Elon Musk: Solaire contre Fusion — Qui l’emporte et pourquoi ?

Lorsqu’il s’agit de discussions sur les sources d’énergie, le partisanisme fait aujourd’hui partie intégrante du sujet. Les conservateurs peuvent préférer les combustibles fossiles, les libéraux les panneaux solaires et les véhicules électriques, et les technologues espèrent une renaissance nucléaire (fission nucléaire).

Entre‑temps, les scientifiques utilisent des budgets de plusieurs milliards de dollars pour tenter de débloquer la fusion nucléaire, qui pourrait, en théorie, être la source d’énergie ultime à la fois propre et illimitée. Mais tout le monde n’est pas d’accord pour dire que cela fonctionnera bientôt.

Pour commencer, les sceptiques sont plutôt vindiqués par le bilan abysmal des prédictions concernant la fusion nucléaire devenant utile et commercialement viable — un point dans le temps qui semble toujours à 20‑30 ans, et ce depuis 80 ans.

Récemment, le leader technologique, milliardaire et figure controversée Elon Musk a mis son poids dans le débat. Il a essentiellement déclaré 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, la production d’énergie du Soleil surpassera probablement de façon permanente l’humanité.

Alors que le volume de Jupiter est d’environ 1 300 fois celui de la Terre, le Soleil le surpasse toujours. Il contient 99,86 % de toute la masse de notre système solaire et brûle constamment 600 millions de tonnes d’hydrogène chaque seconde.

Donc, selon Musk, l’humanité devrait simplement doubler ses efforts sur l’énergie solaire et oublier la fusion nucléaire.

Mais a‑t‑il raison ?

Le grand avantage de l’énergie solaire: coût et rapidité

Dans un article précédent intitulé “The Solar Age – A Bright Future To Mankind”, nous avons expliqué comment l’énergie solaire progresse rapidement pour devenir la principale source d’énergie de notre civilisation.

En grande partie, cela a été rendu possible par plusieurs décennies de progrès qui ont vu le prix des panneaux solaires chuter d’un facteur de 30.

Source: IEA

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.

Toutefois, l’énergie solaire souffre de quelques limitations:

• La production est beaucoup plus faible en hiver, surtout dans les latitudes nordiques.
• Le rythme de la baisse des prix a commencé à ralentir.
• La production est intermittente et difficile à prévoir, entraînant des scénarios moins qu’idéal:
  • Soit le solaire reste une petite partie du mix énergétique global, ne contribuant sérieusement que les jours ensoleillés.
  • Soit le solaire devient une part plus importante du mix énergétique, mais avec une capacité excédentaire massive pour les jours sans soleil.
  • Soit d’immenses parcs de batteries, installations d’hydrogène ou autres systèmes de stockage d’énergie—coûtant des billions—doivent être construits pour compléter le solaire pendant les jours nuageux, les soirées et les hivers.

Parallèlement, l’énergie solaire fonctionne dès maintenant, tandis que les réacteurs à fusion restent encore une théorie en ce qui concerne les modèles commercialement utiles.

La fusion nucléaire peut-elle devenir commerciale ?

Comme nous l’avons expliqué dans notre rapport approfondi sur la fusion nucléaire, la 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 des ordres de grandeur plus puissante que même les plus grandes centrales de fission nucléaire.

Le problème est qu’il faut manipuler le matériau de façon sûre et bon marché pendant qu’il est comprimé et chauffé à des dizaines ou centaines de millions de degrés—et en extraire de l’énergie simultanément.

Bien que nous sachions comment déclencher la fusion nucléaire depuis les années 1950, la rendre utile pour la production d’énergie a été un objectif insaisissable.

Cependant, le projet international ITER progresse. Et des entreprises privées comme Commonwealth Fusion Systems et Proxima Fusion annoncent leurs propres modèles commerciaux qui seront lancés dans les prochaines années.

Ainsi, pour poursuivre la comparaison déclenchée par Elon Musk: même si la fusion commerciale est développée, est‑elle rendue obsolète par le solaire ?

Solaire vs Fusion – Comparaison

Aperçu

Les arguments clés dépendent de l’angle sous lequel vous examinez chaque source d’énergie.

L’argument en faveur du solaire est qu’il est essentiellement « gratuit », dans le sens où l’énergie a déjà été générée par le gigantesque réacteur de fusion nucléaire qu’est le Soleil, et arrive sur Terre chaque jour, prête à être collectée.

