Elon Musk en tête dans le solaire spatial : quand la Chine concrétisera-t-elle son industrialisation ?

13 février, les actions liées au concept de photovoltaïque spatial, Double Good Energy Saving (600481.SH), ont clôturé à la limite inférieure. Après avoir annoncé la veille l’obtention de commandes liées au projet d’extension de la base de lancement Starship de SpaceX, le cours de l’action a connu une hausse l’après-midi, atteignant la limite supérieure, mais le soir, la Bourse de Shanghai a reconnu que l’information n’était pas précise, complète ou que le avertissement de risque était insuffisant, et a émis un avertissement réglementaire.

Depuis le début de l’année, une frénésie de capital déclenchée par l’effet « Musk » a envahi le marché. Début janvier, Elon Musk a déclaré lors du forum de Davos que « le goulot d’étranglement ultime de l’IA est l’électricité » et a loué la capacité de production à grande échelle de l’industrie photovoltaïque chinoise. En un mois, l’indice Wind du photovoltaïque spatial a augmenté de près de 40 %, mais après que plusieurs actions ont publié des clarifications, l’indice A du photovoltaïque spatial a connu une correction, ayant chuté de plus de 8 % par rapport à son sommet.

Le rêve de Musk de « photovoltaïque spatial » pourrait-il devenir une opportunité pour la revalorisation de l’industrie photovoltaïque chinoise ? Cette agitation extérieure pourrait-elle pousser le secteur à sortir de la spirale de la compétition interne ?

Plusieurs professionnels du secteur estiment qu’il sera difficile à court terme de commercialiser massivement le photovoltaïque spatial. Les centrales terrestres resteront la principale source d’absorption, et compte tenu de l’influence de facteurs politiques internationaux, il n’est pas réaliste que les entreprises chinoises de photovoltaïque obtiennent en masse des commandes aux États-Unis. Cependant, avec la course mondiale vers l’espace, l’industrie photovoltaïque chinoise doit renforcer la coopération avec le secteur spatial commercial national pour soutenir la stratégie spatiale chinoise. Actuellement, des entreprises de pérovskite et de satellites en Chine mènent des tests conjoints, avec l’objectif de lancer dans les deux prochaines années de nouvelles technologies pour les ailes solaires.

Le rêve de « photovoltaïque spatial » ne sauvera pas « le proche »

Musk considère le photovoltaïque spatial comme une énergie clé pour soutenir la puissance de calcul de l’IA à l’avenir, et a plusieurs fois déclaré cette année que Tesla et SpaceX réaliseront d’ici trois ans une capacité locale annuelle de 100 GW de photovoltaïque. Pour atteindre cet objectif, l’équipe de Musk a visité début février plusieurs entreprises chinoises de photovoltaïque, et Tesla a récemment publié une offre d’emploi pour un ingénieur senior en énergie solaire. Ces nouvelles ont entraîné plusieurs hausses dans le secteur photovoltaïque de l’A-share, avec plusieurs actions leaders atteignant la limite supérieure.

Derrière cette frénésie de capital, se cache l’imagination d’un marché de plusieurs milliers de milliards de yuans apporté par le photovoltaïque spatial. Dongwu Securities prévoit qu’avec le lancement annuel de 10 000 satellites, le marché des ailes solaires pourrait atteindre 200 milliards de yuans ; Citic Securities, en se basant sur la proposition de Musk de déployer 100 GW de solaire et de charges de puissance chaque année, estime que, à long terme, les centres de données spatiaux pourraient faire atteindre la taille du marché du photovoltaïque spatial à 5,6 trillions de yuans.

Le photovoltaïque spatial n’est pas un concept nouveau. Au sens strict, il s’agit d’un système d’alimentation photovoltaïque embarqué sur des satellites ou autres véhicules en orbite ; au sens large, cela inclut également la recherche avancée sur la transmission sans fil de l’énergie solaire spatiale par micro-ondes ou laser vers la Terre.

« La principale contrainte qui limitait la mise à grande échelle du photovoltaïque spatial était le coût élevé de lancement et la capacité limitée », explique Fu Qiang, associé adjoint chez Roland Berger et expert en énergie, à First Financial. Aujourd’hui, le nombre de lancements de SpaceX connaît une explosion exponentielle, passant de 31 en 2021 à 167 en 2025, et grâce à la technologie de réutilisation, les coûts de lancement ont été considérablement réduits, ce qui ouvre des perspectives pour la mise en œuvre à grande échelle du photovoltaïque spatial. En tant que puissance dominante dans la chaîne de valeur, de la matière aux composants, représentant plus de 70 % de la capacité mondiale, la Chine pourrait, selon Fu Qiang, voir le développement du photovoltaïque spatial favoriser le progrès des technologies de pointe telles que la pérovskite et les jonctions hétérogènes (HJT), tout en aidant les entreprises chinoises à obtenir une « seconde courbe » de croissance, en transformant leur capacité.

Cependant, l’industrie reste prudente quant à la commercialisation à grande échelle du photovoltaïque spatial.

« Bien que l’irradiation solaire soit plus favorable, l’environnement spatial extrême et la radiation à long terme impliquent que le photovoltaïque spatial doit faire face à des logiques opérationnelles différentes de celles du photovoltaïque terrestre, dans les domaines technologique, d’ingénierie, de maintenance et de système. La véritable stimulation industrielle nécessitera encore du temps pour la validation et l’exploration », explique Li Yao (pseudonyme), responsable du développement commercial chez un fabricant de modules photovoltaïques, à First Financial. Il souligne que la fabrication en masse sera une étape clé. Actuellement, la plupart des solutions de photovoltaïque spatial sont des productions en petite série ou sur mesure, confrontées à des cycles de certification longs par les clients spatiaux et à l’absence de normes internationales de test, ce qui rend urgent l’établissement d’une chaîne d’approvisionnement standardisée et d’un système de contrôle qualité tout au long du cycle.

