Elon Musk : Solaire contre fusion — Qui l'emporte et pourquoi ?

En matière de sources d'énergie, le clivage partisan est aujourd'hui indissociable du débat. Les conservateurs privilégient les énergies fossiles, les progressistes l'énergie solaire et les véhicules électriques, tandis que les technologues espèrent une renaissance du nucléaire (fission nucléaire).

Parallèlement, des scientifiques consacrent des budgets de plusieurs milliards de dollars à tenter de maîtriser la fusion nucléaire, qui pourrait, en théorie, constituer la source d'énergie ultime, à la fois propre et inépuisable. Mais l'idée que cela soit envisageable à court terme ne fait pas l'unanimité.

Pour commencer, les sceptiques sont plutôt justifiés par le bilan catastrophique des prédictions concernant l'utilité et la viabilité commerciale de la fusion nucléaire — un moment qui semble toujours se situer à 20-30 ans, et ce depuis 80 ans.

Récemment, Elon Musk, magnat de la tech, milliardaire et figure controversée, a pris position dans le débat. Il a affirmé en substance que les projets de recherche sur la fusion nucléaire sont inutiles, puisque le meilleur et le plus utile réacteur nucléaire existe déjà : le Soleil.

Source: Elon Musk / X

Et en effet, l'énergie émise par le Soleil surpassera probablement de façon permanente celle de l'humanité.

Bien que le volume de Jupiter soit environ 1 300 fois supérieur à celui de la Terre, le Soleil le surpasse largement. Il contient 99.86 % de la masse totale de notre système solaire et consomme constamment 600 millions de tonnes d'hydrogène par seconde.

Donc, selon Musk, l'humanité devrait miser encore plus sur l'énergie solaire et oublier la fusion nucléaire.

Mais a-t-il raison ?

Le principal avantage de l'énergie solaire : son coût et sa rapidité.

Dans un article précédent intitulé «L’ère solaire – Un avenir radieux pour l’humanité« Nous avons discuté de la façon dont l'énergie solaire est en passe de devenir la principale source d'énergie de notre civilisation. »

Cela s'explique en grande partie par plusieurs décennies de progrès qui ont permis de diviser par 30 le prix des panneaux solaires.

Source: AIE

Parallèlement, les véhicules électriques et les parcs de batteries suffisamment grands pour alimenter le réseau électrique ont accru l'utilité de l'électricité par rapport aux combustibles fossiles.

L’énergie solaire présente néanmoins quelques limitations :

• La production est beaucoup plus faible en hiver, surtout aux latitudes nordiques.
• Le rythme de la baisse des prix a commencé à ralentir.
• La production est intermittente et difficile à prévoir, ce qui donne lieu à des situations loin d'être idéales :
  • L'énergie solaire ne représente qu'une petite partie du mix énergétique total, et ne contribue de manière significative que les jours ensoleillés.
  • Ou alors, l'énergie solaire devient une part plus importante du mix énergétique, mais avec une capacité excédentaire massive pour les jours sans soleil.
  • Ou alors, il faudra construire d'immenses parcs de batteries, des installations à hydrogène ou d'autres systèmes de stockage d'énergie — coûtant des billions de dollars — pour compléter l'énergie solaire pendant les journées nuageuses, les soirées et les hivers.

Dans le même temps, l'énergie solaire est déjà exploitée, tandis que les réacteurs à fusion ne sont encore qu'une théorie en ce qui concerne les modèles commercialement viables.

La fusion nucléaire peut-elle devenir commerciale ?

Comme nous l'avons expliqué dans notre rapport détaillé sur la fusion nucléaireLa fusion est, en théorie, la source d'énergie idéale : elle ne produit aucune pollution (le produit est de l'hélium), consomme le matériau le plus abondant de l'Univers (l'hydrogène) et est plusieurs ordres de grandeur plus puissante que même les plus grandes centrales nucléaires à fission.

Le problème, c'est que cela nécessite de manipuler des matériaux de manière sûre et économique tout en les comprimant et en les chauffant à des dizaines, voire des centaines de millions de degrés, et d'en extraire simultanément de l'énergie.

