Cadres et supports en aluminium pour panneaux photovoltaïques : une innovation technologique stimule la transition énergétique et ouvre la voie à un marché de 100 milliards de dollars.
Dans le contexte de l'accélération mondiale de la transition énergétique, impulsée par l'objectif de neutralité carbone, la production d'énergie photovoltaïque, pilier essentiel des énergies renouvelables, entre dans une phase critique d'expansion à grande échelle. Selon les dernières statistiques, la capacité photovoltaïque nouvellement installée en Chine a atteint 216,9 GW, soit une hausse de 148 % sur un an, établissant ainsi un nouveau record historique. La capacité installée cumulée s'élève désormais à 609 GW, dépassant l'hydroélectricité et devenant la deuxième source d'énergie du secteur électrique chinois. Parallèlement, les exportations de modules photovoltaïques ont connu une croissance soutenue. La production totale de modules photovoltaïques pour l'année devrait atteindre 490 GW, soit une augmentation de 69,7 % par rapport à l'année précédente. Matériau auxiliaire indispensable aux modules photovoltaïques, le carbone, grâce à ses propriétés intrinsèques telles que sa légèreté, sa haute résistance et sa résistance à la corrosion, est devenu un maillon essentiel de la chaîne de valeur de l'industrie photovoltaïque. Le taux de pénétration des cadres en alliage d'aluminium dans le secteur des cadres photovoltaïques dépasse 95 %. Le marché des cadres en aluminium a également ouvert de nouvelles perspectives de développement.
D'après les données de l'Association chinoise de l'industrie de transformation des métaux non ferreux, la production de profilés en aluminium pour panneaux photovoltaïques en Chine n'a cessé d'augmenter depuis 2019. En 2023, cette production avait atteint 3,4 millions de tonnes, soit une croissance annuelle de 30,8 %, témoignant d'une forte dynamique. Il est à noter que malgré cette hausse significative de la production, les coûts de transformation des principaux produits en aluminium ont globalement diminué, notamment en raison de la baisse des prix des biens de consommation, du recul des exportations d'aluminium et de l'intensification de la concurrence. Les coûts de transformation des profilés pour panneaux photovoltaïques ont même atteint leur niveau le plus bas historique. Bien que le taux de croissance mondial des installations photovoltaïques subisse des pressions à court terme, la logique de croissance à long terme demeure inchangée. Grâce aux progrès technologiques et à la diversification des applications, le secteur des cadres et supports en aluminium pour panneaux photovoltaïques entre dans une période faste de développement de haute qualité, et le marché continue de s'étendre.
La croissance soutenue des installations photovoltaïques mondiales a consolidé les fondements du marché du côté de la demande.
La demande du marché pour les cadres et supports en aluminium destinés aux panneaux photovoltaïques est directement liée à la capacité photovoltaïque installée mondiale. Selon le rapport « Énergies renouvelables 2025 » de l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la nouvelle capacité photovoltaïque installée dans le monde a dépassé 400 gigawatts en 2025, et la capacité installée cumulée a progressé de manière constante. Bloomberg New Energy Finance (BNEF), dans ses « Perspectives du marché mondial du photovoltaïque 2026 », prévoit un ajustement à court terme. La capacité photovoltaïque installée mondiale devrait atteindre 649 gigawatts en 2026, soit légèrement moins que les 655 gigawatts de 2025. BNEF souligne toutefois que cette fluctuation reste dans une marge d’erreur acceptable et que les marchés hors de Chine continuent d’afficher une croissance soutenue. D’ici 2026, la capacité installée de production d’énergie photovoltaïque hors de Chine dépassera 308 GW, soit une croissance de près de 9 % par rapport aux 283 GW de 2025. Les marchés émergents tels que l’Inde, l’Afrique et l’Amérique latine sont devenus de nouveaux moteurs de croissance.
Du point de vue des tendances à long terme, le marché mondial du photovoltaïque affiche une dynamique de croissance soutenue. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) prévoit, dans ses « Perspectives énergétiques mondiales 2025 », que d'ici 2030, la capacité photovoltaïque installée annuellement se stabilisera à plus de 400 gigawatts (GW), et que la capacité installée cumulée dépassera 4,5 térawatts. Cette importante capacité installée engendre une demande soutenue de cadres et de supports en aluminium pour le photovoltaïque. Selon la branche Transformation de l'aluminium de l'Association chinoise de l'industrie des métaux non ferreux, chaque gigawatt de capacité photovoltaïque installée correspond à une demande d'environ 2 000 à 2 500 tonnes de cadres en aluminium et d'environ 3 000 à 3 500 tonnes de supports en aluminium. Sur la base de ces calculs, d'ici 2030, la demande mondiale de produits en aluminium pour le secteur photovoltaïque devrait dépasser les 2 millions de tonnes, et la taille du marché devrait atteindre plusieurs centaines de milliards de dollars.