Selon Sheng Wenting, présidente de Shengkai New Energy, en se basant sur la déploiement mondial et la situation des satellites en orbite, si l’on suppose le lancement annuel de 10 000 satellites avec une surface maximale de 20 m² par aile solaire, la valeur du marché du photovoltaïque spatial resterait modeste, et il serait difficile de soulager la cyclicité de l’industrie photovoltaïque chinoise dans les deux prochaines années. D’un point de vue technique, elle estime que pour une application commerciale à grande échelle sur les satellites, il faut passer par des phases de tests à petite échelle et en environnement réel, et la validation complète du produit ne pourra pas être réalisée en un ou deux ans.

Comment les entreprises chinoises peuvent-elles participer ?

L’industrie pense que le plan américain pour le photovoltaïque spatial n’est pas une grande opportunité commerciale pour les fabricants chinois. Avec la course mondiale vers l’espace, les entreprises chinoises de photovoltaïque doivent tirer parti de leur avantage initial dans le photovoltaïque terrestre, en collaborant avec des entreprises spatiales pour prendre une avance stratégique.

Li Yao indique à First Financial que l’objectif de Musk est de construire une chaîne de production photovoltaïque aux États-Unis, pour conquérir les marchés locaux à forte marge, que ce soit sur Terre ou dans l’espace. Selon la situation internationale actuelle, Tesla et SpaceX ont peu de chances d’acheter directement des produits chinois, leur principal intérêt étant l’achat d’équipements complets et le recrutement de talents. La fenêtre de transaction entre les deux parties ne sera pas longue, et les entreprises chinoises spécialisées dans la jonction hétérogène ou la pérovskite doivent rester vigilantes face aux risques liés à la coopération.

Cependant, « la déclaration de Musk a effectivement suscité une réflexion sérieuse mondiale sur le photovoltaïque spatial ». Selon Sheng Wenting, comparé à l’attitude de « faire doucement, attendre encore un peu » par le passé, l’industrie accélère cette année, « même si le photovoltaïque spatial en est encore à ses débuts, personne ne veut manquer cette opportunité ». Elle révèle qu’une entreprise de satellites a déjà conclu un accord avec une société chinoise pour tester en petite série un module à pérovskite en orbite cette année, avec pour objectif de remplacer progressivement une partie des ailes solaires en arséniure de gallium sur les satellites dès l’année prochaine, afin de promouvoir une application à grande échelle.

Le lancement de modules photovoltaïques dans l’espace est une étape clé dans la stratégie mondiale d’intégration future de l’énergie terrestre et spatiale. Avec la croissance des besoins énergétiques de la civilisation humaine, la capture d’énergie dans l’espace pour la convertir en électricité, puis la transmettre à la surface ou à des terminaux spatiaux, devient une priorité pour de nombreux pays. La « planification quotidienne » chinoise et le programme européen SOLARIS considèrent tous deux les stations photovoltaïques spatiales comme une orientation centrale. SpaceX, dans le cadre de l’ordonnance exécutive « Assurer la supériorité spatiale des États-Unis » signée fin 2022, accélère la réduction des coûts de lancement pour permettre la transportabilité à grande échelle des composants des stations spatiales.

Le consensus dans l’industrie est que, dans cette course à l’espace, dans un ou deux ans, des avancées technologiques majeures dans le domaine du photovoltaïque émergeront, notamment les batteries HJT ultra-fines de type P, les batteries à pérovskite en couches ou d’autres innovations, visant à remplacer les coûteuses batteries en arséniure de gallium.

En prenant en compte l’efficacité de conversion, le coût, la résistance aux radiations et aux variations de température, Sheng Wenting pense que la batterie HJT ultra-fine de type P pourrait devenir une solution à court terme dans un ou deux ans, principalement sous l’impulsion de SpaceX. Cependant, cette technologie présente une faible efficacité de conversion et des problèmes de rendement pour les produits ultra-fins. À long terme, la batterie à pérovskite en couches pourrait être plus prometteuse. Selon Chai Qimin, directeur du département de la planification stratégique du Centre national de recherche sur le changement climatique et la coopération internationale, la batterie à pérovskite a déjà dépassé 35 % d’efficacité en laboratoire, avec un coût seulement d’un tiers à un quart de celui de l’arséniure de gallium, et une excellente résistance aux radiations, ce qui en fait une technologie clé pour réduire les coûts et améliorer l’efficacité du photovoltaïque spatial à l’avenir.

« Les entreprises chinoises de photovoltaïque disposent d’une chaîne industrielle complète, d’une compétitivité en termes de coûts et d’un soutien politique, ce qui constitue trois avantages clés dans la course au photovoltaïque spatial », indique Fu Qiang. La chaîne de valeur du photovoltaïque en Chine, qui représente plus de 70 % de la capacité mondiale, est également intégrée à l’écosystème des satellites, de l’aérospatiale et des centres de données. Par conséquent, les entreprises chinoises doivent saisir cette opportunité, accélérer la fusion des technologies « photovoltaïque + aérospatiale », co-construire un écosystème industriel, participer à l’élaboration des normes internationales, tout en développant leur présence à l’international et en innovant dans les solutions de centres de données spatiaux.