COMMISSION EUROPÉENNE Bruxelles, le 26.10.2021 COM(2021) 952 final RAPPORT DE LA COMMISSION AU PARLEMENT EUROPÉEN ET AU CONSEIL Progrès réalisés en matière de compétitivité des énergies propres

{COM(2021) 950 final} - {SWD(2021) 307 final}



Table des matières 1.Introduction 2.Compétitivité globale du secteur des énergies propres de l’Union 2.1Présentation du contexte: derniers événements, incidences de la COVID-19, reprise, capital humain et valeur ajoutée 2.1Tendances en matière de recherche et d’innovation 2.2Le paysage du financement des technologies propres dans l’Union 3.Gros plan sur les principales technologies et solutions en matière d’énergies propres 3.1Énergie éolienne terrestre et en mer 3.2Énergie solaire photovoltaïque 3.3Pompes à chaleur pour le bâtiment 3.4Batteries 3.5Production d’hydrogène renouvelable par électrolyse 3.6Réseaux intelligents (réseaux de distribution automatisés, compteurs intelligents, systèmes domestiques de gestion de l’énergie et systèmes de recharge intelligents des véhicules électriques) 3.7Carburants renouvelables pour les secteurs du transport aérien et maritime 4.Conclusions

1.Introduction Le pacte vert pour l’Europe constitue le cadre général de la politique de l’Union européenne dans le domaine des énergies propres. Il s’agit d’une nouvelle stratégie en faveur de la croissance qui vise à faire de l’Europe le premier continent au monde à être neutre pour le climat, d’une manière juste, économe en ressources, rentable et compétitive. Afin de concrétiser les objectifs climatiques du pacte vert pour l’Europe, la loi européenne sur le climat a inscrit dans la législation la priorité politique d’atteindre la neutralité climatique d’ici à 2050 et de réduire d’au moins 55 % les émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2030 par rapport aux niveaux de 1990. Ce contexte stratégique est complété par le déblocage de moyens financiers sans précédent à l’échelle de l’Union, comprenant à la fois un nouveau budget de l’Union et l’instrument pour la reprise et la résilience NextGenerationEU convenu en 2020. Ces moyens financiers contribueront dans une large mesure à la réalisation des objectifs du pacte vert pour l’Europe, 30 % des dépenses globales étant affectées au climat. En particulier, reconnaissant pleinement le rôle de la recherche et de l’innovation (R & I) dans la réalisation de ces objectifs, le programme-cadre de l’Union pour la recherche et l’innovation «Horizon Europe» a été considérablement renforcé, à l’instar d’autres programmes de financement tels que le Fonds pour l’innovation ou le programme pour l’environnement et l’action pour le climat (LIFE). En outre, en juillet 2021, la Commission a présenté un ensemble complet de mesures visant à mettre en œuvre le pacte vert pour l’Europe. Elle propose de réviser les instruments existants et d’en proposer de nouveaux afin d’engager l’Union sur une voie qui lui permettra d’atteindre ses objectifs climatiques à l’horizon 2030. Cet ensemble de mesures constitue l’un des ensembles de propositions sur le climat et l’énergie les plus complets que la Commission ait jamais présentés. Il contribuera, entre autres, à la mise en place du système énergétique propre au cours de la prochaine décennie en encourageant l’innovation et les investissements, en créant une nouvelle demande du marché dans l’Union, en garantissant une transition socialement juste et en consolidant le rôle de chef de file mondial de l’Union dans la lutte contre la crise climatique. Les progrès technologiques réalisés au niveau du système énergétique propre revêtent une importance capitale pour atteindre l’objectif de l’Union en matière de climat et d’énergie d’ici à 2050, comme le souligne l’«analyse d’impact du plan cible en matière de climat à l’horizon 2030». L’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que la plupart des réductions des émissions de CO2 jusqu’en 2030 proviendront de technologies déjà présentes sur le marché, mais que près de la moitié des réductions nécessaires d’ici à 2050 résulteront de technologies qui sont actuellement en phase de démonstration ou de prototype. Ce deuxième rapport annuel sur la compétitivité suit l’état d’avancement actuel et projeté des différentes technologies énergétiques propres et donne un aperçu de la manière dont le système énergétique propre contribue à rendre l’Union neutre pour le climat d’ici à 2050, tout en respectant le serment vert du pacte vert pour l’Europe de «ne pas nuire». L’examen des différentes facettes de la compétitivité a permis à la Commission de cerner, dans le cadre du présent rapport, les forces et les faiblesses du système énergétique propre de l’Union, ainsi que les points auxquels accorder une attention. Le rapport révèle notamment que les tendances, tant en matière de valeur ajoutée brute que d’emploi dans le secteur des énergies propres (à l’exception des disparités au sein du secteur), dépassent celles de l’économie totale de l’Union, tandis que les investissements publics dans la R & I dans le secteur des énergies propres ont continué de connaître une tendance à la hausse au cours des cinq dernières années, sans toutefois atteindre le niveau de 2010. L’écosystème européen de l’innovation occupe une position de premier plan en ce qui concerne les dépôts de brevets de haute valeur et le soutien aux jeunes entreprises en phase de démarrage spécialisées dans les technologies climatiques. L’Union se trouve toutefois loin derrière d’autres régions géographiques lorsqu’il s’agit de passer à la vitesse supérieure. D’un point de vue technologique, l’Union conserve une solide position dans le secteur de l’éolien, mais elle pourrait se trouver à la croisée des chemins dans plusieurs autres secteurs, notamment ceux du solaire photovoltaïque, de l’hydrogène renouvelable, des pompes à chaleur ou des carburants renouvelables. L’évaluation de la compétitivité du système énergétique propre de l’Union est réalisée, dans le présent rapport, conformément à l’article 35, paragraphe 1, point m), du règlement sur la gouvernance de l’union de l’énergie et de l’action pour le climat, dans le cadre du rapport sur l’état de l’union de l’énergie. La compétitivité étant un concept complexe et multiforme qui ne peut être défini à l’aune d’un seul indicateur, le présent rapport propose un ensemble d’indicateurs largement acceptés, qui couvrent l’ensemble du système énergétique (production, distribution et consommation) et sont analysés à trois niveaux (technologie, chaîne de valeur et marché mondial). Les données sous-jacentes de chaque indicateur sont contenues dans le document de travail des services de la Commission qui l’accompagne. 2.Compétitivité globale du secteur des énergies propres de l’Union 2.1Présentation du contexte: derniers événements, incidences de la COVID-19, reprise, capital humain et valeur ajoutée 2.1.1Derniers événements À l’instar de nombreuses autres régions du monde, l’Union est actuellement confrontée à une flambée des prix de l’énergie. Cette flambée est principalement due à la hausse de la demande mondiale d’énergie en général et de gaz en particulier, elle-même liée à la reprise à la suite de la crise de la COVID-19. Les prix records observés au cours des derniers mois sont le résultat d’une combinaison de facteurs, dictée principalement par la demande mondiale de gaz, qui a entraîné une augmentation des prix de l’électricité. En outre, les prix de l’électricité ont également augmenté en raison des conditions météorologiques saisonnières (faible pluviosité et peu de vent au cours de l’été). Ces conditions météorologiques ont entraîné une baisse de la production des énergies renouvelables en Europe. Le prix européen du carbone a également connu une forte hausse en 2021, quoique dans une bien moindre mesure que le prix du gaz. L’effet de la hausse du prix du gaz sur le prix de l’électricité est neuf fois plus important que l’effet de la hausse du prix du carbone.

Ces facteurs se sont traduits par une augmentation des prix de gros et de détail de l’électricité dans la plupart des grandes économies du monde depuis le second semestre de 2020. Les prix de gros élevés de l’électricité ont concerné l’ensemble des États membres de l’Union, même si certains d’entre eux ont été plus durement touchés, en fonction notamment de la part des combustibles fossiles dans la production d’électricité. La vitesse à laquelle l’augmentation des prix de gros du gaz se traduit dans les prix de détail dépend également des conditions des contrats de détail (durée du contrat, prix fixe ou variable, etc.) La Commission est préoccupée par l’incidence négative de la hausse des prix sur les ménages et les entreprises. Après avoir entendu les États membres et le Parlement européen, elle a présenté une communication afin d’adopter et de soutenir des mesures appropriées pour atténuer les conséquences de la hausse temporaire des prix de l’énergie et de renforcer la résilience aux chocs futurs. L’augmentation des prix de gros de l’électricité peut être un signal de l’amélioration de la compétitivité des énergies renouvelables. Elle peut inciter à accroître les investissements dans le secteur, ce qui, à long terme, contribuera à réduire les prix de l’électricité, compte tenu de leurs coûts de production/d’exploitation plus faibles, de leur exclusion de la tarification du carbone et de la diminution attendue des coûts d’investissement. La hausse actuelle des prix dans le secteur européen de l’énergie montre également la nécessité de réduire la dépendance de l’Union à l’égard des importations de combustibles fossiles. À l’avenir, les nouveaux objectifs en matière de climat et d’énergie entraîneront de nouveaux besoins d’investissement. Au cours des dix prochaines années, des investissements annuels supplémentaires à hauteur de 390 milliards d’EUR seront nécessaires par rapport aux montants annuels investis au cours des dix dernières années. Une accélération significative du déploiement est nécessaire pour atteindre l’objectif actuel qui fixe à au moins 32 % la part des énergies renouvelables dans la consommation finale d’ici à 2030, et une accélération encore plus prononcée sera nécessaire pour atteindre l’objectif de 40 % nouvellement proposé dans l’ensemble de mesures de juillet afin de mettre en œuvre le pacte vert pour l’Europe. Étant donné que les délais d’obtention des autorisations constituent un obstacle majeur à la transition vers un système énergétique décarboné, retardant de plusieurs années le déploiement et les investissements dans les infrastructures et technologies énergétiques propres, la Commission publiera en 2022 des orientations sur l’accélération des processus d’obtention des autorisations pour les énergies renouvelables et continuera à travailler en étroite collaboration avec les administrations nationales afin de recenser les bonnes pratiques et d’échanger sur celles-ci. Il est urgent de simplifier et de rationaliser les procédures d’obtention des autorisations afin de créer un marché commun des énergies renouvelables qui facilite un déploiement efficace et rentable et offre des garanties aux investisseurs, compte tenu également des investissements massifs nécessaires. Un marché de l’énergie intégré et performant constituerait le moyen le plus rentable de garantir un approvisionnement énergétique sûr et abordable à tous les types de clients. Il permettrait de maintenir les prix sous contrôle en créant une concurrence et en permettant aux consommateurs de choisir leurs fournisseurs d’énergie. La communication sur les prix de l’énergie propose des mesures à court terme telles que des aides au revenu d’urgence pour les ménages, des aides d’État pour les entreprises et des réductions fiscales ciblées. À moyen terme, la Commission propose, entre autres, de soutenir les investissements dans les énergies renouvelables et l’efficacité énergétique, ainsi que d’étudier des mesures possibles en matière de stockage de l’énergie et d’achat de réserves de gaz. Bien qu’il n’y ait aucune donnée indiquant clairement qu’un autre cadre de marché permettrait d’obtenir des prix plus avantageux et de meilleures incitations, la Commission a également chargé l’Agence de l’Union européenne pour la coopération des régulateurs de l’énergie (ACER) d’évaluer les avantages et les inconvénients de la conception actuelle du marché de l’électricité et de proposer des recommandations d’ici à avril 2022. À cette fin, l’Union s’efforce de renforcer davantage les interconnexions entre les États membres, en veillant à ce que la plus grande partie possible de la capacité des interconnexions soit disponible pour le commerce. Elle surveille la mise en œuvre de l’acquis existant (les codes de réseau, par exemple) et a proposé des mesures supplémentaires pour garantir la liquidité des marchés, comme, par exemple, la révision de la directive sur les énergies renouvelables, incluant la promotion plus active des contrats d’achat d’électricité par les entreprises, ainsi que la proposition de révision de la directive sur l’efficacité énergétique, plaçant l’efficacité énergétique au cœur de l’économie de l’Union. 