Intersolar 2017 (03) : Quand Tesla réinvente la tuile solaire

La première conférence technique à Intersolar Munich a porté sur le développement des batteries dans le monde. Les batteries progressent principalement en raison de la diminution de leur coût : une baisse de 77% en 6 ans, passant de 1000 $/kWh en 2000 à 227 $/kWh au 4e trimestre 2016, selon Bloomberg New Energy Fiance.

Elles se développent pour au moins trois raisons. La première est la nécessité d’assurer l’équilibrage et la sécurité des réseaux électriques face à la croissance rapide des ENR (Energies Renouvelables) dont la plupart sont puissantes, mais aléatoires.

La seconde est la croissance très rapide à travers le monde des véhicules électriques. Elle est ralentie par l’insuffisance des infrastructures de recharge des véhicules électriques, bien plus que par le prix des véhicules.

La technologie des batteries pour les véhicules électriques et celle des stockages d’électricité stationnaires dans le bâtiment sont identiques. Dans les deux univers, les batteries Li-Ion dominent. ©Kia

La capacité de production mondiale des batteries augmente rapidement

La Chine a décidé en 2014 de multiplier par 6 en 6 ans pour atteindre 107,4 GWh en 2020. Ce qui lui donnera près de 40% de la capacité mondiale de production de batteries Li-Ion à cette date, si la tendance n’est pas infléchie.

Bloomberg prévoit en effet une capacité mondiale de 278 GWh en 2020. Les progrès techniques récent dans les batteries Li-Ion résultent de la demande des constructeurs automobiles, comme Tesla, Daimler, Hyundai, le chinois BYG, Renault-Nissan, …

Mais ils réalisent très vite que les batteries qu’ils produisent leur donnent également accès au marché du stockage d’énergie dans le bâtiment. Et leurs investissements se multiplient.

Daimler agrandit son usine de batteries en Allemagne et s’apprête à en construire une autre quelque part dans le monde. Il s’agit de couvrir les besoins liés au développement des Mercedes électriques, mais aussi de son business de stockage en bâtiment. ©Daimler

Les ambitions de Daimler

Fin Mai, le groupe Daimler a annoncé un investissement d’un milliard d’euros dans la production des batteries. Cet investissement est réparti en deux paquets.

Tout d’abord, 500 millions d’Euros sont destinés à augmenter la capacité de production de son usine de Kamenz au sud de Berlin qui a produit 80 000 batteries li-Ion depuis son ouverture en 2012. Le second paquet de 500 millions d’Euros servira à créer une nouvelle usine de production de batteries, soit aux Etats-Unis, soit en Chine.

Le stockage d’énergie de Daimler pour le bâtiment est un système modulaire d’une capacité de 2,5 à 20 kWh. Le plus puissant embarque 8 modules de 2,5 kWh. L’appareil est accroché au mur ou posé au sol. ©Daimler

Tesla demeure un exemple

Daimler n’est pas le seul, naturellement. Tesla fait toujours figure d’exemple à suivre. Sa GigaFactory, installée près de Reno dans le Nevada, doit produire 500 000 batteries Li-Ion dès 2018, notamment pour son nouveau Model 3, annoncé au prix de 35 000 $ (environ 27 000 €).

Pour l’instant, les leaders mondiaux dans la production de batteries demeurent les coréens LG et Samsung. Dans la mesure où les technologies de stockage d’électricité sont très similaires, toute cette capacité de production de batteries déborde du marché de l’automobile et s’écoule dans celui du stockage d’électricité stationnaire pour le bâtiment.

Fin Mai, Daimler s’est associé à l’américain Vivint Solar – un fabricant de panneaux photovoltaïques – pour proposer une offre globale panneaux PV + stockage sur le marché américain, pour l’instant.

4 prochaines GigaFactories et des tuiles solaires... pour Tesla

Un système de stockage d’une capacité de 20 kWh à base de batteries Daimler, sera proposé à 13 000 $ par Vivint Solar ; A titre de comparaison, Tesla vend son stockage de 14 kWh à environ 8000 $. Début Mai, Nissan a dévoilé en Grande-Bretagne son offre de stockage d’électricité développée avec l’aide de l’américain Eaton.

Face au développement de ses concurrents, Tesla ne reste pas les deux pieds dans le même sabot. L’entreprise s’est lancée dans la fabrication de tuiles solaires qui seront disponibles en France au second semestre. Tesla a également annoncé son intention de construite 4 autres GigaFactories dans les 10 années à venir, dont sans doute une en Europe.

Tesla fait décidément profession de disruption. Après s’être attaqué aux voitures électriques, au stockage d’électricité, l’entreprise d’Elon Musk ré-invente la tuile solaire. Les tuiles Tesla sont belles et présentent la même apparence qu’elles soient actives (produisant de l’électricité photovoltaïque) ou pas. ©Tesla

Tuiles électriques en pré-commande sur internet

Dès à présent, les tuiles Solar Roof de Tesla peuvent être pré-commandées sur internet pour une livraison en France. Tesla propose en réalité deux types de tuiles en 4 styles différents.

Les deux types peuvent être, soit des tuiles actives pour la production d’électricité, soit des tuiles neutres, tout en conservant la même apparence. Cela permet de recouvrir toute la toiture de manière esthétiquement homogène, tout en dimensionnant la production PV en fonction des besoins de la maison.

C’est un avantage par rapport aux systèmes concurrents qui proposent des tuiles PV d’une toute autre apparence que les tuiles classiques.

Tesla propose 4 apparences et formes de tuiles ou ardoises solaires. Deux d’entre elles ne seront disponibles qu’en 2018. Les autres sont déjà en pré-commande sur internet. ©Tesla

Quatre styles de tuiles PV

Les 4 styles disponibles sont l'ardoise texturée, l'ardoise lisse, l'ardoise naturelle (2018) et la tuile toscane (proche de nos tuiles provençales et prévues en 2018). La puissance des tuiles Tesla est garantie 30 ans.

La résistance physique des tuiles est garantie à vie (de la toiture). De dimensions 184 x 365 mm, les tuiles Solar Roof peuvent être installées selon une pente de 14 à 90°C. Ce qui signifie que l’on peut les utiliser en bardage vertical. Pour l’instant, les tuiles Tesla ne disposent d’aucune certification européenne. Elles ne sont pas estampillées CE.

Les tuiles Tesla possèdent d’élogieuses certifications en matière de résistance mécanique, de résistance à l’impact, etc. Mais pour l’instant, ce sont des certifications exclusivement américaines. Pour l’heure, ces tuiles ne sont pas encore CE. Ce marquage devrait être disponible à l’automne. ©Tesla

Les particularités du marché allemand du stockage d’électricité

Le marché allemand de systèmes de stockage d’électricité devra atteindre 30 000 unité en 2017 et 50 000 en 2020. Une partie croissante de ce marché sera constitué d’installations PV existantes, dont le contrat de revente d’électricité au réseau vient à échéance.

Les Pouvoirs Publics allemands ont décidé de ne pas proposer de nouveaux contrats de rachat d’électricité. Mais, durant une dizaine d’années, ces installations auront accès à une prime destinées à faciliter l’autoconsommation.

Par conséquent, il devient intéressant pour ces clients de maximiser leur autoconsommation en installant un stockage d’électricité. Le coût de l’électricité acheté au réseau atteint en effet 29 c€/kWh.

Les tuiles Solar Roof de Tesla sont naturellement proposées avec leur stockage d’électricité PowerWall. Il affiche une tension de plus de 100 V DC en sortie. ©Tesla