L'approfondissement constant de la différenciation de la demande ouvre un marché plus vaste pour l'industrie des cadres et supports en aluminium pour installations photovoltaïques. Les exigences variées des différents scénarios d'application incitent également l'industrie à évoluer vers une plus grande précision et une personnalisation accrue. D'une part, les centrales solaires au sol restent le moteur principal des nouvelles installations photovoltaïques, tant au niveau mondial que national. En particulier, avec le développement à grande échelle des projets éoliens et solaires dans les zones désertiques du nord-ouest de la Chine et sur le plateau Qinghai-Xizang, les exigences de performance des supports en aluminium se sont considérablement renforcées. Ces projets sont généralement situés dans des environnements extrêmes, caractérisés par une altitude élevée, de fortes tempêtes de sable et d'importantes variations de température. Ils nécessitent non seulement des supports en aluminium à haute résistance structurelle pour supporter l'impact des tempêtes de sable et le poids propre des composants, mais aussi une meilleure résistance aux intempéries et à la corrosion. D'après les « Spécifications techniques des composants structurels des centrales photovoltaïques » publiées par China Power Engineering Consulting Group, les supports en aluminium utilisés dans ces zones doivent réussir des tests de corrosion au brouillard salin pendant plus de 1 500 heures, dépassant largement les normes en vigueur dans les régions ordinaires. Cette exigence a contraint les entreprises à accroître leurs investissements dans la recherche et le développement d'alliages d'aluminium à haute résistance et de procédés de traitement de surface de pointe. Parallèlement, la production d'énergie photovoltaïque décentralisée s'est rapidement développée grâce à son principe de « production et consommation d'électricité à proximité », devenant ainsi un important moteur de croissance pour la demande. Les données de l'Administration nationale de l'énergie montrent qu'en 2025, la part des installations photovoltaïques décentralisées en Chine avait atteint 45 %. Le « Livre bleu sur le développement de l'industrie photovoltaïque (2025) » prévoit quant à lui que cette part dépassera les 50 % d'ici 2030, la croissance étant principalement portée par les installations photovoltaïques en toiture (commerciales et industrielles) et résidentielles. En raison des contraintes de charge des toitures industrielles et commerciales, la demande en cadres en aluminium légers est particulièrement forte. Le taux d'utilisation des cadres à parois minces de 1,8 mm est passé de 20 % en 2020 à 55 % en 2025. Les systèmes photovoltaïques résidentiels, quant à eux, privilégient la facilité d'installation et l'esthétique, favorisant ainsi la standardisation, la modularisation et la personnalisation des cadres en aluminium. Il convient de noter que l'essor de nouvelles applications telles que le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV), l'agrivoltaïsme et le photovoltaïque aquacole engendre de nouveaux besoins en produits. Prenons l'exemple du BIPV : concilier esthétique architecturale et performances photovoltaïques a conduit au développement de produits spécifiques comme les cadres de formes irrégulières, arquées et laqués. La marge brute de ces produits est de 20 à 30 % supérieure à celle des cadres traditionnels. Les projets photovoltaïques complémentaires pour l'agriculture et la pêche ont imposé des exigences particulières en matière de réglage en hauteur et de résistance à la corrosion par accumulation d'eau des supports en aluminium. Le taux de croissance annuel moyen du marché des produits personnalisés associés a dépassé 30 %, ce qui en fait un nouveau moteur de croissance important du secteur.
L'accélération des itérations et des mises à niveau technologiques a fait du développement vert et intelligent la norme.
Portée par la tendance de fond à l'évolution des modules photovoltaïques vers des dimensions plus importantes et un rendement accru, l'innovation technologique dans le secteur des cadres et supports en aluminium pour cellules photovoltaïques s'accélère, créant un cercle vertueux d'optimisation multidimensionnelle des performances des produits, des procédés de fabrication et de la maîtrise des coûts. L'augmentation de la taille des composants est le principal moteur de cette évolution technologique. Selon le rapport « Développement de l'industrie photovoltaïque chinoise 2025 » publié par l'Association chinoise de l'industrie photovoltaïque (CPIA), la part de marché des composants de grande taille (182 mm et 210 mm) devrait dépasser 90 % d'ici 2025, remplaçant ainsi totalement les produits traditionnels de petite taille et devenant la norme sur le marché. Bien que les composants de grande taille puissent réduire le coût du système par kilowattheure en augmentant la puissance de chaque unité, ils engendrent également une contrainte structurelle accrue due à leur taille plus importante (par exemple, la diagonale d'un composant de 210 mm est 26 % plus longue que celle d'un composant traditionnel de 166 mm), ce qui impose des exigences révolutionnaires en matière de résistance structurelle et de précision dimensionnelle des cadres en aluminium. Afin de concilier légèreté et fiabilité structurelle, l'industrie accélère la transition des cadres en aluminium de l'épaisseur traditionnelle de 2,5 mm vers une épaisseur plus fine de 1,8 à 2,2 mm. Cette transformation ne se limite pas à un simple amincissement, mais repose sur une innovation collaborative des matériaux et des procédés.
