,94 millions d'EVP a été transporté, alimenté par une demande accumulée suite à la pandémie et par l'essor du commerce en ligne. Parallèlement, les porte-conteneurs sont de plus en plus grands ; la flotte a atteint une capacité totale de 30,8 millions d'EVP en 2025, soit une augmentation de 10,8 %. Les infrastructures terrestres ne peuvent tout simplement pas suivre le rythme de cette croissance.

Le problème est d'ordre physique. Les ports ne sont pas des usines que l'on peut construire sur un terrain vierge. Ils nécessitent un accès en eau profonde, des liaisons avec l'arrière-pays, des plateformes de transport multimodales et sont inévitablement situés sur des littoraux urbains ou périurbains, où le foncier est une ressource rare et coûteuse. Le port de Rotterdam s'étend sur plus de 10 500 hectares le long de 40 kilomètres, et même cette vaste superficie suffit à peine à répondre à la demande croissante. Shanghai, premier port à conteneurs mondial avec 51,5 millions d'EVP en 2024, a déjà innové avec le terminal entièrement automatisé de Yangshan Phase IV, mais il atteint lui aussi ses limites spatiales. Le coût des terrains gagnés sur la mer pour les ports varie de 2 000 à 3 000 euros le mètre carré dans le monde, et est même plus élevé dans certaines régions. Chaque mètre carré compte, et tout mètre carré mal utilisé représente un gaspillage d'argent.

Le paradoxe de l'empilement des terminaux conventionnels

Quiconque observe un terminal à conteneurs typique aujourd'hui constate que des caisses d'acier colorées sont empilées au sol en tours de quatre à six niveaux. Ce qui paraît efficace au premier abord est en réalité un problème logistique constant. Pour atteindre un conteneur précis situé au bas d'une pile, il faut souvent déplacer jusqu'à six autres conteneurs au préalable. Ce processus, appelé remaniement ou réempilage, peut représenter jusqu'à 60 % de tous les mouvements de grues dans un terminal. Au port de Busan, par exemple, avant sa modernisation, on comptait environ 350 000 de ces mouvements de conteneurs improductifs par an. Chacun d'eux consomme de l'énergie, immobilise du personnel et du matériel, génère des émissions et représente une perte de temps sans aucun gain financier.

Ce paradoxe du stockage conventionnel de conteneurs trouve son origine dans une cause fondamentale : les conteneurs sont empilés les uns sur les autres, sans affectation individuelle à un emplacement de stockage fixe. Ceux situés au fond sont ainsi piégés. Aux heures de pointe, lorsque la capacité des terminaux est élevée et que les navires doivent être traités rapidement, le réaménagement des conteneurs devient un véritable casse-tête opérationnel. Les temps d'escale des navires et des camions s'allongent, et toute la chaîne logistique se retrouve paralysée. Le trafic de conteneurs dans les 470 ports répertoriés dans la base de données portuaires d'ISL a progressé de 3,4 % en 2024, mais la productivité des ports du monde entier est menacée de déclin, car les infrastructures ne peuvent suivre le rythme de cette croissance. Les attaques en mer Rouge, qui ont réduit le trafic du canal de Suez de 56 % en 2024, ont encore aggravé la situation en engendrant des arrivées imprévisibles.

Le changement de paradigme : de l'espace bidimensionnel à l'espace tridimensionnel

La solution à ce dilemme réside dans une idée éprouvée en intralogistique industrielle, mais qui représente un changement de paradigme radical pour la logistique des conteneurs : l’entrepôt à grande hauteur. Le principe repose sur l’idée de ne plus empiler les conteneurs horizontalement au sol, mais de les stocker verticalement dans des structures de rayonnages métalliques à plusieurs niveaux – similaires à un entrepôt automatisé moderne de petites pièces, mais conçues pour des conteneurs maritimes de plusieurs tonnes. Chaque conteneur se voit attribuer un emplacement de stockage individuel dans un rayonnage métallique massif pouvant atteindre onze, voire seize niveaux de hauteur. Des machines de stockage et de prélèvement entièrement automatisées, appelées transstockeurs ou chariots élévateurs, se déplacent sur des rails dans les allées étroites entre les rayonnages et peuvent accéder directement à chaque conteneur sans avoir à en déplacer d’autres.