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

En revanche, les futurs réacteurs de fusion nucléaire produiraient une énergie beaucoup plus concentrée, générant de l’électricité à la demande. Elle serait également totalement indépendante du temps, des saisons ou de l’heure de la journée.

En fin de compte, l’argument n’est pas tant technique que conceptuel et économique.

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Comment le solaire peut‑il gagner ?

Le chemin économique

Il existe plusieurs voies pour que le solaire ait du sens, quelle que soit l’efficacité de la fusion nucléaire.

L’une d’elles consiste à devenir si bon marché et omniprésent que la production d’énergie devient une réflexion secondaire. Par exemple, si les panneaux solaires deviennent suffisamment bon marché, il est logique de couvrir chaque toit, chaque clôture, et peut‑être chaque mur extérieur avec eux.

Les panneaux bifaciaux, qui produisent de l’énergie à la fois à l’avant et à l’arrière, seraient idéaux pour de nombreux tels designs. Des panneaux ultra‑durables offriraient également d’importants avantages économiques s’ils pouvaient produire pendant 30 ou 50 ans avec des pertes minimales.

Source: Next2Sun

Dans ce contexte, ce scénario nécessite également des coûts négligeables pour les batteries, afin que les soirées et l’hiver puissent être entièrement complétés par une production solaire plus élevée pendant les jours ensoleillés. Des connexions à longue distance (des milliers de kilomètres ou de miles) entre les réseaux pourraient également aider.

Ainsi, quelle que soit l’efficacité de la fusion nucléaire, elle serait probablement reléguée à des applications de niche, la majeure partie du réseau étant alimentée par des panneaux solaires, probablement situés dans des zones ensoleillées comme les déserts ou les hautes montagnes.

Le chemin haute technologie

Une autre option pour que les panneaux solaires atténuent leurs limites—principalement liées au cycle jour‑nuit et aux conditions météorologiques—est de les déplacer là où ces deux problèmes n’existent plus: dans l’espace.

L’énergie solaire spatiale, que nous avons expliquée dans un article dédié, repose sur le placement de fermes solaires en orbite, où le Soleil brille 24 h/24, à une intensité bien plus élevée que sur la surface de la Terre. L’énergie est ensuite renvoyée vers la Terre à l’aide de faisceaux micro‑ondes et de stations de réception dédiées.

D’ailleurs, ces stations solaires pourraient, à long terme, être placées en orbite autour de Vénus, Mercure, ou même plus près du Soleil, augmentant ainsi leur production davantage.

Bien que non expliqué dans l’argument de Musk, cela pourrait en être la raison. Bien que le solaire terrestre ne soit toujours pas parfait, la réduction des coûts de lancement avec des fusées comme le Starship de Musk pourrait rendre le solaire spatial si bon marché qu’il pourrait concurrencer directement toutes les autres sources d’énergie.

Comment la fusion peut‑elle gagner ?

Bien sûr, la première étape pour que la fusion nucléaire remporte la course pour devenir la principale source d’énergie de l’humanité est de réussir à produire plus d’énergie qu’elle n’en consomme pour l’allumage.

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

• Quel est le coût de construction d’une centrale de fusion nucléaire ? (Coûts d’investissement)
• Quel est le coût de production d’un kWh une fois construite, en tenant compte de toutes les dépenses—pas seulement le carburant mais aussi les ressources humaines, la maintenance, les réparations, les temps d’arrêt, l’assurance, etc. ? (Coûts d’exploitation)
• Quelle est la durée de fonctionnement avant la mise hors service (période d’amortissement) ?

Nous savons que cela peut être délicat, car la fission nucléaire, bien qu’étant une prouesse technologique, est également très coûteuse à construire et à exploiter.

Alors que certains de ces coûts sont liés aux risques inhérents de la fission nucléaire (absents pour la fusion), une technologie qui a mis près d’un siècle à être maîtrisée ne sera probablement pas bon marché, nécessitant d’énormes aimants supraconducteurs, de l’électronique avancée, des supercalculateurs, de nouveaux super‑matériaux, et des spécialistes en plasma et en physique quantique.

Cependant, la fusion l’emportera dans toute application nécessitant beaucoup de puissance en un seul endroit, à la demande. Ainsi, quoi qu’il en soit, si la fusion nucléaire devient une réalité, elle deviendra probablement la source d’énergie de choix pour les grands navires militaires, les vaisseaux spatiaux et certaines industries lourdes.

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

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

Scénario 1: Le mur des limitations du solaire

Si ni des panneaux solaires moins chers ni un stockage d’énergie ultra‑bon marché ne se matérialisent, la technologie commencera à progresser de plus en plus lentement.