L'amélioration continue des technologies de traitement de surface est essentielle pour répondre aux exigences de résistance aux intempéries dans divers contextes d'application, et constitue un levier majeur pour permettre à l'industrie de se conformer aux politiques de protection de l'environnement et d'accroître la valeur ajoutée des produits. Les modules photovoltaïques sont largement déployés dans des environnements extrêmes tels que les zones côtières à forte humidité, les îles exposées à un brouillard salin intense et les régions de haute altitude soumises à un fort rayonnement ultraviolet. Ces environnements imposent des exigences spécifiques en matière de résistance à la corrosion des cadres en aluminium. Grâce à ses performances supérieures, le procédé de traitement composite anodisation + pulvérisation s'est progressivement imposé comme la norme dans l'industrie. Ce procédé consiste d'abord à former un film d'oxyde dense (d'une épaisseur ≥ 15 µm) par oxydation anodique, puis à appliquer un revêtement par pulvérisation pour une double protection. Ainsi, la résistance à la corrosion par brouillard salin du cadre en aluminium passe de 500 heures pour une simple oxydation anodique à plus de 1 500 heures, ce qui permet de répondre aux exigences de durée de vie de 30 ans dans des environnements extrêmes tels que les zones désertiques et arides du nord-ouest de la Chine et les centrales photovoltaïques côtières. Des innovations technologiques de pointe continuent de repousser constamment les limites de la performance.
La production intelligente et écologique est devenue le nouveau moteur du développement industriel. Les entreprises leaders s'efforcent toutes de moderniser leurs lignes de production automatisées. Selon les données de la branche Transformation de l'aluminium de l'Association chinoise de l'industrie des métaux non ferreux, ces entreprises ont porté le taux d'automatisation de leurs lignes de production à plus de 92 % grâce à la transformation intelligente d'équipements tels que les extrudeuses et les fours de vieillissement, réduisant ainsi efficacement les coûts de production et les taux de rebut. Le taux de rebut des entreprises leaders du secteur est désormais inférieur à 1,3 %. Motivées par les objectifs de double performance carbone, les entreprises ont pleinement intégré le concept de production écologique. Elles ont réduit leur empreinte carbone tout au long du cycle de vie en favorisant l'utilisation d'électricité verte photovoltaïque, en optimisant la consommation d'énergie lors de la fusion et du moulage, et en augmentant le taux de recyclage des déchets. Le rapport « Développement vert 2024 de l’industrie de l’aluminium », publié par l’Association chinoise de l’industrie des métaux non ferreux, indique qu’en 2023, le taux d’utilisation d’aluminium recyclé dans la fabrication des cadres photovoltaïques est passé de 30 % à 40 %, et que l’intensité des émissions de carbone a diminué de 8 % par rapport à l’année précédente. Cette évolution a non seulement permis d’atténuer les risques liés aux fluctuations du coût des matières premières, mais aussi de renforcer la compétitivité environnementale, sociale et environnementale des entreprises.
Par ailleurs, l'intégration fonctionnelle est devenue un axe majeur d'innovation technologique. De nouveaux produits, tels que les cadres intelligents (intégrant des capteurs), sont progressivement développés et mis en œuvre. Ils permettent de surveiller en temps réel l'état de fonctionnement des composants et d'améliorer l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance des systèmes photovoltaïques. Selon l'étude « 2025 China Photovoltaic Smart Component Industry Research Report » de Headline Research Institute, le marché des cadres intelligents devrait atteindre 10 milliards de yuans d'ici 2030, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives de croissance à forte valeur ajoutée pour le secteur.
Le modèle industriel continue de s'optimiser, la mondialisation et l'intégration devenant les maîtres mots du développement.
Actuellement, le secteur chinois des cadres en aluminium pour cellules photovoltaïques se concentre de plus en plus, formant un modèle concurrentiel dominé par les grandes entreprises et complété par les PME. Les grandes entreprises, s'appuyant sur leur capacité de production à grande échelle, leur maîtrise des coûts et leurs avantages technologiques, accroissent continuellement leurs parts de marché par le biais de fusions-acquisitions, de restructurations et d'optimisations de leurs capacités. Parallèlement, les PME sont contraintes de se transformer et de s'orienter progressivement vers la personnalisation et les marchés de niche.
