La sécurité énergétique exige d’investir à long terme dans la R-D. Parer aux crises ne suffit pas

La sécurité énergétique revient en tête des priorités des pouvoirs publics. La montée des tensions géopolitiques, les conflits qui touchent les principales voies d’approvisionnement en combustibles fossiles et la volatilité des prix de l’énergie nous le rappellent : les économies fortement dépendantes des importations de combustibles fossiles restent exposées à des perturbations qui échappent à leur contrôle. Cette situation n’a rien de nouveau. L’embargo pétrolier de 1973, avec dans son sillage le quadruplement du prix du pétrole et la propagation des pénuries d’énergie dans les économies de l’OCDE, avait entraîné une première prise de conscience.

La suite, en revanche, s’est avérée instructive. Comprenant que la dépendance énergétique constituait un handicap stratégique, de nombreux pays de l’OCDE ont fortement accru leurs investissements publics dans la recherche et le développement énergétiques, en particulier dans les domaines de l’efficacité énergétique, des technologies nucléaires, du photovoltaïque solaire et de l’éolien. Certains des secteurs qui offrent aujourd’hui les solutions les plus crédibles pour atteindre la sécurité énergétique s’appuient en grande partie sur des avancées scientifiques issues de cette période d’investissements motivés par la crise. Par exemple, le coût de la mise en service d’installations solaires photovoltaïques à grande échelle est passé d’environ 106 USD par watt en 1976 à 0.69 USD par watt en 2024, soit une baisse de plus de 99 %, grâce aux effets de courbe d’apprentissage induits par des investissements publics durables dans la recherche.

Cet élan initial de la R-D dans le domaine de l’énergie ne s’est pas maintenu. Les budgets ont fortement chuté pendant les années 1980 lorsque les pouvoirs publics se sont désengagés de la R-D nucléaire dans le sillage des accidents de Three Mile Island et de Tchernobyl, et la confiance dans la possibilité de déployer rapidement des centrales de fusion s’est érodée. Tandis que les dépenses publiques totales de R-D dans la zone OCDE ont presque triplé en termes réels entre 1981 et 2024, les budgets publics consacrés à la R-D dans le domaine de l’énergie n’ont retrouvé leur niveau de 1981 que récemment.

Aujourd’hui, les diverses pressions qui s’exercent convergent à nouveau. Les prix de l’énergie restent élevés, les risques géopolitiques pesant sur les chaînes d’approvisionnement en combustibles fossiles se sont aggravés et la croissance rapide de la demande d’énergie liée aux infrastructures d’IA et aux centres de données ajoute une nouvelle dimension au défi. La question est de savoir si les pouvoirs publics vont réagir en investissant durablement, ou si leurs efforts vont une fois de plus se relâcher lorsque la pression immédiate baissera.

La dimension géopolitique de l’innovation énergétique ne se limite pas à la sécurité des approvisionnements. Alors que de nouvelles capacités sont mises en place dans les secteurs des énergies propres, la suprématie technologique revêt une importance croissante en termes de poids économique. Les pays et les régions à la pointe des technologies énergétiques de nouvelle génération pourraient disposer d’avantages considérables concernant la productivité industrielle, les marchés d’exportation et l’autonomie stratégique.

Les données confirment une évolution rapide. La production scientifique des pays de l’OCDE dans les domaines de l’énergie et de l’environnement stagne en valeur absolue, tandis que la part des publications scientifiques chinoises parmi les 10 % de publications les plus citées dans ces domaines est passée de 15 % en 2012 à 40 % en 2022. Concernant les dépôts de brevets relatifs aux énergies propres, le nombre d’inventions de haute qualité enregistrées en Chine a été multiplié par plus de huit entre 2010 et 2022. Dans le même temps, les dépôts de brevets relatifs aux énergies propres dans certaines des économies de l’OCDE qui figurent traditionnellement parmi les plus solides ont stagné ou reculé par rapport aux pics précédents.

Pour les pays de l’OCDE, les implications sont claires. Pour rester compétitifs dans les secteurs qui définiront les systèmes énergétiques de demain, ils devront investir non seulement davantage, mais aussi de façon plus intelligente et plus durable dans la science et l’innovation sous-jacentes.

Dépenser mieux pourrait se révéler tout aussi important que dépenser plus. Jusqu’à récemment, les responsables de l’action publique n’avaient qu’une vision limitée de la répartition réelle des budgets publics de R-D dans le domaine de l’énergie selon les technologies et leur stade de développement. La recherche en phase de démarrage contribue à bâtir la base de connaissances à long terme. Les projets de démonstration comblent le fossé entre le laboratoire et le marché. L’aide au déploiement accélère la diffusion des technologies éprouvées. Ces trois éléments sont nécessaires pour qu’un système d’innovation soit efficace, mais il est essentiel de trouver un juste équilibre.