2.1.2Incidences de la COVID-19 et reprise Alors que le cadre stratégique du pacte vert pour l’Europe stimulera la demande de technologies énergétiques propres, leur offre, leur développement et leur compétitivité sont certainement mis à l’épreuve par la pandémie de COVID-19. La mise en œuvre des politiques en matière d’énergie et de climat dépend de la disponibilité des technologies renouvelables, de la non-perturbation des chaînes de valeur, du maintien de la compétitivité des entreprises et de leur main-d’œuvre qualifiée. D’une part, les conséquences économiques d’une pandémie risquent de constituer un revers majeur pour la compétitivité des technologies énergétiques propres. D’autre part, la politique de reprise économique offre également l’occasion de recentrer et de renforcer les investissements dans le secteur des énergies propres, grâce à l’instrument NextGenerationEU. En réalité, les énergies renouvelables ont été moins touchées dans le monde par la pandémie de COVID-19 que les autres sources d’énergie. Seuls les biocarburants destinés au secteur des transports ont été plus sévèrement touchés, leur consommation ayant diminué en raison de la réduction des déplacements et de la faiblesse des prix du pétrole. La baisse des coûts d’investissement a permis l’installation d’un nombre sans précédent de centrales solaires et éoliennes dans le monde. En conséquence, alors que la production d’électricité à partir du charbon, du gaz naturel et du nucléaire a diminué, les énergies renouvelables ont dépassé pour la première fois les combustibles fossiles en tant que principale source d’énergie de l’Union pour l’année 2020 (38 % pour les énergies renouvelables contre 37 % pour les combustibles fossiles et 25 % pour le nucléaire). Aux fins de la reprise après la pandémie de COVID-19, le règlement établissant la facilité pour la reprise et la résilience est le tout premier programme de l’Union fondé sur la performance, proposé par la Commission dans le cadre de l’instrument NextGenerationEU. Des fonds sont mis à la disposition des États membres en fonction de leurs plans pour la reprise et la résilience. Leur versement est fondé sur l’obtention de résultats mesurés sur la base de jalons et cibles. Le règlement exige des États membres qu’ils consacrent au moins 37 % de l’enveloppe totale du plan pour la reprise et la résilience à la transition climatique, et qu’ils incluent des mesures conformes aux défis et priorités par pays recensés dans le cadre du Semestre européen et des plans nationaux pour l’énergie et le climat. Il ressort de l’analyse des 22 plans nationaux pour la reprise et la résilience approuvés par la Commission au 5 octobre 2021 que 177 milliards d’EUR ont été alloués aux investissements liés au climat, soit 40 % de l’enveloppe totale de ces États membres (subventions et prêts). Environ 43 % de ce montant (76 milliards d’EUR) est consacré à l’efficacité énergétique (27,9 %) et aux énergies renouvelables et au réseau (14,8 %), tandis qu’environ 62 milliards d’EUR sont réservés à la mobilité durable (35 %). La recherche et l’innovation ont également représenté une part importante, puisque les États membres ont alloué dans leurs plans pour la reprise et la résilience près de 12,3 milliards d’EUR à des investissements en matière de R & I dans l’atténuation des effets du changement et l’adaptation à ceux-ci ainsi que dans l’économie circulaire. 2.1.3Capital humain et valeur ajoutée S’il est trop tôt pour déterminer dans quelle mesure la pandémie et le financement de la reprise ont eu une incidence sur le capital humain, les dernières données d’Eurostat indiquent que le secteur des énergies propres affichait de meilleurs résultats que l’économie totale peu avant la pandémie. En 2018, le nombre d’emplois directs dans le secteur des énergies propres s’élevait à 1,7 million, avec une croissance annuelle moyenne de 2 %, tandis que les emplois dans l’économie totale ont augmenté en moyenne de 1 % par an. Alors que la croissance annuelle moyenne de l’emploi dans le secteur des systèmes d’efficacité énergétique et de gestion de l’énergie s’élevait à 6 % depuis 2010, les emplois directs dans les secteurs des énergies renouvelables et de la mobilité électrique ont diminué de 3 % (2010-2018). Cette baisse est due à une croissance plus faible du secteur des énergies renouvelables dans certains États membres. Ainsi, la complexité des règles en matière d’obtention des autorisations et l’exposition à des recours juridiques entravent l’installation de nouvelles installations éoliennes en Allemagne, où le déclin de l’emploi est le plus important (voir également section 3.1). En outre, les améliorations sur le plan des technologies et de la productivité ont réduit l’intensité de la main-d’œuvre, en particulier sur les marchés matures (les secteurs de l’éolien et du solaire, par exemple). La croissance de l’emploi se produit de plus en plus dans d’autres applications d’énergie propre telles que les compteurs intelligents, les réseaux intelligents, le stockage de l’énergie et d’autres produits et activités liés à l’efficacité énergétique et à la gestion de l’énergie. De même, avant la pandémie, avec une croissance annuelle moyenne de 5 %, la valeur ajoutée brute du secteur des systèmes énergétiques propres a dépassé celle de l’économie totale (3 % de croissance) depuis 2010. En 2018, le secteur des énergies propres représentait 1 % (133 milliards d’EUR) de la valeur ajoutée totale dans l’Union, soit plus du double que le secteur de l’extraction et de la transformation des combustibles fossiles (59 milliards d’EUR) . Dans le secteur des systèmes énergétiques propres, la valeur ajoutée brute des énergies renouvelables (60 milliards d’EUR) a augmenté de 2 % par an en moyenne, tandis que celle des systèmes d’efficacité énergétique et de gestion de l’énergie (67 milliards d’EUR) a progressé de 9 % sur la même période. La valeur ajoutée brute de la mobilité électrique, qui s’élevait à 7 milliards d’EUR, a augmenté de moins de 1 % par an. En 2018, les emplois dans le secteur «Énergies renouvelables» ont créé, en moyenne, 104 000 EUR de valeur ajoutée brute par personne employée, avec une croissance annuelle moyenne de 5 % depuis 2010, soit 60 % de plus que dans le reste de l’économie (64 000 EUR de valeur ajoutée brute par personne employée). La valeur ajoutée par personne employée s’élevait à 64 000 EUR dans le secteur «Efficacité énergétique et gestion de l’énergie» et à 74 000 EUR dans le secteur «Mobilité électrique», avec une croissance annuelle de respectivement 3 % et 7 % sur la période 2015-2018, plus rapide que celle du reste de l’économie (2 %). Compte tenu de la résilience globale du secteur des énergies propres pendant la pandémie, de la solide performance du capital humain dans ce secteur avant la pandémie, ainsi que des 177 milliards d’EUR d’investissements liés au climat prévus par les États membres dans leurs plans nationaux pour la reprise et la résilience, il y a lieu de faire preuve d’un optimisme prudent et de penser que le secteur des énergies propres continuera à être un moteur pour l’emploi et la croissance lorsque l’économie de l’Union se relèvera de la pandémie.

2.1.4Compétences La transformation du système énergétique nécessite de promouvoir la reconversion et le perfectionnement professionnels à tous les niveaux de compétences afin de déployer et de développer davantage les technologies et solutions énergétiques propres dans différents secteurs. La demande d’un large éventail de catégories professionnelles dans le cadre de la transition vers les énergies propres devrait augmenter jusqu’en 2030, notamment dans le secteur minier (c’est-à-dire pour les matières premières critiques), ou dans les secteurs de la construction, de l’industrie manufacturière, du transport, du bâtiment et dans les secteurs connexes, ainsi que dans les domaines de la science et de l’ingénierie . D’ici à 2030, 160 000 emplois supplémentaires pourraient être créés dans le seul secteur de la construction de l’Union grâce à la vague de rénovations de l’Union . Afin de soutenir l’adoption des compétences de nouvelle génération essentielles à la transition verte de l’Union, cette dernière a lancé en 2020 le pacte sur les compétences au titre duquel des partenariats avec des écosystèmes industriels tels que la construction et les industries à forte intensité énergétique sont mis en place dans le cadre de tables rondes. Dans le cas des énergies renouvelables en mer, des transferts de compétences sont également possibles depuis le secteur pétrolier et gazier en mer, ainsi que depuis le secteur militaire (lors de l’exploration de sites de projets potentiels, par exemple). En 2019, les femmes représentaient en moyenne 32 % de la main-d’œuvre dans le secteur des énergies renouvelables . Les déséquilibres entre les sexes, tant dans la main-d’œuvre du secteur de l’énergie que dans les activités de R & I liées à l’énergie, sont étroitement, mais pas exclusivement, liés à la sous-représentation des femmes dans l’enseignement supérieur dans certains sous-domaines des sciences, des technologies, de l’ingénierie et des mathématiques. Dans l’Union, les femmes sont surreprésentées dans l’enseignement supérieur (54 %, tous niveaux d’enseignement supérieur et tous domaines confondus). Elles sont représentées dans moins de 11 % des dépôts de brevets dans le secteur de l’énergie et dans plus de 15 % pour les technologies d’atténuation des effets du changement climatique. Pourtant, des sous-domaines très importants pour le secteur de l’énergie restent fortement dominés par les hommes, puisqu’en 2019, moins d’un tiers des étudiants en ingénierie, en production et en construction et moins d’un cinquième des étudiants de l’enseignement supérieur en technologies de l’information et de la communication (TIC) étaient des femmes . 