Cet accès direct constitue un levier économique décisif. L'élimination complète des réorganisations permet non seulement un gain de temps considérable, mais transforme également la structure de coûts globale d'un terminal. Moins de mouvements de grues signifient une consommation d'énergie réduite, une usure moindre des équipements, des effectifs réduits et un risque d'accidents diminué. Selon le constructeur, la capacité de stockage sur une même surface peut plus que tripler. Un système d'entrepôt à grande hauteur ne nécessite qu'un hectare d'espace terminal pour une capacité de stockage de 3 000 EVP, tandis qu'un système conventionnel avec des portiques sur pneus requiert environ quatre hectares pour la même capacité. Avec un coût foncier de 2 000 à 3 000 € par mètre carré, l'économie de trois hectares représente une économie de 60 à 90 millions d'euros rien que sur le coût du terrain – une part importante de l'investissement total.

La technologie derrière la tour

La technologie des entrepôts à grande hauteur pour conteneurs repose sur un secteur atypique de la logistique portuaire : la sidérurgie. Amova, filiale du groupe allemand SMS, automatise depuis des décennies le stockage de bobines d’acier pesant jusqu’à 50 tonnes dans des entrepôts de grande hauteur. Transposer ce principe aux conteneurs maritimes est une suite logique, mais exige des adaptations importantes en matière de génie structurel, de systèmes de contrôle et de gestion des flux de matières. Le groupe SMS a apporté son expertise à la coentreprise BoxBay, qu’il a créée avec l’opérateur portuaire mondial DP World.

Le cœur d'un système BoxBay est constitué de ponts roulants qui se déplacent verticalement et horizontalement dans les allées. Ils s'arriment par le haut aux points d'ancrage standardisés des conteneurs et les transportent avec précision jusqu'à leur emplacement de stockage. Un système de convoyeurs automatisé au sous-sol assure le transfert vers les camions ou les navettes via des interfaces prédéfinies. L'ensemble du système est entièrement électrique et l'intégration optionnelle de modules photovoltaïques sur le toit permet une autonomie partielle ou totale en énergie renouvelable. Des systèmes de récupération d'énergie, similaires à la technologie de freinage régénératif utilisée dans les véhicules électriques, utilisent l'énergie de freinage des ponts roulants et la réinjectent dans le système.

Le spécialiste autrichien de l'intralogistique LTW Intralogistics adopte une approche similaire. L'entreprise a développé des solutions d'entrepôts à grande hauteur pour les terminaux combinés, capables de stocker des semi-remorques, des conteneurs et des caisses mobiles, chargés ou non, sur une hauteur allant jusqu'à dix niveaux. Sur une surface d'environ 9 000 mètres carrés, cet entrepôt peut accueillir jusqu'à 500 semi-remorques chargées, soit environ six fois la capacité d'une zone de stockage conventionnelle. LTW a mis en œuvre plus de 2 500 systèmes de stockage et de récupération guidés sur rails en plus de 40 ans et possède une expertise particulière dans les applications pour charges lourdes jusqu'à 18 000 kilogrammes. Ces systèmes peuvent être équipés de systèmes de stockage d'énergie à supercondensateurs permettant d'économiser jusqu'à un tiers d'énergie et de maintenir le fonctionnement même en cas de brèves coupures de courant.

LTW Intralogistics – Ingénieurs des flux - Image : LTW Intralogistics GmbH

LTW propose à ses clients non pas des composants individuels, mais des solutions complètes et intégrées. Conseil, planification, composants mécaniques et électrotechniques, technologies de contrôle et d'automatisation, logiciels et services : tout est interconnecté et parfaitement coordonné.

La production en interne des composants clés présente un avantage particulier. Elle permet un contrôle optimal de la qualité, des chaînes d'approvisionnement et des interfaces.