Une nouvelle analyse expérimentale fondée sur les données de la base FUNDSTAT de l’OCDE, qui recense les financements alloués à la R-D au niveau des projets, ainsi que sur les données de la base ETP Clean Energy Technology Guide de l’AIE, donne une première idée des technologies énergétiques spécifiques qui font l’objet de financements en fonction du niveau de maturité global des grandes catégories de technologies.

Il convient de souligner que les niveaux de maturité technologique (NMT) présentés ici caractérisent la catégorie de technologie concernée, et non les projets financés eux-mêmes ; ils reflètent le niveau de maturité de l’exemple le plus avancé à l’échelle mondiale pour chaque technologie telle que classée par l’AIE, et non celui des activités de recherche qui sont menées. Un projet de la catégorie « Crystalline silicon PV » aura un NMT de 11 (Mature), que les travaux financés relèvent des sciences fondamentales ou de l’ingénierie appliquée. La répartition doit donc être comprise comme représentant les secteurs du paysage technologique sur lesquels les portefeuilles de R-D publics se concentrent, et non comme une mesure du stade de recherche des projets individuels.

En gardant ces éléments à l’esprit, on observe que la plus grande part du financement public de la R-D dans le domaine de l’énergie, soit environ 35 %, est consacrée à des technologies énergétiques au stade de la démonstration (NMT 7-8), lors duquel elles sont éprouvées à grande échelle, mais ne sont pas encore viables sur le plan commercial. C’est à ce stade que l’investissement public peut avoir le plus grand effet catalyseur : le secteur privé est encore réticent à apporter des capitaux, mais les risques deviennent quantifiables. Des parts à peu près égales sont allouées au stade antérieur de prototype et à celui de la commercialisation. Seulement 8 % environ sont consacrés aux recherches conceptuelles préliminaires. Dans l’ensemble, cette répartition soulève la question de savoir si le soutien à la R-D s’oriente suffisamment vers les technologies prometteuses à long terme, mais peu matures.

Au niveau des technologies, le paysage du financement est dominé par la mobilité électrique et les infrastructures de recharge. Les technologies de recharge ultra-rapide et par induction arrivent largement en tête du classement, ce qui peut s’expliquer par l’ampleur des programmes publics en faveur du déploiement des véhicules électriques. Les systèmes d’énergie transactionnelle et la surveillance avancée des réseaux figurent également en bonne place, ce qui témoigne de l’importance accordée à la modernisation des réseaux dans les stratégies nationales d’innovation. Les technologies de l’hydrogène apparaissent aussi bien au stade précoce qu’à celui de la démonstration, ce qui reflète leur rôle émergent, mais encore incertain. En revanche, le constat le plus frappant peut-être tient aux technologies qui paraissent sous-financées. Le stockage de l’énergie et la résilience des réseaux, deux aspects essentiels à la sécurité énergétique, affichent en effet des niveaux de financement relativement modestes au regard de leur importance stratégique.

Investir durablement est certes nécessaire, mais pas suffisant. La forme que prend le soutien public à la R-D des entreprises est également importante. Une analyse de l’OCDE fondée sur des microdonnées nationales confidentielles montre une corrélation positive entre, d’une part, le financement public direct de la R-D des entreprises et, d’autre part, non seulement les dépenses de R-D des entreprises elles-mêmes, mais aussi l’introduction d’innovations environnementales. L’effet des incitations fiscales en faveur de la R-D, qui sont de plus en plus prisées, est moins évident. Bien cibler les aides semble être au moins aussi important que le montant total des dépenses. 

La principale leçon à retenir de cinq décennies de données est simple : il n’existe pas de raccourci vers la sécurité énergétique. Elle se construit dans le cadre d’efforts continus, par des investissements durables et bien ciblés dans la recherche et l’innovation. Les pays les mieux placés pour faire face au prochain bouleversement énergétique sont ceux qui ont conservé des systèmes solides de science et d’innovation, diversifié leurs financements à l’échelle de l’ensemble du portefeuille technologique et investi dans les infrastructures de mesure dont ils ont besoin pour tirer des enseignements et s’adapter.

Bien que des déficits de données subsistent et que d’autres analyses soient nécessaires, le suivi de la destination des fonds publics, du stade de développement auquel ils sont alloués et des technologies concernées est bien plus qu’un simple exercice comptable. Renforcer ces capacités est une nécessité structurelle pour que la politique énergétique tienne ses promesses, quel que soit le prix du pétrole.