Dans ce cas, le solaire devient incapable de gérer la totalité de la demande du réseau énergétique, et la charge de base & la consommation hivernale doivent être couvertes par les combustibles fossiles ou une forme d’énergie nucléaire—la fusion nucléaire étant l’option idéale si possible, grâce à son faible carbone et son 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 atteint des limites fondamentales basées sur la physique qui entravent tout progrès supplémentaire.

Scénario 2: L’omniprésence de l’énergie solaire

Dans cette option, l’énergie solaire devient si bon marché qu’il devient à peine utile d’en mesurer le coût. La production est si abondante que les jours ensoleillés voient un surplus massif « inutile », tandis que les jours plus sombres sont toujours couverts par le vaste parc omniprésent de panneaux solaires couvrant la plupart des bâtiments, routes, etc.

Une telle abondance énergétique permet de résoudre de nombreux problèmes de notre époque:

• La désalinisation permet de verdir les déserts et d’obtenir une abondance d’eau douce.
• La capture du carbone peut être réalisée à grande échelle, résolvant toute préoccupation concernant les émissions de carbone.
• Une énergie bon marché et illimitée nous permet d’extraire des métaux à partir de minerais de faible teneur, créant pratiquement des approvisionnements illimités de matières premières.
• Le coût de l’éclairage artificiel devient négligeable, faisant des fermes verticales notre principale source alimentaire, nous permettant de ré‑naturaliser de vastes segments de l’environnement.

Source: One Earth

Le même résultat est obtenu grâce au déploiement réussi de fermes solaires orbitales. L’approvisionnement énergétique massif peut non seulement alimenter la Terre, mais aussi les colonies spatiales et les opérations d’exploitation minière d’astéroïdes, conduisant à une abondance similaire en métaux, ressources et énergie.

Scénario 3: La fusion domine

La plupart des technologies démarrent lentement, entrent dans une phase d’améliorations exponentielles, puis commencent à stagner en raison des limites inhérentes au concept. C’est quelque chose que nous avons observé avec presque toutes les nouvelles technologies au cours des 200 dernières années.

Ce qui rend la fusion si passionnante, c’est que la technologie émerge à peine de la phase conceptuelle pour entrer dans le stade commercial.

Les coûts et l’efficacité devraient s’améliorer drastiquement lorsque davantage de connaissances expérimentales, d’économies d’échelle et de nouvelles découvertes entreront en jeu, tout comme les premiers moteurs à combustion ont peu en commun avec les moteurs automobiles d’aujourd’hui.

Ainsi, bien que le solaire ait une chance de devenir « trop bon marché pour être mesuré », la fusion nucléaire a une probabilité encore plus grande d’atteindre un tel objectif ambitieux.

Ce qui pourrait faire pencher la balance, c’est si la fusion nucléaire se développe suffisamment rapidement. Si une alternative aux combustibles fossiles apparaissait, capable de s’intégrer directement à nos réseaux électriques centralisés et à notre système énergétique, elle pourrait dépasser le solaire avant que celui‑ci ne devienne omniprésent. Et bien sûr, l’avantage de la fusion pour les applications spatiales et militaires pourrait également faire pencher la balance 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 du solaire face à la fusion nucléaire.

À l’heure actuelle, l’un comme l’autre sont absolument nécessaires pour moderniser nos systèmes énergétiques vers des sources durables et à faible émission de carbone.

Source: EIA

Mais en pratique, le commentaire de Musk a du sens si l’on considère les budgets de recherche sur la fusion comme retardant l’acceptation de l’énergie solaire—surtout si, en fin de compte, le solaire à l’échelle planétaire ou spatial a davantage de sens.

Cela ne veut pas dire qu’il a nécessairement raison, car le solaire (et le stockage d’énergie) n’ont pas encore prouvé qu’ils peuvent fournir 100 % de nos besoins énergétiques—pas seulement la demande du réseau, mais aussi toute l’énergie requise pour le transport, la production chimique et les industries lourdes.

Il peut donc également être judicieux de ne pas mettre tous nos œufs dans le même panier, mais de travailler simultanément sur de nombreuses sources d’énergie à faible carbone : solaire, géothermie, éolien, fission de 4ᵉ génération, et fusion.

Et dans tous les cas, nous pourrions également dire que le potentiel de la fusion nucléaire pour l’exploration spatiale et la colonisation pourrait à lui seul suffire à justifier le travail visant à maîtriser cette source d’énergie.