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Projets de référence : du projet pilote au contrat majeur

La première installation pilote entièrement opérationnelle d'un entrepôt à conteneurs de grande hauteur a été mise en service au port de Jebel Ali à Dubaï fin 2020. Cette installation pilote BoxBay de 11 niveaux, d'une capacité de 792 conteneurs, a réalisé plus de 63 000 mouvements de conteneurs, dépassant ainsi les prévisions. Le système s'est avéré plus rapide et plus économe en énergie que prévu initialement, atteignant un débit de 19,3 mouvements par heure à chaque point de transbordement côté quai. Les modifications apportées pendant la phase de test ont permis d'améliorer encore les performances tout en réduisant considérablement l'investissement nécessaire pour les installations futures.

La prochaine étape importante a été franchie avec la signature du contrat au port de Busan, en Corée du Sud. Busan Newport Corporation, filiale de DP World, intègre la technologie BoxBay à ses opérations terminales existantes, une première pour un projet commercial. Cette approche de modernisation est particulièrement remarquable : le système est installé dans une zone existante du terminal, jusque-là inutilisée, sans perturber les opérations en cours, notamment la manutention automatisée des portiques et des camions. L’élimination de 350 000 mouvements de conteneurs improductifs par an devrait permettre d’améliorer les temps de manutention des camions de 20 %.

La plus importante commande à ce jour a été enregistrée en octobre 2025 : BoxBay a décroché un contrat de 91,7 millions d’euros pour un entrepôt à conteneurs de grande hauteur au London Gateway, le troisième port à conteneurs du Royaume-Uni. Avec ses 16 niveaux, cet entrepôt sera le plus haut de son genre et offrira une capacité de 27 000 EVP. Il est spécifiquement conçu pour les conteneurs vides – un segment que le PDG de BoxBay, Christoph Roth, considère comme présentant un potentiel énorme, car pratiquement tous les ports du monde sont confrontés à la gestion des conteneurs vides, et rares sont ceux qui disposent de solutions efficaces. L’entrepôt comprendra dix allées de stockage, 15 portiques de manutention et 40 postes d’interface pour camions et navettes, avec une capacité côté quai de plus de 200 mouvements de conteneurs par heure. DP World investit un total d’environ 1,15 milliard d’euros dans l’extension du London Gateway pour en faire le plus grand port à conteneurs du Royaume-Uni, et l’entrepôt de BoxBay est un élément clé de cette stratégie.

L'équation économique : pourquoi la mobilité ascendante est rentable

La viabilité économique d'un entrepôt à conteneurs de grande hauteur repose sur l'interaction de plusieurs facteurs qui se renforcent mutuellement. Côté investissement, les coûts initiaux sont élevés pour la structure métallique, les systèmes de stockage et de récupération, la technologie d'automatisation et l'intégration aux opérations terminales existantes. Cependant, ces coûts sont largement compensés par des économies substantielles sur le coût du foncier. Avec un gain d'espace typique de 70 % par rapport aux systèmes conventionnels et des prix du foncier de l'ordre de plusieurs milliers d'euros le mètre carré, les économies foncières atteignent rapidement des dizaines de millions d'euros.

Les coûts d'exploitation diminuent pour plusieurs raisons. Moins de réorganisation signifie moins d'équipements utilisés, une consommation d'énergie réduite et une maintenance allégée. L'automatisation complète diminue les besoins en personnel tout en améliorant la sécurité au travail, car les employés n'ont plus à intervenir dans des zones à haut risque au milieu de piles de conteneurs pesant plusieurs tonnes. La productivité des grues augmente jusqu'à 20 % car les grues de quai n'ont plus à attendre la réorganisation du terminal. L'augmentation du débit sur la même zone accroît le chiffre d'affaires annuel et donc la rentabilité du terminal. Les compagnies maritimes bénéficient de temps d'attente plus courts et de créneaux horaires plus flexibles, tandis que les entreprises de transport routier profitent de temps de rotation réduits. L'espace libéré peut être utilisé pour des services logistiques à plus forte valeur ajoutée, tels que le groupage, la préparation de commandes ou des services complémentaires, générant ainsi des revenus supplémentaires.

