Evolutions des technologies des batteries selon les données de brevets L’innovation dans le domaine des batteries et du stockage

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Les téléphones, ordinateurs portables et voitures assurent d’ores et déjà une forte demande en batteries. Viennent aujourd’hui s’y ajouter les véhicules électriques et le stockage stationnaire d’électricité.

Nos sociétés modernes dépendent chaque jour un peu plus d’un approvisionnement fiable en électricité, au moment et à l’endroit souhaités, pour des usages très divers. L’électricité joue un rôle clé dans la transition énergétique, car elle peut être produite facilement à partir de sources d’énergies renouvelables et ne génère aucune émission nocive sur le lieu de son utilisation.

Mais à la différence des autres combustibles, l’électricité est presque toujours produite quelques instants seulement avant son utilisation. Des solutions doivent être trouvées pour que l’offre de sources d’énergie renouvelables variables (c’est-à-dire dépendantes des conditions météorologiques) puisse répondre avec souplesse et en temps utile à la demande croissante générée par la mobilité électrique. Il s’agit là d’un défi majeur. Selon le scénario de développement durable de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), près de 10 000 GWh de batteries et autres formes de stockage d’énergie seront nécessaires chaque année d'ici 2040, contre environ 200 GWh aujourd’hui. Pour parvenir à stocker de grandes quantités d’électricité, à un coût acceptable par les fournisseurs et les consommateurs, des progrès techniques importants sont encore nécessaires.

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Dans ce contexte, des efforts d’innovation considérables sont consacrés à la recherche de moyens commercialement viables de stocker de l’électricité pour arriver à un équilibre rentable dans la durée. Ils visent tout d’abord à élargir le portefeuille d’applications finales. En théorie, le stockage peut être associé à n’importe quel service énergétique, y compris les appareils électroniques portatifs et leur multitude d’utilisations, mais aussi le chauffage, grâce aux pompes à chaleur modernes combinant chauffage solaire et électrique pour un coût raisonnable pour les ménages. Dans le domaine du transport, les batteries sont un support lourd et coûteux de stockage d’énergie à bord des véhicules, notamment les camions et les avions, mais leur prix, orienté à la baisse, suscite un regain d’intérêt. Avec des technologies de stockage plus performantes, il deviendra également possible d’élargir la part des énergies renouvelables dans le système énergétique dans son ensemble, en remplacement des combustibles fossiles pour de multiples applications.

Ce contexte permet de comprendre le rythme soutenu de l’innovation en matière de stockage de l’électricité - démontré par ce rapport - ainsi que la nécessité d’innover davantage au cours des prochaines années. Les données présentées illustrent les grandes tendances dans des innovations à forte valeur, sur la base des dépôts de brevets à l’échelle internationale. Elles donnent un aperçu des pays et entreprises en pointe dans ce domaine, et par voie de conséquence, probablement les mieux placés pour apporter les améliorations indispensables à un stockage de l’énergie performant dans un avenir proche. Elles montrent également les applications de stockage considérées comme les plus prometteuses par les entreprises et les recherches ont évolué dans la période récente. Enfin, elles mettent en avant les applications et technologies en plein essor, et susceptibles de jouer un rôle décisif à l’avenir.

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