Infrastructure urbaine

Le marché du photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) s'apprête à franchir les 100 milliards de dollars : la vague mondiale des bâtiments net zéro redessine le secteur de l'ingénierie.

Selon le rapport de Research Nester, le marché mondial du photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) devrait passer de 24,2 milliards de dollars en 2025 à 103,1 milliards de dollars en 2035, avec un taux de croissance annuel composé de 15,6 %. Le marché européen est en tête, tandis que la région Asie-Pacifique rattrape rapidement son retard. Cet article analyse cette tendance de la construction durable sous l'angle de l'ingénierie industrielle.

Introduction

Le secteur mondial de la construction traverse une transformation structurelle profondément liée à la transition énergétique. Le photovoltaïque intégré au bâtiment (Building-integrated Photovoltaics, BIPV) intègre directement la production d'énergie solaire dans l'enveloppe du bâtiment — toits, murs-rideaux, fenêtres — répondant à la fois aux exigences esthétiques et à la production d'électricité décentralisée. Selon le dernier rapport de Research Nester sur le marché du photovoltaïque intégré au bâtiment (2026-2035), le marché mondial du BIPV devrait passer de 24,2 milliards de dollars en 2025 à 103,1 milliards de dollars d'ici 2035, avec un taux de croissance annuel composé de 15,6 %.

Contexte du marché et ampleur du projet

Le BIPV n'est pas un concept nouveau, mais ce qui favorise véritablement son déploiement à grande échelle est le durcissement mondial des réglementations sur les bâtiments à énergie nette zéro. Les principales économies telles que l'Union européenne, la Chine et le Japon intègrent progressivement les émissions de carbone sur l'ensemble du cycle de vie des bâtiments dans leur cadre réglementaire, ce qui pousse les propriétaires, les promoteurs et les entrepreneurs à réévaluer les technologies BIPV. Selon les données de Research Nester, le marché mondial du BIPV est estimé à environ 24,2 milliards de dollars en 2025, devrait atteindre 27,9 milliards en 2026, puis franchir le cap des 100 milliards de dollars d'ici 2035.

D'un point de vue régional, l'Europe est actuellement le plus grand marché du BIPV et devrait représenter 41,4 % de la part mondiale d'ici 2035. Sa position de leader s'explique par un cadre politique mature, des objectifs ambitieux de réduction des émissions de carbone et une directive stricte sur l'efficacité énergétique des bâtiments. L'Allemagne et la France sont les pays typiquement dominants. Parallèlement, l'Asie-Pacifique devient le segment à la croissance la plus rapide, portée par l'expansion rapide des mégalopoles et la rareté des terrains urbains à haute densité. Les projets de rénovation urbaine à grande échelle et de ville intelligente en Chine, au Japon, en Inde et ailleurs offrent de nombreuses applications pour le BIPV.

Avancées technologiques clés

En ce qui concerne les voies technologiques, le silicium cristallin reste la technologie dominante du marché BIPV et devrait détenir 67,6 % des parts de marché d'ici 2035. Le rendement de conversion élevé des modules en silicium cristallin et leur chaîne d'approvisionnement mature leur permettent de trouver un équilibre entre coût et performance. Ces dernières années, l'itération des structures de cellules à haut rendement telles que PERC et TOPCon a encore amélioré la densité de puissance des modules en silicium cristallin, les rendant plus aptes à être intégrés aux surfaces des bâtiments. En outre, les technologies des couches minces et le photovoltaïque à pérovskite, émergent, font également leur entrée dans le domaine du BIPV. Par exemple, Panasonic Holdings a lancé en août 2023, dans la ville intelligente durable de Fujisawa, au Japon, le premier projet de démonstration à long terme au monde de verre photovoltaïque à pérovskite intégré au bâtiment, testant sur le balcon d'une maison témoin la durabilité et l'efficacité d'un design dégradé transparent. Ce type de projet de démonstration annonce la direction de la commercialisation des technologies BIPV de nouvelle génération.Du côté de la demande, le photovoltaïque intégré en toiture reste le segment de marché qui contribue le plus. Les toitures bénéficient des meilleures conditions d'ensoleillement, n'occupent pas d'espace bâtiment supplémentaire et leur installation est relativement simple. Dans les bâtiments résidentiels et commerciaux, le BIPV intégré en toiture devient la configuration standard des bâtiments à énergie zéro net. Parallèlement, le potentiel du photovoltaïque en façade est en train d'être réévalué. Une étude mondiale publiée par l'Université Cornell en décembre 2024, combinant un modèle 3D d'empreinte bâtie et des données météorologiques spatio-temporelles, a analysé 120 villes dans le monde et a constaté que le potentiel moyen de production d'électricité du photovoltaïque en façade représente environ 68,2 % de celui du photovoltaïque en toiture, et que dans 17,5 % des villes, le potentiel des façades dépasse même celui des toitures. Cette découverte incitera les architectes et les ingénieurs à envisager davantage de solutions photovoltaïques en façade dans la conception des bâtiments de grande hauteur.

