L’essor des batteries en six graphiques

L’essor des batteries : en six graphiques sans trop de chiffres

• La hausse rapide de la demande de batteries devrait provoquer un effet domino entre pays et secteurs industriels, et contribuer à éliminer progressivement la moitié de la demande mondiale en combustibles fossiles.
• Le récent rapport de RMI, X-Change: Batteries, conclut que cet effet domino des batteries jouera un rôle clé dans la réduction des émissions du transport et de l’électricité.

1. Les ventes de batteries croissent de façon exponentielle selon une courbe en S

• Les ventes de batteries augmentent de manière exponentielle en suivant la courbe en S typique qui caractérise la croissance des nouvelles technologies, avec un taux de croissance moyen de 33 % sur les 30 dernières années.
• Avec la popularité croissante des véhicules électriques au cours des 10 dernières années, ce taux s’est rapproché de 40 %.

2. Le coût des batteries baisse continuellement et leur qualité s’améliore

• À mesure que la production de batteries augmente, les coûts chutent fortement et la densité énergétique continue de s’améliorer.
• Au cours des 30 dernières années, le coût des batteries a diminué de 99 %, tandis que la densité des meilleures cellules a été multipliée par cinq.
• Les batteries ont les caractéristiques d’une technologie modulaire qui devient moins chère à mesure que les déploiements augmentent : à chaque doublement des déploiements, les coûts baissent de 19 % et la densité énergétique augmente de 7 %.

3. Création d’un effet domino des batteries

• À mesure que le coût des batteries diminue et que leur densité énergétique progresse, de nouveaux cas d’usage apparaissent les uns après les autres.
• L’effet domino des batteries désigne le phénomène par lequel l’électrification par batterie d’un marché, grâce à son échelle et aux améliorations technologiques qu’elle entraîne, permet la transition du marché suivant.
• La technologie des batteries a d’abord émergé dans l’électronique grand public avant de s’étendre aux deux-roues puis aux automobiles ; les camions et le stockage sur batterie devraient désormais suivre.

4. Les modélisateurs traditionnels restent encore en retard dans leurs prévisions

• La vitesse de croissance et d’amélioration des batteries sera bien plus rapide que ne le suggère le consensus actuel.
• Il existe deux règles empiriques concernant la croissance des petites technologies modulaires, que la plupart des analystes négligent.
• Les batteries ne font pas exception à ces règles et ont été systématiquement sous-estimées par les modélisateurs.

5. Les facteurs moteurs du changement vont se renforcer

• Si l’on se projette sur les sept prochaines années, les facteurs qui portent le changement devraient se renforcer.
• La baisse des coûts, le renforcement du soutien politique et la concurrence entre blocs économiques continueront à stimuler la croissance.
• Des obstacles à l’adoption des batteries peuvent exister, mais l’ingéniosité, la volonté et les capitaux de l’humanité progressent encore plus vite.

6. Possibilité d’une sortie progressive des combustibles fossiles

• La meilleure stratégie pour sortir rapidement des combustibles fossiles consiste à accélérer le déploiement des technologies qui réduisent la demande de combustibles fossiles.
• Les batteries sont en passe de remplacer 86 exajoules (EJ) de combustibles fossiles dans le transport routier, et mettent en péril 23 EJ supplémentaires dans le transport maritime et l’aviation.

Avis de GN⁺

• Les progrès rapides de la technologie des batteries jouent un rôle important dans la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles et dans l’accélération de la transition énergétique durable.
• Cet article souligne que la baisse du coût des batteries et l’amélioration de leur densité énergétique stimulent l’innovation dans de nombreux secteurs industriels.
• Pour que la croissance des technologies de batteries se poursuive, des efforts continus des entreprises, des gouvernements, des chercheurs et des défenseurs du climat sont nécessaires ; ils apportent une contribution importante non seulement au progrès technologique, mais aussi à la lutte contre le changement climatique.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Certains avis sont très positifs sur le rôle de l’énergie solaire et des batteries. En particulier, la « courbe du canard » de la Californie est devenue presque neutre, ce qui implique l’usage des batteries comme solution la plus intuitive pour résoudre le décalage temporel entre la demande et la production solaire. Par ailleurs, après la baisse de la rémunération de l’énergie solaire en Californie, les demandes d’installation de solaire résidentiel ont fortement reculé, ce qui montre l’existence d’une demande potentielle et suggère que les politiques publiques des États jouent un rôle important dans la transition vers les énergies renouvelables.
• Les fabricants leaders vendent déjà en dessous du prix considéré comme gagnant pour la rentabilité des véhicules électriques, et la récente guerre des prix en Chine le prouve.
• Les graphiques et l’analyse sur la densité énergétique sont intéressants, mais il y a deux problèmes. D’abord, dans le graphique sur la densité énergétique, on aimerait aussi voir la densité énergétique de l’essence à titre de comparaison. Ensuite, l’adoption en courbe en S a été mentionnée, mais elle finit par atteindre une asymptote horizontale et ne monte pas indéfiniment. Il faudrait davantage d’analyse sur la position actuelle de cette courbe en S et sur les raisons qui l’expliquent. On veut remplacer les combustibles fossiles, réduire la pollution et ralentir l’effet de serre, mais le processus de transition exige de la transparence et des attentes réalistes.
• La révolution électrique approche, et beaucoup de personnes comme de pays vont en être bouleversés. Le coût de l’électricité solaire et éolienne baisse lui aussi à un rythme similaire.
• Comme preuve anecdotique locale, plusieurs pistes de karting sont toutes passées à l’électrique, et c’est bien plus silencieux, sans fumée, et cela fonctionne aussi très bien en intérieur.
• Le graphique n°2 compare la meilleure densité énergétique des batteries et le coût des batteries, ce qui amène à se demander s’il est normal de comparer ce qu’il y a de meilleur avec des valeurs moyennes pour d’autres éléments.
• L’énorme croissance du stockage stationnaire est très intéressante. Beaucoup pensent que c’est le segment à la croissance la plus rapide.
• Il faudrait investir à la place 25 % de l’argent consacré aux batteries de véhicules électriques dans des panneaux solaires résidentiels. Les batteries domestiques et le solaire sont bien plus efficaces pour réduire le carbone.
• Je me demande si une batterie de 500 Wh/kg pourrait être utilisable au format d’une power bank (moins de 500 g). Le mieux que j’aie trouvé jusqu’à présent est d’environ 250 Wh/kg.
• Sans échelle logarithmique, tout devient très opaque. En outre, pour un avion de ligne de la taille d’un 737 ou plus fonctionnant sur batterie (sans parler des trains et des cargos), il faudra une révolution dans la technologie des batteries. Les batteries actuelles sont trop lourdes par rapport à l’énergie qu’elles délivrent.