Pourquoi le prix du photovoltaïque recommence à diminuer ?

Damien SALEL
Décrypter l’énergie & le climat
7 min readJan 12, 2023

A rebours avec le discours de certains influenceurs de l’énergie, le prix des modules photovoltaïques diminue de nouveau de manière significative. Cette tendance à la baisse pourrait même s’amplifier dans les années à venir.

Prix des modules photovoltaïque (ordonnée : €/Wc, abscisse : mois de 2022). Source : https://www.pvxchange.com/Price-Index

Un certain narratif s’est mis en place depuis quelques années, le faible coût des énergies renouvelables serait temporaire, celui-ci devrait fortement augmenter avec la hausse du coût des matières premières.

Source : https://linkedin.com/posts/jean-marc-jancovici_apr%C3%A8s-une-ann%C3%A9e-agit%C3%A9e-le-monde-des-m%C3%A9taux-activity-7014995835687944192-APdy

Ces deux dernières années, le coût du photovoltaïque a effectivement augmenté avec celui des matières premières…

La récente crise des matières premières, ainsi que les ruptures des chaînes d’approvisionnement vont dans le sens de ce discours. En l’espace de deux ans, le coût des modules photovoltaïque a augmenté de 50 %. En moyenne, les coûts totaux d’investissement ont également augmenté de plus de 30 %, ce qui se traduit par une hausse de 15 à 20 % du coût de production (LCOE).

Si cette hausse peut paraître importante au premier abord, elle reste pourtant comparable aux hausses de prix d’autres biens de consommation.

Indice des prix de la production de l’industrie française pour le marché français. Source : https://www.insee.fr/fr/statistiques/serie/010534796#Graphique

… mais cette hausse reste bien plus faible que celle du prix de l’électricité ou du gaz

Cette hausse est également bien plus faible que celle de l’électricité ou du gaz dont le prix a pu connaitre au maximum un facteur 20 par rapport à son niveau antérieur. Ainsi, le photovoltaïque reste encore aujourd’hui un des moyens les moins chers de produire de l’électricité.

Évolution du prix baseload de l’électricité sur le marché français. Source : https://energiesdev.fr/prix-

La quantité de matériaux pour produire 1 Wc de module photovoltaïque est en constante diminution

Cette analyse de Jean-Marc Jancovici omet également un point fondamental, le photovoltaïque consomme de moins en moins de matériaux. Entre 2004 et 2021, la consommation de silicium par Wc a été divisée par 8 ! Et la tendance se poursuit, sur ce matériau, mais également sur des métaux comme l’argent.

La quantité de polysilicium par Wc de modules a été divisé par 8 entre 2004 et 2021. Source : https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf, p34

Le photovoltaïque a déjà connu une crise similaire entre 2006 et 2008

Le photovoltaïque a déjà connu de précédents chocs sur le coût des matières premières, comme sur la période 2006–2008. Comme aujourd’hui, la filière avait alors connu des augmentations conjoncturelles de coût, suivi par la suite d’un rattrapage à la baisse.

Le prix du photovoltaïque suit une loi empirique : la loi de Swanson

Le prix du photovoltaïque est en diminution quasi-constante depuis plus de 50 ans. Il suit une loi empirique, appelée loi de Swanson, qui prévoit une baisse de 20 % à chaque doublement des capacités installées dans le monde.

Source : https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth, ajout Damien SALEL.

La crise 2006 à 2008 a principalement été engendrée par l’explosion du coût du polysilicium

Entre 2006 et 2008, les investissements européens dans cette technologie n’avaient pas été suffisamment anticipés du côté de l’offre. L’approvisionnement en silicium reposait en outre sur les même filières que celles utilisées pour la fabrication de biens électroniques. En a résulté une explosion du prix du silicium, matière première stratégique pour la fabrication de cellules photovoltaïques. Entre 2005 et 2008, celui-ci a été multiplié par 10.

Prix du polysilicium. Sources : https://washingtonpost.com/business/economy/prices-flat-in-polysilicon-market/2013/07/23/914479d0-f3e4-11e2-9434-60440856fadf_graphic.html et https://wired.com/2005/03/silicon-shortage-stalls-solar/

Dans le même temps, le monde connaissait une inflation considérable du prix du pétrole, multiplié par près de 3 en trois ans.

Prix du pétrole. Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Troisi%C3%A8me_choc_p%C3%A9trolier

Comme aujourd’hui, celle-ci a également été suivie par une inflation généralisée du coût des matières premières.

Un choc conjoncturel suivi d’un rattrapage vers les tendances passées de la loi de Swanson

Cette crise a duré trois ans, pendant lesquels de nouvelles usines de production de silicium étaient construites, ainsi qu’une filière silicium dédiée au photovoltaïque. Durant ces trois ans, le coût des modules a stagné ou légèrement augmenté. Le phénomène étant en grande partie conjoncturel, le coût des modules a connu un phénomène de rattrapage dans les années qui ont suivi, avec une baisse accélérée par rapport aux tendances passées.

Ainsi, la crise du silicium a un temps éloigné la trajectoire de coût du photovoltaïque de la loi de Swanson, celle-ci a stagné au lieu de diminuer. Ce phénomène n’a toutefois été que temporaire puisque le coût des modules est rapidement revenu vers les projections cette loi, du fait du phénomène de rattrapage des années 2008–2013.