Impact sectoriel et dynamique régionale

L'expansion du marché du BIPV produit un effet d'entraînement sur l'ensemble de la chaîne industrielle de la construction. Les fournisseurs traditionnels de matériaux de construction, les fabricants de verre, les entreprises de murs-rideaux et les fabricants de modules photovoltaïques commencent à converger au-delà de leurs frontières sectorielles. AGC, Onyx Solar, Nippon Sheet Glass (Pilkington), Ertex Solartechnik, Mitrex et d'autres entreprises sont devenues des fournisseurs clés de modules BIPV et de systèmes spécialisés. Parallèlement, des fabricants photovoltaïques traditionnels comme First Solar, Hanwha Q CELLS, Trina Solar, LONGi Green Energy et JinkoSolar intensifient également le développement de produits BIPV.

L'urbanisation est le moteur central de la demande de BIPV. Selon les données d'Our World in Data de mars 2025, plus de 4 milliards de personnes vivent déjà dans les villes dans le monde, avec un taux d'urbanisation proche de 50 %. Le taux d'urbanisation des pays à revenu élevé dépasse 80 %, tandis que les régions à faible revenu restent majoritairement rurales. Avec la croissance continue de la population urbaine, les toitures et les façades deviennent des supports importants pour le photovoltaïque distribué. Dans le même temps, la demande mondiale d'électricité augmente. Selon les données de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), la demande mondiale d'électricité a augmenté de 2,2 % en 2023, dont 7 % en Inde et 6,4 % en Chine ; on prévoit une croissance annuelle moyenne de 3,4 % de la demande mondiale d'électricité entre 2024 et 2026. La consommation d'électricité des centres de données devrait passer de 460 térawattheures en 2022 à plus de 1 000 térawattheures en 2026, soit un doublement. Cette tendance rend de plus en plus urgente la nécessité d'énergies renouvelables sur site pour les secteurs industriel, commercial et les installations publiques. Le BIPV, en tant que technologie de production d'électricité qui n'occupe pas de terrain et se situe à proximité des charges électriques, devient une composante importante de l'infrastructure énergétique urbaine.

Défis et risquesMalgré des perspectives prometteuses, le déploiement à grande échelle du BIPV se heurte encore à de multiples défis. Le premier est le seuil financier. Les composants BIPV nécessitent une conception personnalisée, des procédés d'installation spécifiques et des cycles d'approbation de projet plus longs, ce qui entraîne des coûts initiaux bien supérieurs à ceux du photovoltaïque classique en toiture. Pour les promoteurs, l'incertitude du délai de retour sur investissement reste la principale préoccupation. Vient ensuite le problème de la chaîne d'approvisionnement. Le verre photovoltaïque spécialisé, les modules à couche mince et les matériaux de laminage sur mesure requis par le BIPV n'ont pas encore formé une chaîne d'approvisionnement à grande échelle comme celle des modules photovoltaïques standards, ce qui entraîne des délais d'approvisionnement longs et des coûts élevés. De plus, l'industrie manque d'un système de normalisation unifié et les produits dépendent fortement de fournisseurs spécifiques, ce qui accentue encore la vulnérabilité de la chaîne d'approvisionnement. Ces problèmes exigent que l'industrie de l'ingénierie et les décideurs politiques œuvrent conjointement à la normalisation et à la maturation de la chaîne industrielle.

Pour l'avenir, le marché du BIPV va entrer dans une phase de croissance rapide. La directive européenne sur les bâtiments à zéro émission nette, les politiques chinoises d'intégration du photovoltaïque aux bâtiments, l'Inflation Reduction Act américain et la construction urbaine des marchés émergents d'Asie du Sud-Est fourniront tous une demande soutenue au BIPV. D'un point de vue technologique, la maturation de nouveaux matériaux photovoltaïques comme la pérovskite entraînera une baisse des coûts du verre photovoltaïque transparent et des murs-rideaux photovoltaïques colorés, améliorant encore l'acceptation esthétique des bâtiments. D'un point de vue ingénierie, la technologie BIM et les jumeaux numériques permettent une coordination accrue entre les systèmes BIPV et la conception électromécanique des bâtiments, tandis que les méthodes de construction préfabriquées et modulaires réduiront également la difficulté d'installation et les délais.

L'essor du photovoltaïque intégré au bâti n'est pas un phénomène isolé de niche, mais le résultat combiné des investissements mondiaux dans les infrastructures, du processus d'urbanisation et du développement des bâtiments verts. Alors que la place accordée au niveau mondial aux bâtiments durables passe d'un « avantage bonus » à une « exigence obligatoire », le BIPV modifiera en profondeur la conception des systèmes énergétiques dans l'ingénierie de la construction au cours de la prochaine décennie. Pour les entreprises d'ingénierie et de construction, maîtriser les capacités d'intégration du BIPV deviendra une compétence clé pour participer à la rénovation urbaine et aux grands projets d'infrastructure. On peut prévoir que, sous l'impulsion des objectifs de neutralité carbone, les bâtiments ne seront plus de simples consommateurs d'énergie, mais deviendront des nœuds de production décentralisée au sein du réseau énergétique urbain. Cette transition redessinera les relations de collaboration entre le secteur de la construction, l'industrie électrique et l'industrie des matériaux, et ouvrira de nouvelles perspectives de croissance pour l'ingénierie mondiale.

Piste éditoriale · engineeringbrief

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  1. https://www.researchnester.com/reports/building-integrated-photovoltaics-market/3370Primary source

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