2.1Tendances en matière de recherche et d’innovation La recherche et l’innovation jouent un rôle essentiel dans le façonnement des industries compétitives de demain. Au lendemain de la crise économique de 2008, les investissements publics dans la R & I auxquels l’union de l’énergie accorde la priorité , ont connu un déclin pendant une demi-décennie, ne montrant des signes de reprise qu’après 2016 ( Graphique 2 . ). Depuis lors, les États membres de l’Union ont investi en moyenne 3,5 milliards d’EUR par an, mais les dépenses restent inférieures à celles observées il y a dix ans. Au niveau mondial, la tendance concorde avec l’augmentation des investissements dans l’énergie en général, et dans les énergies propres en particulier , mais elle ne suit pas l’augmentation du PIB ou des dépenses en matière de R & I dans d’autres secteurs. Mesuré en pourcentage du PIB, le taux d’investissement de l’Union (0,027 %) est actuellement le plus faible de toutes les grandes économies mondiales, juste derrière les États-Unis, bien que les niveaux semblent diminuer ou rester stables pour tous ( Graphique 3 ). Source: JRC, à partir de données de l’AIE et de données propres. Bien que les répercussions à long terme de la pandémie sur les dépenses en matière de R & I dans le secteur des énergies renouvelables restent floues, les premières tendances font état d’une résilience générale. Les dépenses publiques mondiales consacrées à la R & I dans le secteur de l’énergie ont connu une croissance continue, mais ralentie en 2020. Le secteur privé de l’Union a enregistré une baisse de 7 % des dépenses globales consacrées à la R & I dans le secteur de l’énergie en 2020. Les dépenses consacrées spécifiquement à la R & I dans le secteur des énergies renouvelables ont toutefois mieux résisté et ont continué à augmenter. Essentiels au maintien des niveaux d’investissement dans la R & I au cours des dernières années, les fonds de recherche de l’Union ont augmenté chaque année, apportant en moyenne 1,5 milliard d’EUR. Combinés à une moyenne estimée de 20 milliards d’EUR de dépenses privées, les investissements totaux annuels moyens dans les priorités de R & I fixées par l’union de l’énergie au cours des dernières années (2014-2018) sont de l’ordre de 25 milliards d’EUR. Indispensables dans le contexte de la reprise, «Horizon Europe», le plus grand programme de R & I au monde, le Fonds pour l’innovation, le financement de la politique de cohésion et le programme «LIFE» favorisent et favoriseront la R & I dans les domaines du climat et de l’environnement ainsi que l’adoption des nouvelles technologies par le marché. Source: JRC, à partir de données de l’AIE, de données de Mission Innovation et de données propres. En 2019, les investissements publics totaux de l’ensemble des États membres de l’Union dans la R & I autour des priorités fixées par l’union de l’énergie étaient encore inférieurs de 5 % à ceux de 2010, mais ils avaient augmenté de 2 % par rapport à 2015. Environ un quart des États membres ont constamment augmenté leurs dépenses globales au cours de la période de dix ans, tandis qu’un nombre équivalent d’entre eux ont enregistré une diminution. Pour les autres, la tendance concorde avec les dépenses totales de l’Union, ou bien les informations sur les dépenses en matière de R & I ne sont pas disponibles. S’il est clairement nécessaire d’améliorer le suivi des investissements dans la R & I, on constate également un élan et un engagement accrus de la part des États membres dans la perspective de l’établissement de rapports prévu par le règlement sur la gouvernance de l’union de l’énergie en 2023. Au-delà des investissements publics dans la R & I, il s’agit également d’intensifier les efforts au niveau national afin de suivre les investissements publics dans la R & I. Le plan stratégique pour les technologies énergétiques (plan SET) est le principal instrument européen permettant d’aligner les politiques et le financement en matière de R & I dans le secteur des technologies énergétiques propres au niveau de l’Union et des États membres et de mobiliser les investissements privés. Dans l’Union, les investissements privés dans la R & I autour des priorités fixées par l’union de l’énergie sont estimés à 0,18 % du PIB ( Graphique 3 ), ce qui est supérieur aux États-Unis, mais inférieur aux autres grandes économies concurrentes (Japon, Corée et Chine). Ces investissements représentent 12 % des dépenses en R & D des entreprises, ce qui est supérieur aux 6 % estimés pour les États-Unis, mais environ la moitié de la part observée pour les principales économies asiatiques. La tendance à la baisse des dépôts de brevets dans le secteur des technologies énergétiques propres constatée depuis 2012 semble s’inverser, les niveaux de dépôts annuels dans l’Union, et à l’échelon mondial, revenant à ceux observés il y a dix ans. L’Union compte une part plus importante d’inventions «vertes» dans les technologies d’atténuation des effets du changement climatique dans l’ensemble des dépôts de brevets par rapport aux autres grandes économies (et à la moyenne mondiale), signe d’une plus grande concentration et spécialisation de l’activité inventive dans ce domaine. L’Union se classe deuxième derrière le Japon pour les inventions de grande valeur, principalement en raison de l’avantage du Japon dans les technologies de transport. L’Union est toutefois en tête pour ce qui est des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique ( Graphique 4 ). De même, elle compte toujours un quart des 100 entreprises les mieux classées en ce qui concerne les brevets de haute valeur dans le domaine des énergies propres au cours des cinq dernières années. On constate toutefois une inquiétude croissante, au niveau mondial, quant à l’incidence de la domination technologique soutenue par des aides d’État ou des subventions, des marchés fermés et des différentes règles et politiques en matière de protection intellectuelle sur l’innovation et la compétitivité dans le secteur, notamment en Chine. Malgré cette inquiétude, plus d’un quart des inventions dans le secteur des énergies propres protégées au niveau international au cours des cinq dernières années par des demandeurs de l’Union ciblaient également le marché chinois. S’agissant des collaborations, au-delà des alliances nouées en Europe en raison de la proximité géographique et des programmes de collaboration de l’Union, les entreprises de l’Union ont tendance à collaborer davantage avec leurs homologues des États-Unis . Les États membres de l’Union génèrent 33 % des co-inventions dans le cadre de connexions paneuropéennes, 29 % avec les États-Unis et seulement 6 % avec la Chine.





Source: JRC, à partir de données Patstat de l’Office européen des brevets 2.2Le paysage du financement des technologies propres dans l’Union Le rôle du capital-risque Parallèlement à l’adoption de technologies de production plus matures (l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie éolienne, par exemple), le développement de nouvelles technologies et leur mise en œuvre à grande échelle (le stockage de l’énergie à court et à long terme, la production d’hydrogène renouvelable et son utilisation dans les secteurs difficiles à décarboner, le captage, l’utilisation et le stockage du carbone, etc.), et en particulier les «technologies climatiques», joueront un rôle essentiel pour parvenir à la neutralité carbone d’ici à 2050. Depuis la conférence de Paris sur les changements climatiques de 2015, les technologies climatiques ont connu un élan important. Elles deviennent très attractives pour les investissements en capital-risque, qui sont à la pointe de l’innovation. Étant donné que les technologies climatiques nécessitent de longs délais avant d’arriver à maturité, qu’elles nécessitent une quantité importante de capitaux tout au long du cycle de financement des jeunes entreprises ainsi que des investissements élevés dans la R & I, il est essentiel que les gouvernements prennent des mesures pour réduire les risques liés au développement de nouvelles technologies, et à leur mise en œuvre à grande échelle, afin d’encourager davantage la participation du secteur privé. À l’échelle mondiale, le domaine des technologies climatiques s’est également avéré résilient à l’épidémie de COVID-19 et est resté attractif pour les investissements en capital-risque, malgré une dynamique d’investissement globale à la baisse et la réorientation d’importants fonds de capital-risque vers des secteurs liés à la pandémie, tels que les produits pharmaceutiques et les soins de santé. À l’échelon mondial, le financement en capital-risque dans le secteur des technologies climatiques a atteint 14 milliards d’EUR en 2020, soit une augmentation de plus de 1 250 % depuis 2010. Dans ce contexte, les investissements en capital-risque dans les jeunes entreprises et les entreprises en expansion de l’Union actives dans ce secteur ont été 11 fois plus élevés au cours des cinq dernières années qu’au cours de la période 2009-2014, pour atteindre environ 2,2 milliards d’EUR en 2020. En 2020, les entreprises de l’Union ont reçu 16 % du financement mondial en capital-risque dans le domaine des technologies climatiques (contre seulement 8 % du financement global en capital-risque dans tous les domaines). Dans le même temps, 2020 a été la première année où les investissements de démarrage dans les jeunes entreprises de l’Union ont été plus élevés que ceux aux États-Unis et en Chine ( Graphique 5 ). Les jeunes entreprises de l’Union actives dans le secteur des technologies climatiques sont toujours à la traîne de leurs homologues pour ce qui est de leur capacité à se développer et les investissements totaux dans ces entreprises demeurent loin de ceux observés aux États-Unis (43 %). Au cours des cinq dernières années, elles n’ont bénéficié que de 6,9 % de l’ensemble des investissements de dernière phase dans les jeunes entreprises actives dans ce secteur, loin derrière les États-Unis (44 %) et la Chine (40 %). Le secteur de l’énergie a représenté 8,2 % des investissements mondiaux en capital-risque dans les technologies climatiques entre 2013 et 2019. L’Europe (l’Union et le Royaume-Uni) investit une part plus importante en capital-risque dans les solutions énergétiques (23,5 %) par rapport aux États-Unis (9,4 %) et à la Chine (moins de 1 %), principalement dans le développement de technologies de base pour la production d’énergies renouvelables (principalement des cellules photovoltaïques) et le stockage de l’énergie (batteries) afin de soutenir leur prolifération. Obstacles et perspectives dans l’écosystème du capital-risque La dynamique globale du financement en capital-risque dans le secteur des technologies climatiques dans l’Union et l’attrait des investisseurs en capital-risque pour les entreprises de l’Union actives dans le secteur de l’énergie sont tous deux liés au nombre d’objectifs stratégiques globaux fixés dans les domaines du climat et de l’énergie par l’Union et les États membres, ainsi qu’aux instruments de soutien aux technologies climatiques (fonds, subventions et instruments financiers, co-investissement en capitaux propres et en placements, R & D). Des obstacles structurels freinent encore les entreprises de l’Union actives dans le secteur des technologies climatiques par rapport à celles des États-Unis et de la Chine, comme la fragmentation du marché et de la réglementation de l’Union qui entrave la croissance et conduit à une maturité différente des écosystèmes du capital-risque. La difficulté de traduire en innovation les solides performances de l’Union en matière de recherche, la nécessité d’un parcours clair entre le financement en phase de démarrage et les investissements en phase de croissance, la nécessité de mettre en place des partenariats internationaux et des fonds transfrontières, et le manque de capitaux patients peuvent également être cités parmi les principales difficultés à relever. À cette fin, le pilier III du programme «Horizon Europe», intitulé «Une Europe innovante», vise à soutenir le développement d’innovations de rupture et créatrices de nouveaux marchés par l’intermédiaire du Conseil européen de l’innovation (CEI), qui constitue un guichet unique pour aider les innovateurs à créer des marchés, à mobiliser des financements privés et à développer leurs entreprises. Le programme «Horizon Europe» soutient également l’initiative «Écosystèmes européens d’innovation» et l’Institut européen d’innovation et de technologie (EIT). Par exemple, EIT InnoEnergy possède un portefeuille de plus de 250 jeunes entreprises et entreprises en expansion innovantes qui devraient permettre de réduire les émissions de 1,1 gigatonne d’équivalent CO2 (soit un tiers de l’objectif européen de réduction des émissions de carbone à l’horizon 2030) et d'économiser 9,1 milliards d’EUR de coûts annuels d’énergie d’ici la fin de la décennie. Le programme InvestEU ainsi que la politique de cohésion favorisent également l’accès au financement et sa disponibilité, principalement pour les PME, mais aussi pour les entreprises à capitalisation moyenne et les autres entreprises. En outre, la Banque européenne d’investissement (BEI) et le Fonds européen d’investissement (FEI) soutiennent efficacement le développement des entreprises à fort contenu technologique (Deep Tech) dont l’Europe a besoin pour atteindre ses objectifs de durabilité. En outre, des programmes de financement supplémentaires, tels que le Fonds pour l’innovation, le Fonds pour la modernisation et le Fonds social pour le climat, contribuent à orienter les recettes des politiques liées au climat à l'appui de la transition énergétique.