Bien que nous sachions comment déclencher la fusion nucléaire depuis les années 1950, la rendre utile pour la production d'énergie est restée un objectif difficile à atteindre.

Malgré tout, le projet international ITER les choses progressent. Et les entreprises privées comme Systèmes de fusion du Commonwealth et Fusion Proxima annoncent la sortie de leurs propres modèles commerciaux dans les prochaines années.

Pour poursuivre la comparaison initiée par Elon Musk : même si la fusion commerciale est développée, sera-t-elle rendue obsolète par l’énergie solaire ?

Comparaison entre l'énergie solaire et la fusion

Vue d'ensemble

Les arguments clés dépendent de l'angle sous lequel on considère chaque source d'énergie.

L'argument en faveur de l'énergie solaire est qu'elle est essentiellement « gratuite », dans le sens où l'énergie a déjà été produite par le gigantesque réacteur à fusion nucléaire qu'est le Soleil, et arrive chaque jour sur Terre, prête à être captée.

Les critiques diront que, même si la quantité totale atteignant la Terre est énorme, elle est trop diffuse par mètre carré pour être vraiment efficace et trop vulnérable aux variations environnementales.

En revanche, les futurs réacteurs à fusion nucléaire produiraient une énergie bien plus concentrée, générant de l'électricité à la demande. De plus, leur production serait totalement indépendante des conditions météorologiques, des saisons et de l'heure de la journée.

Au final, l'argument est moins technique que conceptuel et économique.

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Comment l'énergie solaire peut-elle s'imposer ?

La voie économique

Il existe plusieurs voies possibles pour que l'énergie solaire soit viable, quelle que soit l'efficacité de la fusion nucléaire.

L'un des objectifs est de rendre l'énergie solaire si bon marché et omniprésente que sa production devienne une question secondaire. Par exemple, si les panneaux solaires deviennent suffisamment abordables, il sera logique d'en équiper tous les toits, toutes les clôtures, et peut-être même tous les murs extérieurs.

Les panneaux bifaciaux, produisant de l'énergie par leurs deux faces, seraient idéaux pour de nombreuses applications de ce type. Des panneaux ultra-durables présenteraient également des avantages économiques considérables s'ils pouvaient produire de l'énergie pendant 30 ou 50 ans avec des pertes minimales.

Source: Next2Sun

Dans ce contexte, ce scénario suppose également des coûts négligeables pour les batteries, permettant ainsi de compenser intégralement les besoins énergétiques du soir et de l'hiver grâce à une production solaire accrue lors des journées ensoleillées. Des interconnexions longue distance (sur des milliers de kilomètres) entre les réseaux pourraient également s'avérer utiles.

Ensuite, aussi efficace que devienne la fusion nucléaire, elle serait probablement reléguée à des applications de niche, l'essentiel du réseau électrique étant alimenté par des panneaux solaires, vraisemblablement situés dans des endroits ensoleillés comme les déserts ou les hautes montagnes.

La voie de la haute technologie

Une autre option pour les panneaux solaires afin d'atténuer leurs limitations — principalement liées au cycle jour-nuit et aux conditions météorologiques — consiste à les installer là où ces deux problèmes disparaissent : dans l'espace.

L'énergie solaire spatiale, qui Nous l'avons expliqué dans un article dédié.Cette technologie repose sur l'installation de centrales solaires en orbite, où le soleil brille 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, avec une intensité bien supérieure à celle à la surface de la Terre. L'électricité est ensuite acheminée vers la Terre par des faisceaux micro-ondes et des stations de réception dédiées.

De telles stations solaires pourraient, à terme, être situées en orbite autour de Vénus, de Mercure, ou même plus près du Soleil, augmentant ainsi encore leur production.

Bien que cela ne soit pas explicité dans l'argumentation de Musk, il pourrait s'agir de la raison sous-jacente. Si l'énergie solaire terrestre n'est pas encore parfaite, la réduction drastique des coûts de lancement grâce à des fusées comme Starship de Musk pourrait rendre l'énergie solaire spatiale si abordable qu'elle puisse concurrencer directement toutes les autres sources d'énergie.

Comment la fusion peut-elle gagner ?

