Multiplication des inventions pour les réseaux électriques

Une nouvelle étude publiée aujourd'hui par l'Office européen des brevets (OEB) et l'Agence internationale de l'énergie (AIE) analyse la croissance rapide des technologies des réseaux électriques essentielles pour la décarbonisation et la transition énergétique.

L'étude, intitulée Brevets pour l'amélioration des réseaux électriques, montre une augmentation extraordinaire de l'activité en matière de brevets entre 2009 et 2013, qui, depuis, a été maintenue à un niveau élevé. Les familles internationales de brevets (IPF) ont augmenté de 30 % chaque année au cours de cette période, un pourcentage bien supérieur à la croissance annuelle de 12 % pour les technologies énergétiques à faible émission de carbone et à la croissance annuelle de 4 % pour l'ensemble des technologies. Au cours de la période examinée par le rapport (2001-2022), le nombre d'IPF liées aux infrastructures des réseaux physiques et intelligents a été multiplié par huit, alors qu'il a tout juste doublé pour l'ensemble des technologies.

Les technologies de réseaux liées à l'IA ont été multipliées par six depuis 2018

L'activité en matière de brevets concernant les infrastructures électriques des réseaux physiques demeure vigoureux, mais la croissance la plus importante au cours des dix dernières années concerne les technologies des réseaux intelligents, qui représentent désormais plus d'IPF que les technologies de réseaux et de stockage physiques combinées. Il y a plus de dix ans, l'émergence de marchés et de normes axés sur les politiques pour l'infrastructure de recharge des compteurs intelligents et des véhicules électriques (VE) a contribué à stimuler l'innovation dans le domaine des technologies des réseaux intelligents, débouchant sur des réseaux plus flexibles et bidirectionnels. L'augmentation du nombre de solutions liées à l'IA (multiplié par huit depuis 2018), qui servent, par exemple, à détecter les pannes ainsi qu'à anticiper la demande afin de mieux gérer l'offre, a constitué la tendance la plus remarquable.

"Comme le souligne le récent rapport de Mario Draghi, l'Europe doit, pour assurer sa compétitivité économique, prendre la tête des nouvelles technologies propres et accélérer la transition énergétique en s'éloignant des combustibles fossiles", a rappelé António Campinos, Président de l'OEB. "Des progrès significatifs ont déjà été réalisés, soulignant l'urgence d'investir dans des réseaux électriques plus intelligents et plus flexibles afin d'équilibrer la demande croissante d'électricité avec des sources d'énergie variables. Cette étude présente une image unique des tendances en matière de brevets et sert de carte pour notre transition vers un nouveau système énergétique".

"Des réseaux électriques inadaptés constituent un obstacle à l'activité économique et à l'accès à l'énergie, tout en rendant le déploiement des technologies énergétiques propres plus coûteux et plus complexe", a déclaré Fatih Birol, Directeur exécutif de l'AIE. "Cette étude montre que les innovateurs répondent au besoin, trop souvent négligé, de technologies de réseau plus compétitives et plus flexibles. Les données montrent une croissance encourageante des innovations visant à étendre et à entretenir les infrastructures de réseau essentielles. Cette croissance est désormais menée par la Chine, ce qui accroît les enjeux concurrentiels pour les autres régions. Nous continuerons à aider les gouvernements à stimuler l'innovation pour des transitions énergétiques sûres et durables.

L'Europe, le Japon et les États-Unis ont déposé la plupart des IPF, la Chine fait son apparition

Pour une grande partie de la période considérée par l'étude, les entreprises, les universités et les instituts de recherche d'Europe, du Japon et des États-Unis ont été en tête du nombre d'IPF pour les technologies de réseau. Depuis 2019, les demandeurs de la République populaire de Chine ont considérablement augmenté leurs dépôts de brevets, portant leur nombre au même niveau que celui de l'Europe en 2022, principalement en mettant l'accent sur les réseaux intelligents et les technologies liées au stockage.

Tendances en matière de dépôt de brevet pour les principales régions du monde (2001-2022 ; IPF des premiers dépôts par année)

Rôle majeur des start-ups et des organismes de recherche publics

Siemens (DE), ABB (CH) et General Electric (US) sont en tête du classement pour les IPF dans le domaine des technologies de réseau. Cinq entreprises japonaises figurent également dans le top 10, principalement pour leur rôle de leader dans le domaine des technologies des réseaux intelligents, notamment Toyota, Honda ou encore Ford Motor Company, qui illustrent la position des grandes entreprises automobiles à l'avant-garde du développement de l'infrastructure de recharge des VE. En République populaire de Chine, de nombreuses demandes émanent d'organismes de recherche publics du pays, ainsi que des principaux acteurs industriels comme Huawei. La majorité des start-ups de ce secteur sont situées en Europe et aux États-Unis, contribuant principalement aux technologies matérielles (infrastructures de réseau et équipements de mesure). Plus d'un tiers des 1 085 start-ups identifiées dans la cohorte de cette étude ont déposé une demande de brevet (37 %), par rapport à une base de référence de seulement 6 % des start-ups européennes ayant déposé des demandes de brevet.

Pourquoi l'innovation dans le domaine des réseaux électriques est au cœur de la transition énergétique

Au cours de la dernière décennie, la demande d'énergie électrique a doublé par rapport à la demande totale en énergie dans le monde, participant à un besoin toujours plus urgent en matière de réseaux qui relient souvent des sources éloignées d'énergie renouvelables aux villes et usines qui consomment cette énergie. En plus de ces défis, l'infrastructure de réseau existant doit être améliorée. Par exemple, d'ici 2030, plus de 1,7 million de kilomètres de lignes de transmission vieillissantes devront être remplacées, assez pour faire 42 fois le tour de la Terre.

Rappel des faits

Il s'agit de la quatrième étude conjointe réalisée par l'OEB et l'AIE depuis 2020, qui examine les divers aspects de la transition énergétique mondiale, conséquence du changement climatique. Cette étude particulière comprend également des contributions d'experts de 13 offices nationaux des brevets, coordonnées par l'Observatoire des brevets et des technologies de l'OEB. Les offices des brevets de l'Autriche, de la Bosnie-Herzégovine, de l'Espagne, de la Finlande, de l'Italie, de la Lituanie, de la Lettonie, de Monaco, des Pays-Bas, de la République tchèque, du Royaume-Uni, de la Suède et de la Türkiye ont participé au projet.

Chaque famille internationale de brevets (IPF) couvre une seule invention de grande valeur qui fait l'objet de demandes de brevet déposées auprès de plusieurs offices et publiées par ceux-ci. Les IPF constituent un indicateur fiable de l'innovation, car elles représentent les inventions jugées suffisamment intéressantes pour mériter une protection internationale.