Pour combler le fossé qui sépare l’Union des autres grandes économies, il faut également mobiliser les investisseurs privés afin qu’ils participent plus activement au marché européen du capital-risque et au financement des jeunes entreprises spécialisées dans les technologies climatiques et les jeunes entreprises à fort contenu technologique dans le domaine du climat. À titre d’exemple, le fonds pilote conjoint de 100 millions d’EUR créé par la Commission, la Banque européenne d’investissement (BEI) et Breakthrough Energy Ventures Europe (BEV-E) permet de combiner des approches d’investissement institutionnelles (peu enclines au risque) et en capital-risque (plus enclines au risque). La BEI a joué un rôle pour attirer des investissements privés dans Northvolt, un fabricant suédois de batteries vertes fondé en 2016, qui construit la première usine européenne de batteries à l’échelle commerciale en Suède et a levé 1,4 milliard d’EUR de financement en juin 2020. EIT InnoEnergy a aidé l’entreprise à constituer un consortium d’investisseurs et à accéder au financement de la BEI: le prêt de 350 millions d’EUR de la BEI est accompagné d’un montant de 886 millions d’EUR provenant d’investisseurs privés. La taxonomie des activités durables de l’Union fournit un cadre visant à favoriser les investissements durables et définit les activités économiques durables sur le plan environnemental. Le train de mesures «Stratégie industrielle européenne» de 2020, qui comprend la norme de l’Union «Start-up Nation» dans le cadre de la stratégie axée sur les PME, indique que la Commission mettra en place de nouvelles initiatives visant à renforcer l’importance des fonds de capital-risque, à augmenter les investissements privés et faciliter l’expansion transfrontière des PME. La stratégie européenne en matière de financement durable de 2021 vise à fournir les bons outils et les bonnes mesures d’incitation pour accéder au financement de la transition, en soulignant l’importance de soutenir les PME. L’initiative «Digital Innovation and Scale-Up» est axée sur le démarrage et l’expansion des jeunes entreprises innovantes et des PME à fort contenu technologique dans la région de l’Europe centrale, orientale et du Sud-Est. Parmi les autres mécanismes permettant de renforcer l’adoption et l’expansion de solutions innovantes figurent le mécanisme pour l’interconnexion en Europe et les fonds de la politique de cohésion. La rationalisation appropriée de ces mécanismes et l’exploitation des synergies entre les instruments peuvent favoriser l’essor des jeunes entreprises de l’Union spécialisées dans les technologies climatiques, en renforçant et en accélérant le soutien des fonds de capital-risque dans tous les secteurs, et, partant, en renforçant le lien entre l’innovation technologique et la mise en œuvre des nouvelles technologies. 3.Gros plan sur les principales technologies et solutions en matière d’énergies propres La présente section consiste en une analyse de la compétitivité de certaines technologies pertinentes dans le contexte de l’ensemble de propositions législatives adopté par la Commission en juillet 2021 afin de mettre en œuvre le pacte vert pour l’Europe. L’analyse porte en premier lieu sur les secteurs de l’énergie éolienne et de l’énergie solaire, qui devraient afficher la plus forte croissance relative jusqu’en 2030. Elle se penche ensuite sur les technologies de stockage de l’électricité, telles que les batteries et l’hydrogène renouvelable, compte tenu de leur importance capitale pour accroître la flexibilité globale du système énergétique, tout en optimisant l’intégration de l’électricité renouvelable sur le marché. Dans le contexte de l’électrification de nos sociétés, l’analyse porte sur la compétitivité des pompes à chaleur, compte tenu de leur grande valeur pour aider à décarboner le secteur du bâtiment. Elle se penche également sur les carburants renouvelables, qui sont nécessaires pour faciliter la décarbonation de certains modes de transport. Enfin, les réseaux intelligents sont analysés en tant que technologie horizontale qui facilitera la combinaison de différentes technologies. Chaque technologie est analysée sous trois angles: 1) analyse de la situation actuelle et des perspectives, 2) analyse de la chaîne de valeur et 3) analyse du marché mondial. 3.1Énergie éolienne terrestre et en mer Analyse de la technologie En 2020, l’Union a installé une capacité de production d’énergie éolienne (terrestre et en mer) de 10,5 GW, portant ainsi sa capacité éolienne cumulée à 178,7 GW. À elle seule, l’énergie éolienne en mer est passée d’une capacité cumulée de 1,6 GW en 2010 à 14,6 GW en 2020. Les objectifs nationaux actuels, tels qu’ils sont énoncés dans les plans nationaux en matière d’énergie et de climat, donnent à penser que les objectifs en matière de production d’énergies renouvelables en mer pour 2030 (au moins 60 GW) peuvent être atteints. La plupart des installations éoliennes en mer déployées jusqu’en 2030 se trouveront en mer du Nord (47 GW), mais on peut s’attendre à des capacités importantes dans d’autres bassins maritimes, notamment en mer Baltique (21,6 GW), dans l’océan Atlantique (11,1 GW), en mer Méditerranée (2,7 GW) et en mer Noire (0,3 GW). Le passage à de nouveaux bassins maritimes nécessitera de nouveaux développements de la technologie flottante et le développement des infrastructures portuaires. Pour accélérer le déploiement de l’éolien en mer, il sera également important de construire le futur réseau en mer autour de projets hybrides, dans les cas où ils peuvent réduire les coûts et l’utilisation de l’espace maritime. Selon les projections actuelles sur les coûts futurs des éoliennes ancrées dans le sol marin, les coûts actualisés de l’électricité (LCoE) devraient se situer entre 30 et 60 EUR par MWh d’ici à 2050 (comme pour les installations terrestres). Pour l’éolien terrestre, un ajout annuel réduit observé depuis 2018 a pour origine des déploiements modérés en Allemagne en raison de la complexité des règles en matière d’obtention des autorisations et de l’exposition éventuelle à des recours juridiques. La structure d’âge du parc éolien terrestre et en mer de l’Union indique que l’accroissement de capacité jouera un rôle crucial dans les années à venir. Le remplacement des éoliennes en fin de vie par de nouvelles, ou l’extension de leur durée de vie par la mise à niveau de certains composants, permet de moderniser les actifs et d’utiliser la ressource sur les meilleurs sites éoliens. Il peut également améliorer l’acceptation sociale, car les sites existants restent en usage, préservant les emplois locaux et les recettes des municipalités locales. Le démantèlement et le renouvellement des installations éoliennes actuelles représentent toutefois un défi sur le plan de l’efficacité des ressources, de l’approvisionnement en matières premières et de la production de déchets, car de nombreux composants des éoliennes actuelles ne peuvent pas encore être réutilisés ou recyclés. La circularité des éoliennes nécessite encore des efforts en matière de R & I et de déploiement. Les prix de l’électricité, les régimes d’aide et les procédures d’obtention des autorisations influencent le choix que les propriétaires de parcs éoliens doivent faire entre le démantèlement et les différentes options d’accroissement de capacité. La part actuelle de l’éolien terrestre dans la production totale d’électricité s’élève à 13,7 % (2020). Les scénarios du plan cible en matière de climat à l’horizon 2030 prévoient une production de 847 TWh d’énergie éolienne terrestre en 2030 (part de la production totale d’électricité: 27,3 %), et de 2 259 TWh en 2050 (part: 32,9 %). Au cours de la dernière décennie, les dépenses privées consacrées à la R & I dans la technologie éolienne se sont maintenues à un niveau constant compris entre 1,6 et 1,9 milliard d’EUR par an. Elles ont décuplé les investissements publics en R & D au cours de cette période. En détenant 57 % de la part des brevets de haute valeur sur la période 2015-2017, l’Union est un chef de file mondial dans les technologies de l’énergie éolienne. Les autres grandes économies à détenir des parts sont les États-Unis (18 %), le Japon (11 %), la Chine (5 %) et la Corée (1 %). Les principaux pays ayant déposé des brevets de haute valeur au niveau mondial entre 2015 et 2017 sont le Danemark, l’Allemagne, les États-Unis, le Japon et la Chine. Les grands équipementiers de l’Union déposent la plupart des brevets de haute valeur, mais ils connaissent une baisse depuis 2012, en raison de la forte performance en matière de brevets de haute valeur des grandes entreprises des États-Unis (General Electric, par exemple) et du Japon (Mitsubishi Heavy Industries et Hitachi, par exemple). Les organismes de recherche de l’Union actifs dans le domaine de l’énergie éolienne sont parmi les plus reconnus dans ce domaine. S’agissant de l’impact des citations, neuf organismes de recherche parmi les 20 premières se trouvent dans l’Union. Analyse de la chaîne de valeur Le secteur de la production d’énergie éolienne est stratégique pour l’Europe. On estime que ce secteur offre entre 240 000 et 300 000 emplois. La plupart des sites de production européens se trouvent dans le pays du siège de l’entreprise ou dans des pays où le déploiement de l’énergie éolienne est en hausse. 48 % des entreprises actives dans le secteur éolien ont leur siège social dans l’Union. 214 sites de production opérationnels sont situés dans l’Union (26 % de l’ensemble des sites à l’échelon mondial). En 2018, la chaîne de valeur de l’énergie éolienne dans l’Union a produit un chiffre d’affaires de 36 milliards d’EUR. Le secteur éolien de l’Union a montré sa capacité à innover. L’Union occupe une position dominante dans les filières de la chaîne de valeur qui concernent les systèmes de détection et de surveillance des éoliennes terrestres, y compris la recherche et la production. En outre, le secteur éolien de l’Union dispose de capacités de production élevées pour les composants ayant une valeur élevée dans le coût des éoliennes (tours, multiplicateurs et pales), ainsi que pour les composants présentant des synergies avec d’autres secteurs industriels (générateurs, convertisseurs de puissance et systèmes de contrôle). Des efforts restent toutefois nécessaires pour améliorer la circularité des composants de l’énergie éolienne. Des travaux de recherche sur les effets cumulatifs de l’éolien en mer sur les écosystèmes océaniques sont également nécessaires.