Bien sûr, la première étape pour que la fusion nucléaire devienne la principale source d'énergie de l'humanité est de parvenir à produire plus d'énergie qu'elle n'en consomme pour son allumage.

Si cela se produit, la question sera principalement d'ordre économique, avec quelques questions clés nécessitant des réponses :

• Quel est le coût de construction d'une centrale à fusion nucléaire ? (Coûts d'investissement)
• Quel est le coût de production d'un kWh une fois la centrale construite, toutes dépenses comprises (combustible, ressources humaines, maintenance, réparations, temps d'arrêt, assurances, etc.) ? (Coûts d'exploitation)
• Combien de temps peut-on exercer une activité avant de devoir prendre sa retraite (délai d'amortissement) ?

Nous savons que cela pourrait s'avérer délicat, car la fission nucléaire, bien qu'étant une merveille technologique, est également très coûteuse à construire et à exploiter.

Bien que certains de ces coûts soient liés aux risques inhérents à la fission nucléaire (qui sont absents pour la fusion), une technologie qu'il nous a fallu près d'un siècle pour maîtriser ne sera probablement pas bon marché, nécessitant des aimants supraconducteurs géants, une électronique avancée, des superordinateurs, de nouveaux super-matériaux et des spécialistes de la physique des plasmas et de la physique quantique.

La fusion l'emportera toutefois dans toutes les applications nécessitant une forte puissance concentrée et disponible à la demande. Ainsi, quoi qu'il arrive, si la fusion nucléaire devient une réalité, elle deviendra probablement la source d'énergie privilégiée pour les grands navires militaires, les engins spatiaux et certaines industries lourdes.

Ce sera également la source d'énergie privilégiée pour toute exploration spatiale lointaine, car l'ensoleillement diminue de façon exponentielle à mesure que l'on s'éloigne du Soleil. Par exemple, Jupiter ne reçoit que 4 % de l'ensoleillement reçu par la Terre.

Trois scénarios pour le mix énergétique : solaire, stockage, fusion

Globalement, le futur mix énergétique de l'humanité dépendra de quelques variables, dont certaines qu'Elon Musk s'efforce personnellement de modifier.

Scénario 1 : Les limites de l’énergie solaire

Si ni les panneaux solaires moins chers ni le stockage d'énergie ultra-bon marché ne se concrétisent, la technologie progressera de plus en plus lentement.

Dans ce cas, l'énergie solaire ne peut plus couvrir la totalité de la demande du réseau électrique, et la consommation de base et hivernale doit être assurée par des combustibles fossiles ou une forme d'énergie nucléaire – la fusion nucléaire étant l'option idéale si possible, car elle est à la fois à faible émission de carbone et à faible risque.

Compte tenu de la popularité actuelle de l'énergie solaire, cela se produira probablement si la technologie des panneaux solaires et des batteries se heurte à des limitations physiques fondamentales qui entravent tout progrès ultérieur.

Scénario 2 : L'omniprésence de l'énergie solaire

Dans ce scénario, l'énergie solaire devient si bon marché qu'il est presque inutile d'en calculer le coût. La production est si abondante que les jours ensoleillés génèrent un surplus considérable, tandis que les jours plus sombres sont couverts par l'immense parc omniprésent de panneaux solaires qui recouvrent la plupart des bâtiments, routes, etc.

Une telle abondance d'énergie permet de résoudre nombre de problèmes de notre époque :

• Le dessalement permet de verdir les déserts et de produire une abondance d'eau douce.
• La capture du carbone peut être réalisée à grande échelle, résolvant ainsi tous les problèmes liés aux émissions de carbone.
• L'énergie bon marché et illimitée nous permet d'extraire des métaux à partir de minerais à faible teneur, créant ainsi des réserves pratiquement illimitées de matières premières.
• Le coût de l'éclairage artificiel devient négligeable, faisant des fermes verticales notre principale source de nourriture et nous permettant de renaturer de vastes portions de l'environnement.

Source: Une Terre

Le déploiement réussi de fermes solaires orbitales aboutit au même résultat. Cet approvisionnement énergétique massif permet non seulement d'alimenter la Terre, mais aussi les colonies spatiales et les exploitations minières d'astéroïdes, conduisant à une abondance similaire de métaux, de ressources et d'énergie.

