Power Ring : Ikos dans les starting-blocks pour industrialiser son innovation

Récompensé dans la catégorie « Pour une industrie décarbonée, compétitive et résiliente », le projet visait à développer un système innovant de conversion énergétique : le Power Ring. Basé sur une architecture multiports universelle et modulaire, le dispositif conçu par Ikos – grand nom du conseil en ingénierie ferroviaire – permet d’optimiser la gestion de flux électriques multiples, avec, à la clé, de multiples avantages, exposés dans la première partie de cet entretien par Vincent Sarrazin, directeur général adjoint d’Ikos, Jeanne-Marie Dalbavie, membre de l’Ikos Lab aujourd’hui responsable du développement des activités Innovation en Espagne, et Patrice Gomez, ingénieur expert, responsable du bureau d’étude Électronique. Dans cette seconde partie de l’interview qu’ils nous ont accordée, les trois experts nous dévoilent les perspectives d’industrialisation du dispositif.

Quel est le niveau de maturité de cette technologie ?

Jeanne-Marie Dalbavie : La technologie a aujourd’hui atteint un niveau TRL 4 : le concept fonctionne en laboratoire. Nous n’avons pas encore atteint les rendements de 98 % ou plus que j’évoquais, mais les niveaux que nous atteignons aujourd’hui à cette échelle du laboratoire nous rendent pleinement confiants quant au fait que le produit fini, à l’échelle industrielle, atteindra les performances espérées. Nous travaillons d’ores et déjà à l’atteinte du niveau TRL 5, avec une architecture électronique et de communication figée, intégrée, et grandement améliorée.

Nous imaginons qu’à terme, le Power Ring puisse être installé au sein de sous-stations urbaines, au niveau de champs éoliens ou photovoltaïques. Mais son usage se fera d’abord au niveau domestique et des agrégateurs d’électricité, ou dans l’industrie et le secteur tertiaire (au sein d’une usine ou sur un campus par exemple), ou encore en tant que dispositif embarqué dans des locomotives et avions électriques.

À quoi ce Power Ring ressemblera-t-il, concrètement ?

Patrice Gomez : L’idée est d’aboutir à un dispositif scalable, décliné en plusieurs tailles selon la puissance. Pour une puissance moyenne, nous imaginons l’intégration de la technologie au sein de baies 19 pouces. Cela permettrait notamment un remplacement facile et rapide des éléments intégrés au rack, mais aussi en ajout ou en retrait d’éléments au fil de l’évolution des besoins.

Quel modèle envisagez-vous d’adopter pour aboutir à l’industrialisation du Power Ring ?

JMD : Nous misons sur des partenariats. Nous, Ikos, n’avons en effet pas vocation à produire le dispositif. Notre objectif est donc de réaliser un transfert de technologie à des producteurs de convertisseurs. Nous avons d’ailleurs déjà établi des contacts avec une ETI dans ce domaine, avec qui nous travaillons depuis plus de deux ans maintenant.

Après avoir atteint le TRL 4, nous avons aussi entamé un important travail de prospection, d’ailleurs aussi amplifié par l’obtention de ce prix dans le cadre du GPNI, que nous avons accueilli avec beaucoup de joie et d’enthousiasme !

PG : Notre stratégie consiste en une montée en puissance progressive : industrialiser d’abord des convertisseurs de quelques kilowatts (kW), puis de quelques centaines de kW, pour atteindre progressivement l’échelle du mégawatt (MW) – notamment à destination du ferroviaire – puis de quelques centaines de MW, pour la distribution électrique.

Pour franchir chacune de ces étapes, nous espérons nouer des partenariats avec des entreprises clés, afin de travailler avec elles sur leurs besoins précis, et pouvoir ainsi développer et intégrer des systèmes les plus adaptés possibles. L’idée est en effet de produire des dispositifs compatibles avec les systèmes électriques déjà en place, notamment au niveau des protocoles de contrôle.

Quelles sont les prochaines étapes du projet ?

JMD : Nous visons désormais le TRL 5/6, qui va consister à appliquer la technologie dans un environnement réel ou quasi-réel — a minima au travers d’un démonstrateur. Nous avons déjà noué un partenariat, qui nous a permis d’identifier un site pilote potentiel. Nous en aurons sans doute d’autres.

Cette montée en maturité devrait se dérouler d’ici la fin de cette année 2026, pour atteindre le TRL 5/6 d’ici à 2028/2029. Cela nous permettrait d’aboutir à une commercialisation aux environs de 2031/2032…

PG : Outre les partenariats industriels que nous comptons progressivement nouer, nous travaillons aussi avec le milieu universitaire, au travers de thèses menées par deux doctorants de Centrale Supelec et de l’UTC, et d’une troisième qui sera mise en place fin 2026 avec le laboratoire Laplace.

Avez-vous d’ores et déjà une idée du coût, à terme, de ce dispositif ? Qu’en sera-t-il de sa compétitivité face aux autres solutions du marché, notamment venues d’Asie… ?

JMD : Cet aspect est évidemment essentiel… Une chose est sûre : le coût du dispositif sera plus élevé que celui d’onduleurs chinois ultra-matures. Nous misons néanmoins sur un business model global qui permettra malgré tout à nos clients d’être gagnants. Si le seul aspect de la conversion sera certainement plus coûteux, les gains devraient découler des économies de composants, de l’efficacité du système, de l’optimisation de la gestion d’énergie, de la sécurité des données, etc.

PG : Du fait de sa nature « multi-entrées / multi-sorties », ce dispositif se prête particulièrement bien à la gestion de réseaux multi-énergies, avec éventuellement du stockage. Il permettra d’optimiser facilement l’utilisation de l’énergie. Le gain ne sera donc pas à l’achat, mais bien à l’utilisation.

JMD : Nous avons malgré tout aussi pensé ce format standard qu’évoquait Patrice pour permettre à nos futurs partenaires industriels de réaliser des économies d’échelle, en introduisant une démarche design-to-cost dès les premières étapes de conception. Plus largement, au niveau sociétal, nous voyons aussi dans ce Power Ring un moyen de démocratiser l’accès à l’énergie. Il pourrait en effet aussi s’intégrer à des micro-réseaux offgrid — sur des îles, ou en montagne, par exemple. Il serait aussi synonyme de souveraineté européenne dans le domaine de l’énergie, ce qui constitue aussi un enjeu crucial, notamment pour des raisons géopolitiques…