Analyse du marché mondial Parmi les 10 principaux équipementiers en 2018, les équipementiers européens figuraient en tête avec 43 % des parts de marché, suivis des entreprises chinoises (32 %) et nord-américaines (10 %). Les équipementiers européens du secteur de l’énergie éolienne ont occupé une position dominante au cours des dernières années. En 2020, ils ont été dépassés pour la première fois par les équipementiers chinois (UE: 28 %, Chine: 42 %), ce qui peut s’expliquer par une forte augmentation des nouvelles installations sur le marché chinois de l’énergie éolienne à la suite de l’abandon par la Chine des tarifs de rachat d’électricité au profit d’un régime d’aide fondé sur des appels d’offres. Au cours des 20 dernières années, l’Union a enregistré une balance commerciale positive pour les équipements liés à l’énergie éolienne. Une certaine stagnation est toutefois constatée dans la croissance de cet indicateur. Cette stagnation s’explique en partie par le fait que d’autres économies rattrapent l’avantage de l’Union en tant que précurseur, mais aussi par les politiques des pays tiers visant à protéger leur marché intérieur ou à contraindre les entreprises de l’Union à conférer une dimension locale à leur capacité de production (par l’imposition de prescriptions relatives à la teneur en éléments locaux, par exemple). À titre d’exemple, les exportations d’éoliennes vers la Chine ont chuté de façon spectaculaire depuis 2007, après l’introduction d’un cadre stratégique favorable à l’industrie nationale, et n’ont toujours pas repris depuis lors. À l’opposé, 21 % des exportations chinoises liées à l’éolien en 2018 étaient destinées au marché de l’Union, soit un peu moins de 10 % de ce marché. Depuis 2016, les marges des bénéfices avant intérêts et impôts (EBIT) des équipementiers de l’Union diminuent en raison de la forte concurrence dans les commandes d’éoliennes, en particulier au cours de la période 2017-2018, et de l’augmentation des coûts des matériaux pour les principaux composants des éoliennes. Malgré l’année record des installations en 2020, ces facteurs ont été renforcés par les conséquences de la COVID-19 qui ont posé des défis logistiques pour tous les fabricants. Une grande partie des matières premières critiques des éoliennes sont importées de Chine et, plus généralement, se heurtent à la concentration des chaînes d’approvisionnement en amont. Les possibles difficultés futures en matière d’approvisionnement en matériaux constitueraient un risque potentiel pour le secteur de la production d’énergie éolienne de l’Union. Des préoccupations environnementales ont également été soulevées, liées aux pales en composites des installations qui arrivent en fin de vie, car elles sont encore difficiles à recycler. Conformément au plan d’action de 2020 sur les matières premières critiques de la Commission, des actions sont en cours afin de diversifier l’approvisionnement en matières premières critiques à partir de sources primaires et secondaires et d’améliorer l’efficacité et la circularité des ressources, tout en favorisant un approvisionnement responsable dans le monde entier. La circularité, la réutilisation, le recyclage et la substitution sont en outre des domaines d’innovation prioritaires pour réduire ces risques et améliorer la durabilité globale du secteur. Ils sont inclus dans le programme de travail 2021-2022 d’Horizon Europe. Le secteur éolien européen s’est également engagé à réutiliser, recycler ou récupérer la totalité des pales mises hors service, et vise à élaborer une feuille de route pour accélérer encore la circularité des pales. L’Union a commercialisé 42 % du marché mondial de l’éolien en mer, avec une capacité installée cumulée de 14,6 GW en 2020. Au cours de la prochaine décennie, l’Europe devrait conserver sa position de chef de file en matière de croissance annuelle de l’éolien en mer. Pourtant, la Chine, l’Asie-Pacifique et l’Amérique du Nord devraient détenir une part de marché importante (c’est-à-dire la capacité installée) du segment de l’éolien en mer dans les années à venir. En ce qui concerne l’éolien terrestre, la Chine restera le plus grand marché (part de marché annuelle moyenne d’environ 50 % au cours de la période 2020-2025), suivie de l’Europe (18 %), de l’Amérique du Nord (14 %) et de l’Asie (hors Chine) (8 %). La production européenne d’énergie éolienne en mer dans les ports (capacité de production actuelle estimée à 6-8 GW/an) devra augmenter considérablement afin de répondre aux augmentations de capacité annuelles, jusqu’à 16 GW selon les estimations, et de satisfaire ainsi la demande au cours de la période 2030-2050. 3.2Énergie solaire photovoltaïque Analyse de la technologie Le secteur de l’énergie solaire photovoltaïque apparaît comme un secteur très vaste et innovant, qui se développe à une vitesse inattendue. C’est le résultat combiné d’un développement technologique accéléré, de la mise en œuvre de politiques de déploiement et de la mise en place de sites de production à grande échelle et à faible coût, principalement en Asie. Cette technologie est essentielle pour les futurs systèmes de production d’électricité neutres sur le plan climatique. À l’échelon mondial, plus de 3,1 TW de capacité de production d’énergie photovoltaïque devraient être installés en 2030 et environ 14 TW en 2050. Les investissements requis au cours de la période 2020-2050 pour la capacité supplémentaire d’énergie solaire sont estimés à environ 4,2 billions de dollars US. Dans l’Union, on prévoit d’installer 0,4 TW de capacité solaire photovoltaïque d’ici à 2030 (estimée à près de 160 GW en 2021) et 1 TW d’ici à 2050 ,. Les scénarios du secteur lui-même prévoient une pénétration encore plus importante . Sur le plan de la capacité installée, les systèmes résidentiels, qui prédominaient il y a cinq ans dans l’Union, se retrouvent maintenant en deuxième position (25,4 %), après le segment des systèmes d’utilité publique (30,5 %). Après un pic d’investissements en 2011, les investissements publics totaux de l’Union dans la recherche, le développement et la démonstration dans le secteur photovoltaïque ont diminué et sont désormais inférieurs au niveau qui était le leur au début de la décennie. Au cours de l’année écoulée, l’Union est passée de la deuxième place en matière d’inventions de grande valeur (après le Japon) à la troisième (après le Japon et la Corée). Si la tendance actuelle se poursuit, les inventions chinoises de «haute valeur» dépasseront bientôt aussi celles de l’Union. En ce qui concerne la viabilité de la fabrication européenne, la conception des cellules et des modules, en particulier, tend à devenir de plus en plus complexe, ce qui nécessite de nouveaux investissements pour rester à la pointe. Analyse de la chaîne de valeur L’Union occupe une position de chef de file mondial dans plusieurs filières de la chaîne de valeur du photovoltaïque: recherche et développement, production de polysilicium, équipements et machines pour la fabrication de systèmes photovoltaïques. L’Union est le siège de l’un des principaux fabricants de polysilicium. En outre, les entreprises de l’Union sont plus compétitives dans la partie en aval de la chaîne de valeur. Elles jouent ainsi des rôles clés dans les segments de la surveillance et du contrôle, ainsi que des autres composants du système, en particulier la fabrication des onduleurs et des suiveurs solaires. Les entreprises européennes ont également conservé une position de premier plan dans le segment du déploiement. En revanche, l’Union a perdu sa part de marché dans la fabrication de cellules et de modules solaires. Dans le cas d’une reprise de l’industrie européenne de fabrication de cellules et de modules solaires en silicium, qui ne semble pas trop irréaliste, compte tenu du nombre actuel de projets possibles, la dépendance à l’égard de certaines matières premières critiques comme le bore, le gallium, le germanium et l’indium nécessiterait une attention particulière au niveau de la chaîne d’approvisionnement. Une étude récente montre que l’Union présente les meilleures performances en matière d’énergie produite par rapport à celle utilisée pour la fabrication et l’exploitation des systèmes photovoltaïques, suivie de la Chine et des États-Unis. De même, l’Union présente la plus faible intensité de carbone pour l’énergie produite par les systèmes photovoltaïques, suivie des États-Unis et de la Chine. L’Union présente également le meilleur rendement énergétique du carbone, tandis que la Chine affiche les pires performances et que les États-Unis se situent dans la moyenne. Ce dernier indicateur reflète l’intensité de carbone du cycle de production de l’électricité utilisée dans les processus de fabrication. En 2018, 109 000 emplois directs et indirects dans le secteur photovoltaïque ont été signalés dans l’Union, avec une augmentation de 42 % entre 2015 et 2018. Les résultats préliminaires d’une étude plus récente indiquent environ 123 000 emplois directs et 164 000 emplois indirects à temps plein dans le secteur photovoltaïque de l’Union en 2020, soit un total de 287 000 emplois . En ce qui concerne les compétences professionnelles, le secteur photovoltaïque emploie une main-d’œuvre hautement qualifiée dans les domaines de la R & D, de la production de polysilicium et de plaquettes, et de la fabrication de cellules et de modules. L’ingénierie, l’approvisionnement et la construction (EPC), l’exploitation et la maintenance (O & M), le déclassement et le recyclage représentent également des activités exigeantes en ce qui concerne les compétences requises. Analyse du marché mondial

Avec l’augmentation des installations de systèmes photovoltaïques, le déficit commercial de l’Union pour l’importation de modules solaires a recommencé à augmenter à partir de 2016, après avoir diminué entre 2011 et 2016, en raison de la contraction du déploiement des systèmes photovoltaïques. Il est passé à plus de 5,7 milliards d’EUR en 2019. Ce déséquilibre reflète le volume des importations, car les exportations n’ont pas changé de façon spectaculaire au fil des ans. Les importations de systèmes photovoltaïques dans l’Union dépendent fortement des entreprises chinoises et autres asiatiques. La production de polysilicium, de lingots et de plaquettes ainsi que la fabrication de cellules et de modules solaires représentent actuellement un volume de marché mondial de l’ordre de 57,8 milliards d’EUR. La part de l’Union (12,8 %) correspond à 7,4 milliards d’EUR. Cette part est principalement due à la production de polysilicium. La quasi-totalité de la croissance du secteur de la fabrication de cellules et de modules photovoltaïques a eu lieu en dehors de l’Union. Avec l’accélération de la demande du marché en Europe et dans le monde, et l’émergence de nouvelles technologies de production, les fabricants européens manifestent un intérêt renouvelé pour la mise en place de capacités de production au sein de l’Union reposant sur les dernières technologies. À cet égard, dans sa stratégie industrielle européenne actualisée, la Commission a salué les efforts déployés dans le cadre de l’initiative européenne pour le solaire, pilotée par l’industrie, en vue d’intensifier la fabrication de panneaux solaires photovoltaïques. Plusieurs projets de fabrication de plaquettes, de cellules et de modules solaires ont déjà été lancés dans l’Union. La Commission publiera une communication sur l’énergie solaire en 2022. Le rôle des prosommateurs et des communautés énergétiques L’adoption et la production d’énergies renouvelables telles que l’énergie solaire photovoltaïque, mais aussi l’efficacité énergétique, peuvent être renforcées par les communautés énergétiques qui permettent aux consommateurs de jouer un rôle actif sur le marché de l’énergie. Aujourd’hui, au moins deux millions de citoyens européens participent collectivement à plus de 8 400 communautés énergétiques, ayant réalisé un minimum de 13 000 projets depuis 2000. Les capacités renouvelables totales actuelles installées par les communautés énergétiques en Europe peuvent être estimées à au moins 6,3 GW, contribuant généralement à environ 1 %-2 % des capacités installées au niveau national, la contribution la plus élevée atteignant 7 % dans le cas de la Belgique. La part du lion des capacités installées revient au solaire photovoltaïque, suivi de l’éolien terrestre. Une estimation prudente du total des fonds investis s’élève à au moins 2,6 milliards d’EUR. Aujourd’hui, les communautés énergétiques sont organisées sous différentes formes juridiques. Les domaines d’activités, les portefeuilles technologiques, la taille et les structures de participation diffèrent. Actuellement, les communautés énergétiques favorisent une meilleure connaissance et acceptation des technologies, promeuvent l’efficacité énergétique, produisent et distribuent de l’électricité et de la chaleur à partir de sources renouvelables, fournissent des services autour de la mobilité électronique et gèrent des services de conseil en énergie. Elles expérimentent de manière innovante des modèles commerciaux et des concepts d’autosuffisance au profit des communautés locales. Le maintien et l’extension des communautés énergétiques en Europe dépendent d’une législation favorable et d’incitations financières ainsi que de la compétitivité des technologies accessibles aux citoyens. Alors que les cadres stratégiques de l’Union visent à déclencher la mise en place de communautés énergétiques dans l’ensemble de l’Union, y compris au-delà des frontières, beaucoup dépendra de la manière dont les États membres mettront en œuvre le cadre favorable à ces types de modèles. Le cadre relatif aux plans nationaux en matière d’énergie et de climat (PNEC) impose déjà aux États membres de faire rapport sur les communautés d’énergie renouvelable, mais seuls quelques États membres ont inclus dans leurs PNEC des objectifs quantitatifs et des mesures concrètes en vue de la mise en place de communautés énergétiques. Afin d’encourager la création de communautés énergétiques au sens de la directive de l’Union, la Commission est en train de mettre en place un registre des communautés énergétiques qui contribuera à la diffusion des bonnes pratiques et fournira une assistance technique à l’élaboration d’initiatives concrètes de communautés énergétiques dans l’Union. De même que pour les communautés énergétiques, le cadre de l’Union soutiendra l’adoption de l’autoconsommation (c’est-à-dire les prosommateurs), avec l’obligation de permettre l’autoconsommation individuelle et collective et l’exemption des tarifs d’accès au réseau. À nouveau, beaucoup dépendra de la conception du cadre juridique, des tarifs et taxes d’accès au réseau applicables et des points d’information uniques pour favoriser l’autoconsommation collective dans les immeubles d’habitation à plusieurs étages, et au-delà, si les États membres en décident ainsi. Les contraintes juridiques et une fiscalité défavorable peuvent constituer de sérieux obstacles à l’adoption de l’autoconsommation. 