Scénario 3 : La fusion domine

La plupart des technologies démarrent lentement, connaissent une phase d'amélioration exponentielle, puis stagnent en raison des limitations inhérentes à leur concept. C'est un phénomène que l'on observe avec presque toutes les nouvelles technologies de ces 200 dernières années.

Ce qui rend la fusion si passionnante, c'est que cette technologie émerge à peine de la phase conceptuelle pour entrer dans la phase commerciale.

Les coûts et l'efficacité devraient s'améliorer considérablement grâce à une meilleure compréhension expérimentale, aux économies d'échelle et aux nouvelles découvertes, un peu comme les premiers moteurs à combustion ont peu de points communs avec les moteurs automobiles actuels.

Ainsi, même si l'énergie solaire a une chance de devenir « trop bon marché pour être mesurée », la fusion nucléaire a encore plus de chances d'atteindre un objectif aussi ambitieux.

Ce qui pourrait faire basculer la situation, c'est le développement rapide de la fusion nucléaire. Si une alternative aux énergies fossiles, directement intégrable à nos réseaux électriques et à notre système énergétique centralisés, voyait le jour, elle pourrait supplanter l'énergie solaire avant même que celle-ci n'ait eu le temps de se généraliser. Et bien sûr, les avantages de la fusion pour les applications spatiales et militaires pourraient également jouer en sa faveur.

Conclusion

Étant donné que l'immense majorité de notre consommation d'énergie primaire provient encore des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz), il peut sembler un peu étrange de débattre de la pertinence de l'énergie solaire par rapport à la fusion nucléaire.

À l'heure actuelle, l'un ou l'autre est absolument nécessaire pour moderniser nos systèmes énergétiques et les adapter à des sources d'énergie durables et à faibles émissions de carbone.

Source: EIA

Mais en pratique, le commentaire de Musk est logique si l'on considère que les budgets alloués à la recherche sur la fusion retardent l'acceptation de l'énergie solaire, surtout si, à terme, l'énergie solaire à l'échelle planétaire ou spatiale s'avère de toute façon plus judicieuse.

Cela ne signifie pas pour autant qu'il a nécessairement raison, car l'énergie solaire (et le stockage de l'énergie) n'ont pas encore prouvé qu'ils pouvaient couvrir 100 % de nos besoins énergétiques, non seulement la demande du réseau, mais aussi toute l'énergie nécessaire aux transports, à la production chimique et aux industries lourdes.

Il pourrait donc être judicieux de ne pas mettre tous nos œufs dans le même panier, mais plutôt de travailler simultanément sur de nombreuses sources d'énergie à faibles émissions de carbone : solaire, géothermique, Vent, 4^th génération de fission et la fusion.

Et en tout cas, on pourrait aussi dire que le potentiel de la fusion nucléaire pour l'exploration et la colonisation spatiale pourrait à lui seul justifier les efforts déployés pour maîtriser cette source d'énergie.

Entreprises de fusion à surveiller (principalement privées – pour l’instant)

Actuellement, aucune des sociétés dédiées à rendre la fusion nucléaire commercialement viable n’est cotée en bourse. Ceci comprend Hélion, Fusion générale, Fusion du Commonwealth, Technologies TAE, ZAP Énergie, et NÉO Fusion.

Vous pouvez trouver un liste complète des startups dans le domaine de la fusion nucléaire sur la page dédiée de Dealroom.

Lockheed Martin fait exception. Ce groupe aérospatial de défense travaille depuis le début des années 2010 sur Fusion compacte, un réacteur à fusion nucléaire dont la mise en service était prévue pour les années 2020.

Toutefois, il a été annoncé depuis que les travaux sur ce projet ont été arrêtés en 2021.

Après une annonce initiale très médiatisée, l'entreprise a fait preuve d'une grande discrétion concernant ce projet. À ce jour, les raisons exactes de son abandon restent floues.

Dans le même temps, il semble qu’il n’ait pas complètement abandonné le concept, notamment avec des investissements en 2024 dans Helicity, une startup développant un moteur à fusion.

