L'ingénieur allemand Rainer Marquardt a reçu le prix « Œuvre d'une vie » pour l'ensemble de sa carrière lors de la cérémonie de remise du Prix de l'inventeur européen
- L'Office européen des brevets rend hommage au Professeur Rainer Marquardt pour son invention révolutionnaire dans le domaine de l'électronique de puissance : le Convertisseur Modulaire Multiniveau (MMC)
- Ses inventions ont ouvert l’accès aux applications de haute puissance jusqu'au niveau des gigawatts, permettant une conversion de l'énergie électroniquement contrôlable tout en optimisant son efficacité et sa fiabilité
- Cette technologie est devenue la norme mondiale. Elle est utilisée dans des réseaux de distribution électrique, l'éolien en mer et le transport d'électricité longue distance
Munich, 2 juillet 2026 – L'Office européen des brevets (OEB) a décidé de récompenser Rainer Marquardt pour sa carrière remarquable dans le domaine de l'électronique de puissance et des infrastructures des réseaux en lui délivrant la distinction Œuvre d'une vie dans le cadre du Prix de l'inventeur européen 2026. L'OEB lui a remis son prix lors d'une cérémonie qui s'est tenue aujourd'hui à Berlin, au cours de laquelle les lauréats des quatre catégories ont été annoncés :
- Industrie : Angeliki Triantafyllou (Grèce/Suède), procédé enzymatique utilisé pour la fabrication de boissons à base d'avoine
- PME : Franck Zal (France), exploitation du potentiel thérapeutique des vers marins
- Recherche : Sir Adrian Hill (Irlande, Royaume-Uni), vaccin hautement efficace contre le paludisme
- Pays non membres de l'OEB : Yu Haijun et Xie Yinghao (Chine), recyclage intelligent des batteries, qui ont également remporté le Prix du public, à l’issue d’un vote combinant les suffrages du public et ceux du jury.
Soutenir la transition vers des systèmes électriques flexibles et fiables
La transition nécessaire des sources d'énergie fossiles vers l'énergie électrique propre exige l'introduction de systèmes électriques pouvant être contrôlés de façon efficace et permettant une conversion continue de l'énergie. Pour le réseau de distribution électrique, cela signifie une puissance réactive contrôlable (STATCOM), une puissance réelle contrôlable (stockage par batterie) et de grands réseaux à courant continu (CC) contrôlables.
Au premier siècle de l'électrification, de nombreuses applications potentielles étaient limitées par des méthodes de contrôle rudimentaires, car les convertisseurs électroniques d'énergie(qui permettent un contrôle et une conversion efficaces de l'électricité) étaient inconnus ou irréalisables. La situation a commencé à évoluer dans les années 1980, lorsque les progrès de la technologie des semi-conducteurs et de l'ingénierie des systèmes électroniques ont permis de fabriquer des convertisseurs d'énergie pour de nombreuses applications, telles que les trains et les voitures électriques, les moteurs industriels et l'alimentation électrique pour les ordinateurs.
Cependant, la faisabilité technique des futures applications dans la gamme de haute puissance est demeurée hors de portée, jusqu'à ce que Professeur Marquardt développe son Convertisseur Modulaire Multiniveau (MMC) en 2001. Jusque-là, combiner des niveaux de haute puissance (jusqu'aux gigawatts) avec des exigences strictes en matière de fiabilité, de sécurité fonctionnelle et d'efficacité, exigées par les applications de réseaux, s'était avéré extraordinairement difficile. Ces défis étaient d'autant plus importants dans les applications de réseau.
Professeur Marquardt a très tôt compris ces exigences futures et en a fait l'axe central de ses travaux à l'université. Les systèmes d'électricité modernes nécessitent beaucoup de flexibilité et de fiabilité. Les infrastructures de réseau existantes peinent à suivre. Pour y remédier, Professeur Marquardt a passé toute sa carrière à mettre au point des technologies de conversion de l'énergie afin de transporter l'électricité de manière plus efficace, fiable et flexible dans les réseaux modernes. Son concept de MMC est devenu la base pour les systèmes de transmission VSC-HVDC (courant continu haute tension - convertisseurs source de tension) utilisés à travers le monde.
Une étape majeure dans la conversion de l'énergie
Vers 2000, lorsque Professeur Marquardt eut l'idée du MMC, l'électronique de puissance avait considérablement mûri et était adaptée à de nombreuses applications. Les systèmes de contrôle numérique, dont l'introduction avait été couronnée de succès, offraient une grande flexibilité et la possibilité de se connecter à des ordinateurs surordonnés. Les topologies et les méthodes de contrôle standard étaient connues et bien établies, et fonctionnaient bien sur une large plage de puissance, allant de quelques kilowatts à plusieurs mégawatts. Pour les applications nécessitant une puissance plus élevée, la solution consistait à connecter plusieurs convertisseurs standard, chacun avec son propre transformateur côté réseau.
Professeur Marquardt était convaincu de pouvoir mettre au point une meilleure solution. Il devait s'agir d'un concept librement modulaire, ne nécessitant pas l'utilisation de transformateurs et qui n'imposait aucune restriction en matière de puissance, de tension ou de fonctionnalité. De plus, pour faciliter la production industrielle et répondre aux exigences du monde réel, la solution devrait être basée sur un nouveau type de bloc de construction, qu'il a nommé « sous-modules ». Bien que des approches modulaires aient été envisagées avant 2000, elles ont abouti à des interfaces techniquement complexes entre les blocs de construction, perdant tout avantage pratique.