3.3Pompes à chaleur pour le bâtiment Analyse de la technologie Les pompes à chaleur pour le bâtiment sont des produits matures disponibles sur le marché. Elles peuvent être classées en fonction de leur source d’extraction de l’énergie renouvelable (air, eau ou sol), du fluide caloporteur qu’elles utilisent (air ou eau), de leur finalité (refroidissement/chauffage des locaux, production d'eau chaude domestique) et des segments de marché visés (résidentiel, commercial léger et réseaux de chaleur). La production de chaleur par les pompes à chaleur a augmenté de 11,5 % par an au cours des cinq dernières années dans l’Union, pour atteindre 250 TW/heure en 2020 . Cette tendance est appelée à s’accentuer, car l’électrification du chauffage sera un élément clé de l’évolution du secteur du bâtiment vers la neutralité climatique. Les pompes à chaleur sont très efficaces. Leur coefficient de performance saisonnier typique de 3 signifie que pour chaque kWh d’électricité consommé, 3 kWh de chaleur sont produits. Par conséquent, l’utilisation d’une pompe à chaleur pour le chauffage des bâtiments ne peut être rentable par rapport aux chaudières à gaz que si le rapport entre le prix de l’électricité et celui du gaz n’est pas supérieur à 3. Ce rapport varie fortement, de 1,5 à 5,5 entre les États membres , souvent en raison de taxes et de charges plus élevées sur l’électricité par rapport aux combustibles fossiles et de l’absence d’internalisation du coût externe des émissions de gaz à effet de serre dans les prix du gaz/pétrole. Ces problématiques sont traitées par le train de mesures présenté en juillet 2021 en vue de la mise en œuvre du pacte vert pour l’Europe, notamment par les propositions de modification de la directive sur la taxation de l’énergie et l’introduction d’un nouveau système d’échange de quotas d’émission pour les secteurs du bâtiment et du transport routier. Le secteur des pompes à chaleur se caractérise par un marché mondial et concurrentiel, où l’innovation revêt une importance capitale. Les adaptations à l’évolution des réglementations et stratégies de l’Union en matière de climat et d’environnement rivalisent avec l’amélioration des performances et des coûts des produits dans les petites, moyennes et grandes entreprises de l’Union, où les capacités de R & D sont limitées. Elles permettent toutefois au secteur de proposer des produits innovants. Au cours de la période 2011-2021, plus de 37 % des publications scientifiques fréquemment citées sur la technologie des pompes à chaleur appartiennent à l’Union, suivie de la Chine (23 %) et des États-Unis (20 %). L’Union est également en tête des inventions dans le domaine des «pompes à chaleur principalement destinées au chauffage des bâtiments». Au cours de la période 2015-2017, 42 % des inventions de grande valeur ont été déposées dans l’Union, suivie du Japon (20 %), des États-Unis (8 %), de la Corée du Sud (7 %) et la Chine (4 %) . Forts de cette base d’expertise et d’innovation, les organismes de recherche et le secteur de l’Union ont la capacité de proposer des innovations. Au cours de la période 2014-2020, les projets de pompes à chaleur pour le bâtiment ont représenté un financement total de 146,8 millions d’EUR dans le cadre d’Horizon 2020, le programme de R & I de l’Union. La part la plus importante a été consacrée à l’intégration des pompes à chaleur avec d’autres énergies renouvelables (60,9 %), par rapport au développement des pompes à chaleur pour les habitations (6,5 %) et pour le chauffage urbain (32,6 %). Analyse de la chaîne de valeur Selon EurObserver , le chiffre d’affaires du secteur des pompes à chaleur dans l’Union s’est élevé à 26,6 milliards d’EUR en 2018, soit une croissance de 18 % par rapport à 2017. En parallèle, les emplois directs et indirects se sont élevés à 222 400 en 2018, en croissance de 17 % par rapport à 2017. Ces données incluent tous les types de pompes à chaleur, y compris les pompes à chaleur air-air utilisées uniquement pour le refroidissement ou pour le chauffage et le refroidissement, qui représentaient 86 % des unités vendues en 2019. En ce qui concerne les compétences, le secteur des pompes à chaleur emploie une main-d’œuvre bien instruite dans les domaines de la R & D et de la fabrication de composants et de pompes à chaleur, ainsi que des ingénieurs thermotechniques et des géologues, des installateurs (y compris des foreurs) et du personnel d’entretien et de maintenance. Analyse du marché mondial L’Asie et l’Amérique dominent les exportations sur le marché des pompes à chaleur air-air destinées au conditionnement d’air des habitations . Le déséquilibre est moins prononcé s’agissant des climatiseurs réversibles , les pays asiatiques restant en tête, suivis des pays européens. S’agissant des «pompes à chaleur principalement destinées au chauffage» , les pays de l’Union sont les principaux exportateurs, suivis de l’Asie. Toutefois, au cours des cinq dernières années, la croissance du marché de l’Union des «pompes à chaleur principalement destinées au chauffage» a été captée par les importations en provenance d’Asie, avec un taux de croissance annuel moyen de 21 % entre 2015 et 2020. Par conséquent, la balance commerciale s’est dégradée, passant d’un excédent de 249 millions d’EUR en 2015 à un déficit de 40 millions d’EUR en 2020.

Selon les projections de la stratégie à long terme de l’Union , les ventes de pompes à chaleur destinées à l’électrification du secteur du chauffage des bâtiments devraient augmenter rapidement jusqu’en 2030 dans l’Union, avant de connaître une croissance plus lente par la suite. La pénétration plus rapide sur le marché chef de file de l’Union permettra au secteur de l’Union de croître et de développer une production compétitive jusqu’en 2030, puis de saisir la croissance soutenue à l’échelle mondiale, comme le prévoit l’AIE . Les coûts élevés en Europe sont en partie attribuables à un niveau élevé de fragmentation et à des marchés centrés sur le plan national. Dans certains cas, les législations nationales diffèrent, notamment en ce qui concerne les exigences d’homologation des produits et les règles d’obtention des autorisations. L’amélioration des réseaux de commercialisation et de distribution dans l’Union et à l’extérieur, et éventuellement une plus grande coopération avec des partenaires ayant les compétences requises, contribueraient à renforcer la compétitivité des entreprises de l’Union. Reconnaissant le rôle important des pompes à chaleur dans l’intégration des systèmes énergétiques, la Commission a toutefois annoncé qu’elle encouragerait davantage l’utilisation des pompes à chaleur dans sa communication intitulée «Une vague de rénovations pour l’Europe». La Commission cherchera également à accroître le rôle des pompes à chaleur dans la flexibilité des systèmes énergétiques, par exemple avec la mise au point d’un code de réseau pour la flexibilité du côté de la demande. 3.4Batteries Analyse de la technologie Le présent rapport porte sur la technologie des batteries lithium-ion (Li-ion), compte tenu de son importance pour l’électromobilité, qui domine la demande de batteries liées à la transition vers les énergies propres . Dans le système énergétique au sens large, les batteries stationnaires seront essentielles en tant que moyen de stockage de l’énergie, permettant une contribution élevée à l’énergie provenant de sources renouvelables intermittentes dans le bouquet d’énergie électrique. En outre, l’interaction des véhicules électriques avec le réseau électrique présente un énorme potentiel à exploiter. En 2020, les véhicules électriques (VE) sont devenus compétitifs en matière de coûts sur plus de 50 % du marché automobile européen total, sur la base du coût total de possession. Le prix moyen des batteries Li-ion pour les VE a chuté de 89 % en termes réels depuis 2010, pour atteindre 137 USD par kWh (115 EUR par kWh) en 2020. D’ici à 2023, le prix moyen devrait être se situer à 101 USD par kWh et, d’ici à 2027, le prix d’achat des VE devrait être inférieur à celui des voitures classiques . La densité énergétique moyenne des batteries des VE augmente de 7 % par an , tandis que la taille moyenne des batteries des véhicules légers électriques (électriques uniquement et hybrides) est passée de 37 kWh en 2018 à 44 kWh en 2020, la batterie des voitures purement électriques dans la plupart des pays se situant dans la fourchette 50-70 kWh . La tendance à l’augmentation de la taille des voitures menace les gains d’efficacité énergétique et la disponibilité des matières premières critiques. Le déploiement de la technologie des batteries dans l’Union a atteint des sommets historiques, les ventes de VE en 2020 représentant 10,5 % du marché automobile (contre 3 % en 2019) , mais il existe toutefois une forte disparité au sein de l’Union, les ventes de VE allant de 0,5 % à Chypre à 32 % en Suède. Le nombre de VE en circulation a doublé pour atteindre plus de deux millions dans l’Union en 2020, soit l’équivalent d’une capacité de stockage de plus de 60 GWh. D’ici à 2030, plus de 50 millions de VE devraient circuler sur les routes de l’Union . Le marché naissant des batteries stationnaires dans l’Union a augmenté d’environ 1,3 GWh en 2020, avec une capacité installée cumulée d’environ 4,3 GWh (principalement des batteries Li-ion) . La promotion de l’autoconsommation a permis à l’Allemagne d’acquérir les deux tiers du marché européen des batteries dans le secteur résidentiel (2,3 GWh) . D’ici à 2030, les batteries stationnaires pourraient stocker presque autant d’énergie que les systèmes actuels de pompage-turbinage, mesurée en énergie totale échangée. Les batteries Li-ion peuvent assurer efficacement un stockage pendant 5 heures au maximum, tandis que les technologies émergentes, notamment les batteries à circulation constante, peuvent mieux répondre à des durées de stockage plus longues. Compte tenu des éléments de coût supplémentaires, le coût des batteries Li-ion à l’échelle du réseau se situe entre 300 et 400 EUR par kWh, tandis que le coût des systèmes de stockage domestiques est environ le double. La réduction de moitié du coût des batteries est essentielle pour garantir un déploiement massif dans toute l’Europe . Deux projets importants d’intérêt européen commun (PIIEC) de plusieurs milliards d’euros , auxquels participent 12 États membres et des dizaines d’entreprises et d’organismes de recherche, témoignent de la priorité croissante accordée aux batteries dans le financement de la R & I. L’Union, quant à elle, a alloué 925 millions d’EUR au partenariat européen pour les batteries dans le cadre d’Horizon Europe pour la période 2021-2027. Analyse de la chaîne de valeur Malgré l’intérêt croissant pour les projets d’exploitation minière en Europe, en particulier pour le lithium et le graphite naturel en tant que minéraux importants pour les batteries, l’approvisionnement en matières premières primaires et secondaires pour les batteries doit être considérablement augmenté pour pouvoir répondre à la demande croissante de matériaux pour batteries . L’Union dépend fortement du commerce international pour son approvisionnement en cobalt, en lithium et en graphite, ces matériaux figurant sur la liste des matières premières critiques de l’Union . Bien que l’approvisionnement en nickel soit plus diversifié, l’Union dépend des importations de ce matériau de haute pureté nécessaire à la production de batteries, avec une part s’élevant à environ 56 %. Les futurs matériaux anodiques et cathodiques, tels que le silicium, le titane et le niobium, figurent également sur la liste des matières premières critiques de l’Union . À part pour le raffinage du cobalt (deuxième après la Chine), l’Union occupe généralement une position faible dans le raffinage des matériaux pour batteries. Bien que l’Union compte des acteurs solides dans le domaine des matériaux cathodiques, elle reste un importateur net de matériaux cathodiques en provenance d’Asie. La capacité de production de cellules de batteries devrait approcher les 400 GWh et satisfaire largement la demande intérieure d’ici à 2025 . Depuis 2021, les filiales européennes d’entreprises étrangères, principalement coréennes, représentent une capacité de production de cellules Li-ion de 44 GWh . Parallèlement, dix entreprises ayant leur siège dans l’Union se lanceront dans la production de cellules Li-ion au cours des prochaines années. Les principaux producteurs mondiaux établissent également des usines dans l’Union. Les capacités de production de cellules Li-ion augmentent dans l’Union, s’élevant à 6 % de la capacité mondiale en 2021 , contre 3 % en 2018. Les producteurs européens conservent une solide position dans les applications de niche Li-ion, mais continuent de dépendre des entreprises asiatiques pour les équipements de production de cellules de batteries . C’est dans les produits finis que l’Union joue son rôle le plus important. Toutes les entreprises automobiles de l’Union ont adopté l’e-mobilité, l’une d’entre elles entendant même vendre un million de voitures électriques en 2021. L’Union compte un certain nombre d’entreprises de recyclage, mais leurs capacités sont limitées. Actuellement, les batteries en fin de vie sont principalement envoyées en Asie . Une fois que le cadre de soutien du nouveau règlement relatif aux batteries sera en place, l’Europe pourra devenir le chef de file de l’économie circulaire des batteries, de l’extraction au recyclage. La croissance de la chaîne de valeur exige d’intensifier les efforts en matière d’éducation et de formation, car 800 000 emplois directs et 3 à 4 millions d’emplois au total seront créés d’ici à 2025 . À cette fin, l’Union a lancé l’académie EBA250. Analyse du marché mondial La Chine contrôle 80 % de la capacité mondiale de raffinage des matières premières pour batteries, 77 % de la capacité de production de cellules et 60 % de la capacité de fabrication de composants de batteries . Le déficit commercial de l’Union pour les batteries Li-ion s’élevait à 3,6 milliards d’EUR en 2018 et à 4,2 milliards d’EUR en 2019. La plupart des cellules de batteries étaient encore importées en 2020 et tous les principaux producteurs de batteries étaient non européens (mais plusieurs d’entre eux fabriquaient dans l’Union). En 2020, le marché mondial des batteries Li-ion s’élèvera à environ 40-47 milliards d’USD . Grâce aux projets d’investissement en cours, l’Union devrait devenir, d’ici à 2025, le deuxième producteur mondial de cellules de batteries, derrière la Chine. L’Union n’a connu qu’un léger déficit commercial dans le secteur des voitures électriques en 2020, alors que les exportations ont augmenté plus rapidement que les importations . Simultanément, les entreprises automobiles de l’Union développent leurs installations de production en Asie et aux États-Unis, concurrençant les entreprises de ces pays. L’Union compte également des acteurs puissants sur le marché du stockage stationnaire, y compris des chefs de file sur le marché mondial des applications de stockage à l’échelle du réseau et du stockage résidentiel. En ce qui concerne la production et le déploiement d’autobus électriques, l’Union est loin derrière la Chine, qui a déjà électrifié 60 % de sa flotte d’autobus. Seuls 1 714 autobus électriques ont été vendus dans l’Union en 2020, contre 61 000 en Chine.