Contexte du marché : L’automatisation comme mégatendance

Les entrepôts à conteneurs de grande hauteur s'inscrivent dans un processus de transformation plus vaste qui touche la logistique portuaire mondiale. Le marché des terminaux à conteneurs automatisés était estimé à environ 11,9 milliards de dollars américains en 2025 et devrait atteindre 18,1 milliards de dollars américains d'ici 2032, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 6,1 %. D'autres analyses de marché prévoient une croissance encore plus dynamique, avec un TCAC de 11,2 % et un volume cible de 22,3 milliards de dollars américains d'ici 2033. Les facteurs de croissance sont les mêmes pour tous : l'augmentation des volumes d'échanges commerciaux, la pénurie de main-d'œuvre, les exigences en matière de sécurité, les objectifs de développement durable et la maturité technologique de l'intelligence artificielle, de l'Internet des objets (IoT) et de la robotique, qui permet pour la première fois le déploiement à grande échelle et rentable de systèmes entièrement automatisés.

Le mégaport de Tuas à Singapour est sans doute le projet le plus ambitieux. D'ici 2040, un port entièrement automatisé d'une capacité annuelle de 65 millions d'EVP (soit près du double du débit actuel) est prévu sur 1 337 hectares de terres gagnées sur la mer. La seconde phase, à elle seule, coûtera 1,1 milliard de dollars américains et comprendra la création de 387 hectares de nouvelles terres. Ce projet illustre l'ampleur des investissements nécessaires à une expansion horizontale et souligne l'attrait économique des alternatives verticales qui ne requièrent aucun terrain supplémentaire.

Les ports européens sous pression

La question de l'espace disponible est particulièrement pressante pour les ports européens. Les prévisions pour la zone maritime européenne indiquent une croissance de 3,8 % du trafic de conteneurs en 2025, les ports d'Europe du Nord-Ouest devant afficher une performance inférieure aux attentes, avec seulement 2,9 %. Parallèlement, l'augmentation des volumes de fret de pointe exerce une pression accrue sur les terminaux et les systèmes de transport terrestre. Hambourg, Rotterdam et Anvers-Bruges, les trois principaux ports de la zone nord de l'Europe, ont enregistré une croissance modérée, mais évoluent dans un contexte où l'expansion devient de plus en plus difficile à mettre en œuvre d'un point de vue politique, environnemental et urbanistique.

Le problème du manque d'espace est particulièrement criant au port de Duisbourg, le plus grand port fluvial du monde et une plaque tournante majeure du transport combiné. Les conteneurs vides s'empilent en hauteur, les espaces ouverts et modulables sont rares et la capacité de manutention est en baisse. Le système d'empilage Stack-X, développé par duisport, TX Logistik, SGKV et le bureau d'études Wecon, apporte une solution à ce problème grâce à un cadre métallique rectangulaire praticable permettant l'empilage de remorques et de conteneurs à l'aide de chariots élévateurs à portée variable ou de portiques. Cette solution est parfaitement adaptée aux exigences spécifiques du transport combiné, où les semi-remorques nécessitent un espace particulièrement important et où leur part au port de Duisbourg n'a cessé de croître.

Sécurité, durabilité et transparence numérique

Les avantages du stockage vertical vont bien au-delà du simple gain d'espace. Dans un terminal à conteneurs classique, les accidents impliquant des engins lourds, des chutes de conteneurs et des collisions entre véhicules et piétons constituent des risques constants. Les systèmes de rayonnages automatisés en hauteur éliminent une grande partie de ces dangers, car les opérateurs humains ne travaillent plus dans la zone de danger immédiat. Les conteneurs ne sont plus empilés de manière précaire et déplacés manuellement par des grues, mais stockés individuellement dans des compartiments fixes et transportés par des machines.

L'évaluation d'impact environnemental est également positive. Les chariots cavaliers et les reach stackers diesel sont remplacés par des motorisations entièrement électriques. L'utilisation des toitures et des murs des entrepôts couverts pour des systèmes photovoltaïques permet une alimentation énergétique semi-autonome. Le revêtement du bâtiment assure également une protection acoustique et élimine les émissions lumineuses, ce qui constitue un avantage considérable, notamment dans les zones résidentielles proches du port. Les systèmes de récupération d'énergie des engins de stockage et de manutention permettent d'économiser jusqu'à un tiers de la consommation énergétique.