L'idée serait de propulser les vaisseaux spatiaux grâce à de brèves impulsions de fusion. Helicity prévoit d'utiliser un canon à plasma, à l'instar de General Fusion.

Il est possible que les résultats internes de Lockheed aient montré que leur conception ne pouvait pas maintenir la fusion d'une manière compatible avec la production d'énergie.

Mais peut-être que de courtes impulsions suffisent pour la propulsion spatiale, et que cela nous rapprocherait bien plus d'un produit commercialisable ? Cela correspondrait également mieux au profil global de l'entreprise, axé sur l'aérospatiale et la défense.

Actions publiques du secteur solaire mentionnées (risques inclus)

1. Daqo New Energy Corp.

Cette entreprise chinoise est l'un des leaders mondiaux de la production de polysilicium, composant essentiel de la fabrication de panneaux solaires. Cela fait également de Daqo l'un des piliers fondateurs de la domination chinoise sur le secteur de la fabrication solaire.

L'entreprise a augmenté très rapidement sa capacité de production, la multipliant par plus de 8 depuis 2019.

Source: Daqo

La position centrale de Daqo dans la chaîne d'approvisionnement des panneaux solaires lui a permis de profiter largement de la croissance du secteur, avec des revenus passant de 0.68 milliard de dollars en 2020 à 4.6 milliards de dollars en 2022. Après une forte hausse en 2022, les prix du polysilicium ont baissé, entraînant une chute du cours de l'action par rapport à son pic de 2021.

La communication et le site internet de l'entreprise sont un peu ternes, mais ce n'est pas surprenant pour une entreprise B2B industrielle plus soucieuse de son image au sein de son secteur que de son image auprès du grand public ou des investisseurs étrangers.

L'action se négocie à une valorisation très faible par rapport à son ratio cours/bénéfice et à son flux de trésorerie. Cela est dû en partie aux controverses liant l'entreprise à l'utilisation de travail forcé au Xinjiang et des discussions à Washington, D.C. concernant des sanctions supplémentaires contre les entreprises opérant dans la région.

Les investisseurs doivent donc être conscients que l'action Daqo comporte un risque géopolitique bien réel, ainsi qu'un potentiel de hausse financière important en raison de ses faibles multiples de valorisation.

2. JinkoSolar Holding Co., Ltd.

Jinko est l’un des plus grands fabricants de panneaux solaires au monde et est principalement basé en Chine. Pour éviter les droits de douane, l'entreprise diversifie sa base de fabrication, avec la fabrication de plaquettes de silicium au Vietnam et la fabrication de cellules solaires en Malaisie et aux États-Unis.

Source: Jinko Solar

Quoi qu'il en soit, l'entreprise n'est pas excessivement exposée aux marchés occidentaux, la Chine, l'Asie-Pacifique (APAC) et les marchés émergents constituant l'essentiel de son activité.

Source: Jinko Solar

Jinko a livré entre 85 et 100 GW de cellules solaires rien qu'en 2025, contre seulement 14.5 GW deux ans auparavant. Cela place Jinko au premier rang de l'industrie photovoltaïque.

La cellule solaire la plus avancée de Jinko, le type N, atteint un rendement énergétique remarquable de 27.2. Il propose des panneaux bifaciaux.

Soucieuse d'améliorer le profil environnemental de ses produits, Jinko Solar a également lancé NeoGreen, le premier panneau solaire de type N entièrement produit à partir d'énergies renouvelables (au lieu du charbon couramment utilisé en Chine).

Depuis 2023, les panneaux de type N représentent la majeure partie des ventes de Jinko, soit 80 % des livraisons totales, grâce notamment à l'ouverture récente d'une usine de production de 56 GW. La capacité de production totale devrait atteindre 130 GW en 2025, soit près de la moitié de la production cumulée de l'entreprise depuis sa création.

La croissance ultra-rapide de la capacité de production de Jinko reflète la confiance de l'entreprise dans sa technologie de type N et son ambition de conquérir les marchés d'exportation d'Asie, d'Afrique et d'Amérique du Sud, ainsi que la perspective générale que l'énergie solaire prenne le contrôle des systèmes énergétiques mondiaux.