L'interface du sous-module devait être minimale et simple : le MMC final ne comprenait qu'un câble à fibres optiques pour la communication et deux câbles d'alimentation électrique transportant des courants de basse fréquence. Cette solution avait un avantage supplémentaire : les sous-modules du MMC peuvent être disposés librement et dans presque n'importe quelle configuration géométrique.
D'un point de vue fonctionnel, les sous-modules agissent comme des sources de tension commandées. Comme les bras du convertisseur d'un MMC à haute tension sont configurés à partir de plusieurs sous-modules connectés en série qui commutent de manière indépendante, la forme d'onde est de haute qualité et le système peut facilement tolérer des défaillances de sous-modules uniques. La commutation répartie maintient également la fréquence de découpage par sous-module à un niveau très bas, la principale raison pour laquelle le MMC atteint des taux de rendement supérieurs à 99 %.
Concevoir la base des systèmes énergétiques de demain
Rainer Marquardt a étudié la communication électronique à l'université de Hanovre avant de travailler comme assistant de recherche à l'Institut d'électronique de puissance, où il obtient son diplôme avec mention et son doctorat en ingénierie. Il rejoint ensuite Siemens AG, à Erlangen, où il travaille dans la recherche et le développement de convertisseurs de fréquence avancés et dans le domaine de l'électronique de puissance. En 2000, il rejoint l'université de la Bundeswehr à Munich en tant que professeur titulaire, dirigeant l'Institut d'électronique de puissance et des systèmes de contrôle.
Il oriente à l'époque la recherche vers les besoins futurs de l'électronique de puissance, dans des applications à haute puissance et de réseau. En 2001, il dépose le premier brevet d'invention du MMC. Très tôt, Professeur Marquardt a compris à la fois l'énorme potentiel de cette technologie et les obstacles importants qui devaient être surmontés avant que les MMC puissent être déployés. Il a passé plusieurs années à conseiller et soutenir les premières applications industrielles.
Le MMC a atteint une étape importante avec le projet de câble Trans Bay en Californie. Une liaison à courant continu de 400 mégawatts a été installée sous la mer entre Pittsburg et San Francisco, permettant un transfert d'énergie contrôlable tout en remplaçant une centrale électrique au charbon. Une série de projets couronnés de succès ont suivi, notamment le réseau multiterminal Nana'ao en Chine et l'interconnexion INELFE entre la France et l'Espagne, qui a ajouté deux gigawatts de transfert d'énergie bidirectionnel et contrôlable entre la France et l'Espagne. Aujourd'hui, la technologie MMC est essentielle aux systèmes énergétiques modernes. Elle est de plus en plus importante pour soutenir les infrastructures en expansion rapide, comme les centres de données.
« Avoir une nouvelle idée, c'est une chose. La transformer en applications réelles en est une autre. Cela demande beaucoup de travail, de persévérance et de patience », explique Rainer Marquardt. « Si le succès ne semble pas garanti, nombreux sont ceux qui ne voudront pas y consacrer du temps. Ce sont souvent les personnes qui sont en mesure de voir le potentiel des nouvelles idées qui permettent de réellement progresser ».
À partir de 2026, le Prix européen de l’inventeur sera décerné tous les deux ans ; la prochaine édition mettra à l’honneur les jeunes innovateurs de moins de 30 ans dont les inventions contribuent à la réalisation d’un ou plusieurs Objectifs de développement durable (ODD) des Nations unies. Un jury indépendant, composé d’anciens finalistes, évaluera les candidatures, garantissant ainsi un processus de sélection équitable et rigoureux qui rendra hommage à l’esprit d’innovation et aux réalisations de la prochaine génération d’inventeurs. L’édition 2027 du Prix des jeunes inventeurs (YIP) sera célébrée à Vienne. La période de dépôt des candidatures, tous domaines technologiques confondus, reste ouverte à partir d’aujourd’hui jusqu’à la fin du mois de septembre.
Pour plus d'informations sur l'histoire de l'inventeur et l'impact de son travail, cliquez ici.
Relations avec les médias – Office européen des brevets
Roberta Romano-Götsch
Porte-parole de l'OEB
Service presse de l'OEB
[email protected]
Tél. +49 89 2399-1833
À propos du Prix de l'inventeur européen
Le Prix de l'inventeur européen est l'une des plus prestigieuses distinctions d'Europe récompensant l'innovation. Lancé par l'OEB en 2006, ce prix récompense, individuellement ou en équipe, les inventeurs et les inventrices dont les innovations ont apporté des réponses aux grands défis de notre temps. Le jury chargé d'attribuer le Prix de l'inventeur européen se compose d'inventrices et d'inventeurs qui furent tous d'anciens finalistes. Pour évaluer les propositions, ce jury indépendant s'appuie sur l'expertise de ses membres dans les domaines techniques et économiques, et dans celui de la propriété intellectuelle. L'ensemble des inventeurs et des inventrices doivent avoir obtenu un brevet européen pour leur invention. En savoir plus ici sur les différentes catégories, les prix, les critères de sélection et la cérémonie retransmise en direct qui se déroulera le 2 juillet prochain à Berlin.
À propos de l'OEB
Avec ses 6 300 membres du personnel, l'Office européen des brevets (OEB) est l'une des plus grandes institutions de service public en Europe. Sis à Munich et doté d'agences à Berlin, à Bruxelles, à La Haye et à Vienne, l'OEB a été créé dans le but de renforcer la coopération en matière de brevets en Europe. Grâce à la procédure de délivrance de brevets centralisée de l'OEB, les inventeurs et inventrices peuvent obtenir une protection par brevet de haute qualité couvrant jusqu'à 46 pays qui représentent un marché de quelque 715 millions de consommateurs. L'OEB constitue également la référence mondiale en matière d'informations brevets et de recherche de brevets.