Au niveau numérique, l'automatisation complète permet une surveillance continue et en temps réel de chaque conteneur. Les systèmes de gestion d'entrepôt optimisent l'allocation de l'espace de stockage, prévoient les heures de prélèvement et synchronisent les flux de marchandises entre les zones terrestres et maritimes. L'intégration de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique porte le contrôle opérationnel à un niveau inaccessible avec les systèmes manuels.

Défis et perspectives critiques

Malgré l'enthousiasme suscité par la logistique verticale des conteneurs, il serait naïf d'ignorer les défis. Les investissements initiaux sont considérables. Le contrat de BoxBay pour London Gateway s'élève à 91,7 millions d'euros et ne couvre que l'entrepôt lui-même, sans compter les travaux de terrassement et les infrastructures périphériques. Pour de nombreux ports de taille moyenne et petite dans les pays en développement et émergents, de telles sommes sont pratiquement impossibles à réunir, même si les coûts d'exploitation diminuent à long terme.

L'intégration aux infrastructures terminales existantes représente un défi supplémentaire. À Busan, la rénovation a été menée à bien sur un site vacant, mais tous les ports ne disposent pas d'un espace adéquat dans leur configuration actuelle. La capacité portante sismique de structures métalliques de 16 étages supportant des tonnes de conteneurs doit être démontrée avec une attention particulière dans les régions exposées aux séismes. Par ailleurs, le recours à des systèmes entièrement automatisés soulève des questions de cybersécurité et de fiabilité, particulièrement importantes pour les infrastructures critiques telles que les ports à conteneurs.

Enfin, il est essentiel de prendre en compte la dimension sociale. L'automatisation des terminaux à conteneurs a déjà engendré des conflits sociaux à travers le monde. La transition d'opérations manuelles à forte intensité de main-d'œuvre vers des entrepôts automatisés à grande hauteur modifiera les profils de poste, nécessitera des spécialistes qualifiés en informatique et en maintenance, et entraînera la disparition des emplois traditionnels de dockers. Cette transformation doit être gérée de manière socialement responsable pour que cette technologie puisse s'imposer à grande échelle.

Une transformation structurelle, et non une expérience technologique

Le stockage vertical de conteneurs n'est plus une vision d'avenir, mais une technologie éprouvée commercialement, passant du stade pilote à une production industrielle. Le problème fondamental de la logistique mondiale des conteneurs – l'augmentation des volumes face à la limitation de l'espace portuaire – va s'intensifier, et non s'atténuer, au cours des prochaines décennies. La flotte mondiale de conteneurs a augmenté de plus de dix pour cent en 2024, et la taille des navires continue de croître, tandis que l'espace portuaire est physiquement limité. Dans ce contexte, le passage d'une logistique bidimensionnelle et horizontale à la troisième dimension, l'espace, offre une solution économiquement et écologiquement convaincante.

La question n'est plus de savoir si les entrepôts à conteneurs de grande hauteur s'imposeront, mais à quelle vitesse et sur quels segments de marché. Le créneau du stockage de conteneurs vides, que BoxBay cible avec son projet londonien, pourrait bien être la clé pour libérer ce potentiel. Pratiquement tous les ports du monde sont confrontés à un problème de conteneurs vides, et la volonté d'investir dans une solution éprouvée sera probablement forte si le projet London Gateway tient ses promesses d'un gain d'efficacité de 65 %. La transition des entrepôts à conteneurs à plat vers les tours de conteneurs verticales n'est plus une simple expérience technologique. Il s'agit d'une transformation structurelle qui redéfinira l'architecture portuaire, l'économie des chaînes d'approvisionnement et la géographie du commerce mondial au cours des prochaines décennies.

Konrad Wolfenstein

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Entrepôts à conteneurs et terminaux à conteneurs : l’interaction logistique – conseils et solutions d’experts – Image créative : Xpert.Digital

Cette technologie innovante promet de transformer en profondeur la logistique des conteneurs. Au lieu d'être empilés horizontalement comme auparavant, les conteneurs seront stockés verticalement dans des structures de rayonnages métalliques à plusieurs niveaux. Ceci permet non seulement d'accroître considérablement la capacité de stockage sur une même surface, mais aussi de révolutionner tous les processus du terminal à conteneurs.

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