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

Actuellement, aucune des entreprises dédiées à rendre la fusion nucléaire commercialement viable n’est cotée en bourse. Cela inclut Helion, General Fusion (GFUZ ), Commonwealth Fusion, TAE Technologies, ZAP Energy, et NEO Fusion.

Vous pouvez trouver une liste exhaustive de startups dans le domaine de la fusion nucléaire sur la page dédiée de Dealroom.

Une exception est Lockheed Martin (LMT ). Le contractant de défense aérospatiale travaille depuis le début des années 2010 sur Compact Fusion, un réacteur de fusion nucléaire qu’il prévoyait d’avoir prêt dans les années 2020.

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

L’entreprise a été très discrète à propos de ce projet après une première annonce très publique. À ce jour, il n’est pas clair ce qui a exactement poussé l’entreprise à abandonner l’idée.

En même temps, il semble qu’elle 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 avec de courtes rafales de fusion. Helicity prévoit d’utiliser un canon à plasma, la même approche adoptée par General Fusion.

Potentiellement, les propres résultats internes de Lockheed ont montré que leur conception ne pouvait pas soutenir la fusion d’une manière compatible avec la production d’énergie.

Mais peut‑être que de courtes rafales suffisent pour la propulsion dans l’espace, et soient bien plus proches de devenir un produit réel ? Cela correspondrait également mieux au profil global axé sur l’aérospatiale et la défense de l’entreprise.

Actions solaires publiques mentionnées (risques inclus)

1. Daqo New Energy Corp.

Cette entreprise chinoise est l’un des leaders mondiaux de la production de polysilicium, le composant central de la fabrication des panneaux solaires. Cela fait également de Daqo l’un des piliers fondateurs de la domination de la Chine 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 de Daqo au cœur de la chaîne d’approvisionnement des panneaux solaires lui a permis de profiter largement de la croissance du secteur, les revenus passant de 0,68 milliard de dollars en 2020 à 4,6 milliards en 2022. Après un pic en 2022, les prix du polysilicium se sont calmés, entraînant une chute du cours de l’action depuis son sommet de 2021.

La communication et le site web de l’entreprise sont un peu médiocres, mais cela n’est pas inhabituel pour une société industrielle B2B davantage concentrée sur son image au sein de l’industrie qu’auprès du grand public ou des investisseurs étrangers.

L’action se négocie à une valorisation très basse par rapport à son ratio P/E et à son flux de trésorerie. Cela est en partie dû aux controverses liant l’entreprise à l’utilisation du travail forcé au Xinjiang et aux discussions à Washington, DC concernant d’éventuelles sanctions supplémentaires contre les entreprises opérant dans la région.

Ainsi, les investisseurs doivent être conscients que l’action Daqo comporte un risque géopolitique très réel, tout en offrant un fort potentiel de hausse financière grâce à ses faibles multiples de valorisation.

2. JinkoSolar Holding Co., Ltd.

Jinko est l’un des plus grands fabricants de panneaux solaires au monde, et il est principalement basé en Chine. Pour éviter les tarifs, l’entreprise diversifie sa base de production, avec la fabrication de tranches de silicium au Vietnam et la fabrication de cellules solaires en Malaisie et aux États‑Unis.

Source: Jinko Solar

Dans tous les cas, l’entreprise n’est pas trop exposée aux marchés occidentaux, la Chine, l’Asie‑Pacifique (APAC) et les marchés émergents constituant la majeure partie de son activité.

Source: Jinko Solar

Jinko a livré entre 85 et 100 GW de cellules solaires en 2025 seulement, contre seulement 14,5 GW deux ans auparavant. Cela fait de Jinko le numéro 1 de l’industrie photovoltaïque.

La cellule solaire la plus avancée de Jinko, le type N, atteint une efficacité énergétique remarquablement élevée de 27,2 %. Elle propose également des panneaux bifaciaux.

Cherchant à améliorer le profil environnemental de ses produits, Jinko Solar a également lancé NeoGreen, le premier panneau solaire de type N entièrement produit avec de l’énergie renouvelable (au lieu du charbon couramment utilisé en Chine).

Depuis 2023, les panneaux de type N ont pris le contrôle de la plupart des ventes de Jinko, représentant 80 % des expéditions totales, avec davantage de capacité provenant d’une installation de production de 56 GW récemment ouverte. La capacité de production totale devrait atteindre 130 GW en 2025, soit presque la moitié de la production cumulative de l’entreprise dans toute son histoire.

La croissance ultra‑agressive de Jinko en capacité de production 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—et la perspective globale que l’énergie solaire prenne le contrôle des systèmes énergétiques mondiaux.