Source : https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth, ajout Damien SALEL.

La loi de Swanson est donc très robuste sur les 50 dernières années, cela malgré les fortes évolutions sur le marché des matières premières. Ceci explique le consensus existant concernant la poursuite de la baisse des coûts pour cette filière.

Qu’en est-il de la crise en cours ?

Le prix du polysilicium a été multliplié par 4 entre janvier 2019 et mai 2022…

Les hausses sur le prix du photovoltaïque sont liées à un choc sur le coût des matières premières. Le prix du polysilicium a ainsi été multiplié par 4 entre janvier 2019 et mai 2022, notamment du fait d’un sous-investissement dans la filière et de multiples confinements en Chine.

Augmentation du prix des matières premières utilisées dans les modules photovoltaïque au silicium ou en couches minces (graphique en base 100, point de départ janvier 2019). Source : iea.blob.core.windows.net/assets/d2ee601d-6b1a-4cd2-a0e8-db02dc64332c/SpecialReportonSolarPVGlobalSupplyChains.pdf, p89

Cette hausse du prix du polysilicium est un des principaux facteurs d’augmentation de celui des modules. Celui-ci pouvant représenter jusqu’à 45 % de la valeur des matériaux utilisés.

Répartition du poids et des valeurs de chaque matériaux composant un modules photovoltaïque au silicium (technologie représentant 95 % du marché mondial). Source : iea.blob.core.windows.net/assets/d2ee601d-6b1a-4cd2-a0e8-db02dc64332c/SpecialReportonSolarPVGlobalSupplyChains.pdf, p21

… toutefois, cette crise des matières premières semble sur le point de se résorber

Depuis 6 mois, ce choc sur le coût des matières premières commence à se résorber du fait du ralentissement de l’économie mondiale. De même, le coût du transport maritime s’est effondré pour se rapprocher des niveaux pré-crise.

Source : boursorama, freightos.

Pour autant, le coût des matières premières reste encore loin des niveaux pré-crise. En 2022, au moment du pic du coût des matières premières. Celui-ci représentait la moitié du coût d’un module.

Coût de production d’un module en fonction du lieu de fabrication. Source : iea.blob.core.windows.net/assets/d2ee601d-6b1a-4cd2-a0e8-db02dc64332c/SpecialReportonSolarPVGlobalSupplyChains.pdf, p87

Et pour la suite ? Même dans le cas d’un maintien des prix élevés des matériaux, plusieurs facteurs pourraient amener à une forte baisse du prix des modules.

Le prix du polysicilium s’effondre depuis décembre 2022

Comme expliqué précédemment, un des principaux facteurs de l’augmentation du coût des modules et la multiplication par 4 du coûts du polysicilium… cette explosion s’explique par une déficit d’offre pour répondre à la demande.

Au vu des investissements à venir, ce déficit devrait s’avérer conjoncturel… d’ici 2025, la capacité de production de polysilicium devrait ainsi atteindre 1 TW/an, ce qui devrait être très largement supérieur aux capacités installées à cette date.

Les capacités de production de polysilicium devraient augmenter beaucoup plus vite que la demande. Pour donner un ordre de grandeur, 1 TW correspond à toutes les capacités photovoltaïques cumulées qui ont été installées dans le monde depuis 1950. Source : https://www.bloomberg.com/opinion/articles/2022-09-06/solar-industry-supply-chain-that-will-beat-climate-change-is-already-being-built?srnd=opinion

Nous risquons ainsi de passer d’une situation de pénurie, à une situation de capacités largement excédentaires… et donc potentiellement à un effondrement des prix. Pour le polysilicium, cet effondrement semble déjà avoir débuté.

Effondrement du prix du polysilicium à partir de décembre 2022. Source : bloomberg.

Cette surcapacité de production ne concernerait pas uniquement le polysilicium, mais aussi les autres maillions de la chaîne de valeur. Elle concernerait particulièrement la Chine dont les usines risquent à l’avenir de tourner à moins de 30 % de leur capacité !

Source : iea.blob.core.windows.net/assets/64c27e00-c6cb-48f1-a8f0–082054e3ece6/Renewables2022.pdf, p139

A ces évolutions, il faut également ajouter les gains liés à l’amélioration technologique. Dans les années à venir, la quantité de métaux par Wc devrait continuer de diminuer, notamment du fait de l’augmentation très forte du rythme d’installation au niveau mondial.

Source : iea.blob.core.windows.net/assets/64c27e00-c6cb-48f1-a8f0–082054e3ece6/Renewables2022.pdf, p21

Une tendance qui s’oriente vers une baisse des prix à moyen terme

Difficile pour autant de faire des pronostics pour 2023. Même si une forte baisse du prix des modules est constatée sur décembre, les prix pourraient se stabiliser pour baisser de nouveau dans plusieurs trimestres.

Source : iea.blob.core.windows.net/assets/64c27e00-c6cb-48f1-a8f0–082054e3ece6/Renewables2022.pdf, p24

D’autres chocs imprévisibles, comme la guerre russo-ukrainienne, pourraient également survenir et changer complètement la donne. Pour autant, la tendance actuelle s’oriente bien vers la baisse des prix, plutôt que vers la hausse.

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