3.5Production d’hydrogène renouvelable par électrolyse Analyse de la technologie L’hydrogène renouvelable obtenu par électrolyse de l’eau (qui entre dans la catégorie des «carburants renouvelables d’origine non biologique») a le potentiel de décarboner les secteurs difficiles à électrifier et à décarboner, tels que l’industrie et les transports lourds, et de contribuer aux services énergétiques tels que le stockage saisonnier. Le principal défi technologique concerne les pertes d’efficacité énergétique liées à la conversion de l’énergie renouvelable en hydrogène, car chaque unité d’hydrogène renouvelable produite nécessite 1,5 unité d’électricité renouvelable. Pour ce faire, il faut disposer de quantités massives d’énergie renouvelable, principalement éolienne et solaire, et faire en sorte que le coût de cette énergie diminue pour la rendre compétitive par rapport à l’hydrogène d’origine fossile. La demande industrielle d’hydrogène, qui s’élève actuellement à environ 7,7 millions de tonnes par an dans l’Union, est en grande partie produite à partir de combustibles fossiles. On estime que l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau représente moins de 1 % de la production globale . L’objectif actuel de l’Union pour 2030 est d’installer des électrolyseurs d’une capacité de 40 GW, afin de produire jusqu’à 10 millions de tonnes d’hydrogène renouvelable par an . D’ici à 2050, les prévisions de capacité d’électrolyse pour le marché européen vont de 511 GW à 1 000 GW. Certains indicateurs clés de performance (ICP) des électrolyseurs d’eau sont résumés ci-dessous pour différentes technologies: les électrolyseurs alcalins, les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM), les électrolyseurs à membrane échangeuse d’anions (AEM) et les électrolyseurs à oxyde solide (SO). Les électrolyseurs à membrane échangeuse d’anions n’ont pas le même niveau de maturité que les autres technologies (ils sont encore en cours de développement, mais disponibles pour une utilisation commerciale limitée). Les électrolyseurs à oxyde solide commencent à être déployés pour des démonstrations. Les électrolyseurs alcalins et les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) sont des technologies pleinement commercialisées.



2020 2030 Alcaline PEM AEM SO Alcaline PEM AEM SO Température caractéristique [°C] 70-90* 50-80* 40-60* 700-850* - - - - Pression de la cellule [bar] < 30* < 70* < 35* < 10* - - - - Efficacité (système) [kWh/kgH2] 50 55 57* 40 48 50 <50* 37 Dégradation [%/1 000 h] 0,12 0,19 - 1,9 0,1 0,12 - 0,5 Fourchette des coûts d’investissement [€/kW, sur la base d’une production de 100 MW] 600 900 - 2 700 400 500 - 972 Source: addendum au plan de travail pluriannuel 2014-2020 de l’entreprise commune «Piles à combustible et hydrogène», 2018, et pour les paramètres marqués d’un *, chiffres de la DG ENER (Commission) établis à partir des données du rapport «Green Hydrogen Cost Reduction» de l’IRENA, 2020. L’entreprise commune «Piles à combustible et hydrogène» a investi environ 150,5 millions d’EUR depuis 2008 dans le développement des technologies d’électrolyse (74,7 millions d’EUR pour les actions de recherche et 75,9 millions d’EUR pour les actions d’innovation). Les principaux pays bénéficiaires ont été l’Allemagne, la France et le Royaume-Uni avec, respectivement, environ 31, 25 et 18 millions d’EUR. L’appel relatif au pacte vert pour l’Europe, financé par Horizon 2020, a permis de financer à hauteur de 90 millions d’euros trois consortiums de projets visant à mettre au point des électrolyseurs de 100 MW en vue d’une exploitation dans des environnements réels. Alors que le Japon dépose régulièrement des brevets dans ce domaine technique depuis de nombreuses années, dans d’autres régions (notamment en Chine), le nombre d’inventions liées aux électrolyseurs n’a cessé d’augmenter ces dernières années. Pour les électrolyseurs, l’Europe (y compris le Royaume-Uni) dépose un nombre proportionnellement plus élevé de familles internationales de brevets (demandes de brevets déposées et publiées auprès de plusieurs offices internationaux des brevets) que les autres grandes économies . Analyse de la chaîne de valeur Il est difficile de disposer d’informations précises sur les chaînes de valeur liées à l’hydrogène renouvelable et bas carbone ainsi que sur leur croissance prévue, mais les travaux de la European Clean Hydrogen Alliance (ECHA), qui compte plus de 1 500 membres, font état d’un secteur très dynamique et en plein essor. À ce jour, l’ECHA a déjà recueilli des informations sur des projets portant sur l’installation d’environ 60 GW d’électrolyseurs d’ici à 2030, dont la grande majorité doivent être alimentés par de l’électricité renouvelable. Le marché de l’électrolyse présente un fort potentiel de développement. Une vue d’ensemble des fabricants de systèmes d’électrolyse à moyenne et grande échelle, ne prenant en considération que les fabricants de systèmes commerciaux et pas les fabricants d’électrolyseurs à l’échelle du laboratoire, montre que l’Europe occupe sur la scène internationale une position solide pour les électrolyseurs alcalins et PEM et une position très solide pour les électrolyseurs SO, tandis que le seul fabricant d’électrolyseurs AEM est également situé dans l’Union. Le déploiement à grande échelle de ces électrolyseurs dépendra notamment de la disponibilité de l’électricité renouvelable et bas carbone nécessaire à la production d’hydrogène renouvelable et bas carbone, ainsi que d’autres facteurs tels que l’augmentation du nombre d’heures de fonctionnement des électrolyseurs et la réduction des prix de l’électricité. Analyse du marché mondial L’Union a acquis une avance technologique dans le domaine de l’électrolyse et des technologies associées, mais sa production d’électrolyseurs est encore relativement faible; elle devrait cependant connaître une croissance importante dans les années à venir. Une trentaine de matières premières sont nécessaires pour produire des piles à combustible, des électrolyseurs et des technologies de stockage de l’hydrogène. Parmi ces matières, 13 sont jugées critiques pour l’économie de l’Union selon la liste 2020 des matières premières critiques (les électrolyseurs ne sont pas inclus dans l’évaluation). Les électrolyseurs PEM, en particulier, nécessitent l’utilisation de catalyseurs à base de métaux nobles comme l’iridium pour l’anode et le platine pour la cathode, tous deux provenant principalement d’Afrique du Sud, tandis que les électrolyseurs SO nécessitent des terres rares, qui proviennent principalement de Chine. 3.6Réseaux intelligents (réseaux de distribution automatisés, compteurs intelligents, systèmes domestiques de gestion de l’énergie et systèmes de recharge intelligents des véhicules électriques) L’adoption des technologies de réseaux intelligents devrait demeurer soutenue au cours de la présente décennie et au-delà, en étroite corrélation avec l’électrification, la décentralisation et la nécessité d’améliorer la fiabilité et l’efficacité opérationnelle des réseaux, ainsi qu’avec l’augmentation des investissements destinés à moderniser les infrastructures de réseaux vieillissantes. Des technologies telles que les compteurs intelligents, l’automatisation ou l’électrification de la mobilité contribueront chacune à hauteur de 8 % des investissements estimés dans l’Union et le Royaume-Uni aux réseaux de distribution d’électricité jusqu’en 2030 . On s’attend largement à ce que les marchés des services numériques associés continuent également à se développer. Cette section présente une analyse de quatre domaines de technologies et de services numériques qui revêtent une importance particulière pour les ambitions de l’Union en matière de bâtiments et de mobilité, à savoir les réseaux de distribution automatisés, les systèmes domestiques de gestion de l’énergie, les compteurs intelligents et les systèmes de recharge intelligents. Analyse des technologies Les réseaux de distribution automatisés et les compteurs intelligents peuvent s’appuyer sur des dispositifs et des logiciels matures, prêts à être commercialisés, dont le déploiement est en cours depuis une décennie. Ainsi, fin 2020, près de 150 millions de compteurs intelligents ont été installés dans l’Union, en Norvège, en Suisse et au Royaume-Uni (taux de pénétration moyen de 49 %). Ce nombre devrait passer à près de 215 millions d’ici à 2025 (taux de pénétration de 69 %) , la deuxième vague technologique étant davantage axée sur la décentralisation et les services aux consommateurs.