Du point de vue de l'aménagement régional, l'influence des pôles industriels est significative. Les statistiques de la branche Transformation de l'aluminium de l'Association chinoise de l'industrie des métaux non ferreux montrent que 80 % de la capacité de production de cadres est concentrée dans l'est et le sud de la Chine. Le Jiangsu, le Guangdong, le Shandong et d'autres régions, grâce à leurs chaînes de production de transformation de l'aluminium bien établies et à leurs importantes bases de fabrication de modules photovoltaïques, sont devenus les principaux pôles de production de cadres et de supports en aluminium pour le photovoltaïque, et sont en mesure de répondre rapidement aux demandes personnalisées en aval. Cependant, le problème d'une répartition inégale des capacités de production régionales persiste. Dans les zones de forte concentration de projets de centrales photovoltaïques à grande échelle du nord-ouest et du nord de la Chine, la capacité de production est insuffisante. Les coûts et les délais de transport limitent l'efficacité de la chaîne d'approvisionnement. Les entreprises leaders s'efforcent de résoudre ce problème en optimisant l'aménagement de leurs capacités de production.
L'internationalisation est devenue une voie essentielle pour les entreprises souhaitant développer leurs marchés. Premier pays producteur de cellules photovoltaïques au monde, la Chine exporte plus de 65 % des cadres en alliage d'aluminium à l'échelle mondiale, selon les statistiques de l'Administration générale des douanes. En 2023, le volume des exportations a atteint 420 000 tonnes, soit une hausse de 23,5 % par rapport à l'année précédente. Le marché d'exportation s'est étendu des marchés traditionnels européens et américains aux marchés émergents tels que l'Asie du Sud-Est, le Moyen-Orient et l'Amérique latine. À l'avenir, grâce au soutien de l'initiative « la Ceinture et la Route », les entreprises chinoises accéléreront la construction d'usines à l'étranger. Elles renforceront la stabilité de la chaîne d'approvisionnement mondiale par une production et un approvisionnement localisés, et accroîtront encore leur part de marché internationale.
Les opportunités et les défis coexistent, et la chaîne industrielle collabore pour les surmonter et aller de l'avant.
Si l'industrie des cadres et supports photovoltaïques en aluminium bénéficie des retombées de la transition énergétique, elle doit également relever de nombreux défis. Côté coûts, les lingots d'aluminium, matière première essentielle, représentent plus de 65 % du coût de production des cadres, et leurs prix sont fortement influencés par les fluctuations du marché international des matières premières. Concernant la chaîne d'approvisionnement, les données de l'Association chinoise de l'industrie des métaux non ferreux montrent que les importations chinoises de bauxite représentent plus de 50 %. Les conflits géopolitiques risquent d'aggraver l'incertitude quant à l'approvisionnement en matières premières, tandis que des politiques telles que le mécanisme d'ajustement carbone aux frontières (MACF) de l'UE ont également alourdi les coûts de mise en conformité pour les entreprises exportatrices.
Face aux défis rencontrés, l'industrie réagit activement par le biais de la collaboration au sein de la chaîne industrielle et de l'innovation technologique. Les entreprises de production d'aluminium en amont et les fabricants de modules photovoltaïques en aval ont renforcé leur coopération stratégique, sécurisant les prix d'approvisionnement en matières premières grâce à des accords à long terme afin de stabiliser les coûts. Parallèlement, il convient de développer l'utilisation de l'aluminium recyclé, d'accroître son taux de valorisation et de réduire la dépendance à l'aluminium primaire. Sur le plan politique, le « Catalogue d'orientation pour les industries de transition écologique et bas carbone » de la Commission nationale du développement et de la réforme a inclus les cadres photovoltaïques haute performance parmi les projets prioritaires. Des incitations fiscales et des subventions à la transformation technologique soutiennent l'optimisation des capacités, offrant ainsi des garanties politiques pour un développement de haute qualité de l'industrie.
L'industrie des cadres et supports en aluminium pour cellules photovoltaïques traverse actuellement une période de transition cruciale, passant d'une logique d'expansion à une logique d'amélioration de la qualité. L'innovation technologique, la production écologique et l'implantation mondiale deviendront les piliers de la compétitivité des entreprises. À l'avenir, grâce à la progression continue de la transition énergétique mondiale et au développement coordonné de technologies telles que les batteries de type N et l'intégration du stockage d'énergie photovoltaïque, cette industrie devrait surmonter les fluctuations conjoncturelles et atteindre une croissance stable à long terme, insufflant ainsi une forte dynamique à la transformation écologique de l'industrie de l'aluminium.