Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Le stockage stationnaire d’énergie
L’avantage de cette technologie haute température réside dans son faible impact
environnemental, sa fiabilité et son bon rendement pour peu qu’elle soit utilisée
quotidiennement.
Parmi les industriels concernés, on peut citer l’entreprise italienne Fiamm SoNick et
l’américain General Electric.
Les batteries au lithium (Li-ion, etc.)
Pour que ce marché devienne massif, les coûts de ces technologies doivent
diminuer. La cible 2020-2030 du CEA pour les batteries Li-ion est de 200-
300 euros/kW pour 20 000 cycles, avec un objectif en 2030 du prix du kWh restitué
à 7,5 centimes d’euro/kWh. Par ailleurs, les prix des batteries Li-ion baissent
rapidement par effet d’échelle (30 % par an ces dernières années), baisse qui devrait
se poursuivre avec la production massive de batteries pour les véhicules
électriques et hybrides. Des progrès technologiques sont aussi attendus en termes
de capacité (tension plus élevée), de gestion de la batterie (BMS, Battery
Management System), etc.
Parmi les industriels concernés, on peut citer Saft (France), Byd (Chine), A123 (États-
Unis).
Les bobines supraconductrices ou SMES
Les bobines supraconductrices ou SMES (Superconducting Magnetic Energy
Storage), qui stockent l’électricité sous forme d’énergie magnétique, ont pour
principaux avantages de fournir une réponse rapide et de disposer d’une grande
efficacité de conversion de l’énergie (rendements de l’ordre de 90 %). Ces
systèmes qui peuvent couvrir la gamme d’énergie de quelques MWh à quelques
GWh permettent la stabilisation en fréquence ou en tension du réseau de façon
ponctuelle (quelques minutes). Ils permettent aussi d’intervenir pendant plusieurs
heures pour accommoder soit des variations de production (EnR), soit des
variations de charge (pointes). Leur coût d’investissement reste élevé en raison du
prix des matières premières utilisées et des coûts de cryogénie. Il varie selon les
applications et l’énergie stockée. La technologie en est aujourd’hui au stade de la
démonstration.
Les supercapacités ou supercondensateurs
Les supercapacités stockent de l’énergie sous forme électrostatique : elles sont
capables de fournir ou d’absorber des puissances unitaires très élevées (densité de
puissance de 5 000-10 000 W/kg) avec une constante de temps de quelques dizaines
de secondes. Un autre avantage est que leur cyclabilité est quasi illimitée. En
revanche, leur densité d’énergie est faible, donc les temps de décharge sont courts
(de quelques secondes à quelques minutes), ce qui restreint leur champ d’application.
Leur coût peut être réduit en augmentant la tension, c’est-à-dire en faisant évoluer les
matériaux d’électrodes et électrolytes.
En France, on compte quatre acteurs principaux dans ce domaine : Saft, BatScap
(société du groupe Bolloré), Hutchinson (filiale du groupe Total) et Dow Kokam (dont
Centre d’analyse stratégique - 193 - Août 2012
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