En revanche, les systèmes domestiques de gestion de l’énergie et les systèmes de recharge intelligents n’en sont qu’à leurs débuts, et de nombreux projets de recherche prometteurs sont toujours en cours dans l’Union et ailleurs pour faire progresser le développement de ces technologies et influencer cette croissance précoce. La normalisation, l’interopérabilité et la cybersécurité constituent des obstacles communs à toutes les technologies et risquent de ralentir l’adoption de ces dernières sur un marché souvent fragmenté. Analyse de la chaîne de valeur La chaîne de valeur des quatre technologies combine des fournisseurs de matériel, de logiciels et de services. Cette combinaison contribue à la fragmentation des chaînes de valeur de l’Union entre de nombreux acteurs, en particulier dans le domaine des systèmes domestiques de gestion de l’énergie et des systèmes de recharge intelligents. En revanche, les chaînes de valeur des réseaux de distribution automatisés et des compteurs intelligents sont plus concentrées. Dans le secteur des réseaux de distribution automatisés, certaines entreprises européennes sont présentes dans l’ensemble de la chaîne de valeur et sont des acteurs importants ou des chefs de file sur le marché international, tandis que les chaînes de valeur des compteurs intelligents sont généralement dominées par des acteurs régionaux. Au total, plus de 50 entreprises, principalement européennes, sont d’une manière ou d’une autre actives sur le marché des systèmes domestiques de gestion de l’énergie, certaines ayant une longue expérience dans le domaine de l’énergie. Plus récemment, des agrégateurs et des entreprises technologiques sont apparus sur ce marché, axant leurs modèles commerciaux uniquement sur les systèmes domestiques de gestion de l’énergie et offrant parfois des produits ou des services aux grandes entreprises, évitant à celles-ci de couvrir l’ensemble de la chaîne de production de ces systèmes. Les trois principaux enseignements tirés en ce qui concerne la chaîne d’approvisionnement des infrastructures de recharge des VE sont les suivants: i) la chaîne d’approvisionnement des fabricants est principalement locale et/ou régionale, en particulier pour les vendeurs établis dans l’Union, ii) les pièces électroniques de base sont achetées en Asie, et iii) le marché et la chaîne de valeur ne sont pas encore totalement matures, car les vendeurs développent, conçoivent et fabriquent principalement en interne, avec un peu de sous-traitance. Étant donné que l’adoption des ressources énergétiques distribuées et des VE va rapidement progresser au cours de la présente décennie, le secteur des systèmes de recharge intelligents va également se consolider en tant que segment croissant d’un marché de la recharge des VE de plusieurs milliards d’euros, en particulier dans le segment de la recharge lente qui sera plus important que celui de la recharge rapide, selon l’AIE dans son dernier Global EV Outlook. Il convient de mentionner qu’avec l’importance croissante des logiciels dans les technologies liées aux réseaux intelligents, le modèle commercial s’aligne partiellement sur celui du secteur des logiciels purs et évolue davantage vers un marché de services, une grande partie des revenus étant générés après le déploiement initial. Analyse des marchés mondiaux Les quatre marchés connaissent une croissance d’environ 10 % du taux de croissance annuel composé (TCAC), celle des infrastructures de recharge s’élevant à 26 %. Les réseaux de distribution automatisés, qui représentent le plus grand marché mondial parmi les quatre, avec une valeur estimée à 12,4 milliards de dollars US en 2020, devraient connaître un TCAC de 7,4 % pour atteindre 17,7 milliards de dollars en 2025. La valeur du marché des compteurs intelligents a été estimée à 21,3 milliards de dollars US en 2019 et devrait atteindre 38 à 39 milliards de dollars US en 2027 (en raison de la croissance principalement en Asie). Le marché mondial des systèmes domestiques de gestion de l’énergie devrait passer de près de 4,4 milliards de dollars US en 2019 à plus de 12 milliards de dollars US en 2028, avec un TCAC de 12,3 % (et de 12,1 % dans l’Union). Enfin, les infrastructures et plateformes de recharge des VE pourraient connaître un véritable essor dans l’Union au cours de la présente décennie, leurs marchés combinés devant passer de 0,63 milliard d’EUR en 2020 à 6,7 milliards d’EUR en 2030, avec un TCAC supérieur à 26 %. Le marché en plein essor des VE va ouvrir d’énormes perspectives pour le marché des systèmes domestiques de gestion de l’énergie, car ils deviendront l’une des charges électriques les plus importantes dans les foyers. Dans l’Union, les premières mesures réglementaires ont créé un marché des compteurs intelligents en pleine expansion, assuré par des producteurs essentiellement de l’Union, du moins en ce qui concerne le matériel. Le marché des logiciels pour les compteurs intelligents et les systèmes de gestion, même dans l’Union, semble être plus équilibré, avec la présence de quelques acteurs puissants des États-Unis. En revanche, les marchés asiatiques (et particulièrement le marché chinois) sont énormes en ce qui concerne le nombre d’unités livrées par rapport au marché européen. Grâce à des stratégies ambitieuses (le pacte vert pour l’Europe et la stratégie pour l’intégration du système énergétique, par exemple), à un environnement réglementaire favorable (la directive sur l’électricité, par exemple) et à des financements publics (le programme Horizon Europe, la politique de cohésion, le Fonds européen pour l’innovation et la facilité pour la reprise et la résilience, par exemple), l’Union entend être à la pointe du déploiement des réseaux intelligents. Cette situation, conjuguée à l’existence d’entreprises de l’Union établies de longue date fournissant des technologies de réseaux, permettra à l’Union de disposer de chef de file et de solides fabricants de technologies sur ces quatre marchés. Parallèlement, comme l’analyse des marchés mondiaux révèle de fortes évolutions aux États-Unis, ainsi que dans la région Asie-Pacifique (Chine, Japon, Corée du Sud), les entreprises européennes devront faire face à une forte concurrence d’ici à 2030. 3.7Carburants renouvelables pour les secteurs du transport aérien et maritime Analyse de la technologie Les carburants renouvelables, y compris les biocarburants avancés et les carburants synthétiques renouvelables , représentent la seule solution commercialisée pour décarboner les secteurs du transport aérien et maritime à court terme. Dans l’Union, les carburants renouvelables devraient représenter 5 % (soit 2,3 Mtep) de la consommation totale de carburants d’aviation d’ici à 2030 et 63 % (soit 28 Mtep) d’ici à 2050. La capacité annuelle totale annoncée de carburants d’aviation renouvelables dans l’Union s’élèvera à environ 1,7 million de tonnes d’ici à 2025, soit 0,05 % du total de carburants d’aviation de l’Union. En comparaison, la capacité installée aux États-Unis est deux fois plus importante (3,6 millions de tonnes) et représente environ 60 % de la capacité mondiale. La part des carburants maritimes renouvelables est négligeable aujourd’hui, mais elle devrait atteindre 8,6 % du total des carburants en 2030 et 88 % en 2050. La commercialisation et l’intensification de l’utilisation des carburants renouvelables sont entravées par des dépenses en capital élevées, pouvant atteindre 500 millions d’EUR pour une usine et 80 % des coûts de production totaux. En particulier, les coûts de production des carburants renouvelables sont actuellement estimés à 3 à 6 fois le prix du marché en cours des carburants conventionnels. Le cotraitement (ou le cohydrotraitement dans le cas des carburants d’aviation) dans les raffineries existantes et dans d’autres industries arrive à maturité et présente un avantage pour réduire les coûts d’investissement. L’Union contribue de manière significative à la réduction du coût des carburants renouvelables en conservant une position solide à l’échelon mondial en matière d’investissements dans la R & I. Le financement public de la R & I des États membres dans le secteur des biocarburants, y compris des biocarburants avancés, est resté constant à environ 400 millions d’EUR par an depuis 2008. En outre, le financement de l’Union en faveur des carburants renouvelables est passé de 430 millions d’EUR au cours de la période 2012-2016 à 531 millions d’EUR au cours de la période 2017-2020. L’affectation spécifique de fonds aux carburants destinés aux secteurs du transport aérien et maritime est passée de 84 millions d’EUR à 229 millions d’EUR au cours des mêmes périodes. Les données sont limitées en ce qui concerne les investissements privés dans la R & I, mais elles indiquent que les entreprises établies en Chine réalisent en moyenne les investissements annuels les plus élevés (809 millions d’EUR) dans les carburants renouvelables, suivies des entreprises de l’Union (652 millions d’EUR) et des États-Unis (578 millions d’EUR). Toutefois, les entreprises qui investissent le plus dans la R & I sont en majorité établies dans l’Union, suivie de la Chine et des États-Unis.

Des investissements constants ont permis de placer l’Union parmi les chefs de file mondiaux de l’innovation. Pourtant, elle semble se laisse distancer par les entreprises des États-Unis en particulier, qui possèdent deux fois plus de brevets dans le domaine des carburants d’aviation que les entreprises établies dans l’Union, et un plus grand nombre d’innovateurs de premier plan. Les entreprises établies au Japon et dans l’Union comptent équitablement pour deux tiers de tous les brevets dans le secteur maritime, mais ces données ne permettent pas de tirer des conclusions en raison de l’inclusion de certaines technologies autres que les carburants renouvelables et d’un manque de granularité des données. Analyse de la chaîne de valeur Dans l’ensemble, les carburants renouvelables dans les secteurs du transport aérien et maritime ne sont pas seulement un élément stratégique pour progresser vers une économie neutre sur le plan climatique, mais peuvent également offrir des perspectives de croissance et de création emplois. Le train de mesures prises en vue de la mise en œuvre du pacte vert pour l’Europe devrait accroître la demande de carburants renouvelables pour le transport aérien et maritime dans l’Union. Cette augmentation pourrait contribuer à une croissance annuelle de la valeur ajoutée de plusieurs milliards d’euros d’ici à 2030. Si l’on considère que la production actuelle de biocarburants liquides de 16 Mtep dans l’Union emploie près de 230 000 personnes, l’augmentation correspondante de la production intérieure pourrait créer jusqu’à 270 000 emplois supplémentaires d’ici à 2050. L’emploi actuel dans le secteur des biocarburants laisse également entendre qu’il existe déjà une base solide des compétences professionnelles nécessaires à l’expansion du marché, mais qu’une formation accrue aux compétences professionnelles pourrait être nécessaire pour un doublement potentiel d’ici à 2050. Les chaînes de valeur de l’Union bénéficient d’une expertise diversifiée dans les différentes filières de production et les matières premières, ainsi que des synergies résultant du nombre croissant d’associations entre les entreprises du secteur des carburants renouvelables, les entreprises pétrolières et gazières et les ports et aéroports, démontrant que l’Union est prête à étendre les marchés des carburants renouvelables aux secteurs du transport aérien et maritime. Les biocarburants avancés sont principalement produits à partir de déchets et de résidus non recyclables, constituant ainsi une option plus durable, ayant moins d’incidences sur l’utilisation des sols et la biodiversité, que les biocarburants destinés à l’alimentation humaine et animale. Le choix de matières premières provenant de la biomasse peut avoir des répercussions sur la durabilité, les coûts de production et les possibles difficultés d’approvisionnement. En particulier, lors de l’intensification de l’utilisation des biocarburants avancés, la maturité d’autres filières de production basées sur diverses matières premières, autres que les déchets, sera nécessaire pour éviter les goulets d’étranglement. Analyse du marché mondial Le marché des carburants renouvelables dans le secteur du transport aérien et maritime est actuellement très limité. Les nouvelles politiques adoptées en vue de mettre en œuvre le pacte vert pour l’Europe devraient permettre dans une large mesure d’accroître la demande et de développer ce marché au cours de la présente décennie et des suivantes. La solide position de l’Union sur le marché mondial des biocarburants destinés au transport routierainsi que la concentration des principaux producteurs de biocarburants avancés tend à indiquer une bonne position de départ pour occuper ces nouveaux marchés. Pourtant, en mettant en place des initiatives ciblées et en possédant deux fois la capacité installée de l’Union, les États-Unis pourraient également concurrencer l’Union sur le marché de la production de carburants d’aviation durables. En raison de la dépendance de la production de carburants liquides à partir d’électricité produite à partir de sources d’énergie renouvelables à faible coût, la production de carburants de synthèses pourrait nécessiter une plus grande dépendance à l’égard de la région Moyen-Orient et Afrique du Nord (MENA). En outre, les synergies avec les installations existantes de fabrication de carburants dans l’Union (intégration avec les raffineries, réutilisation des infrastructures de production et auxiliaires, disponibilité d’une main-d’œuvre qualifiée, disponibilité de CO2 pour le captage et la réutilisation et autres facteurs) offrent la possibilité d’une production écono