Au nord de Shanghai, dans la province du Jiangsu, une tour de 148 mètres vient de changer la donne du stockage d'énergie. Raccordée au réseau de State Grid Corporation of China en décembre 2023, cette structure de 40 étages ne ressemble à aucune autre : elle ne produit pas d'électricité, elle la stocke en soulevant des blocs de béton. La première batterie gravitaire commerciale au monde est opérationnelle, et elle pose une question que les ingénieurs du monde entier se prennent à examiner sérieusement : et si la solution au problème de l'intermittence des renouvelables se trouvait dans une idée aussi vieille que la physique newtonienne ?
Alors que la France accélère le déploiement de l'éolien et du solaire, le maillon faible reste le stockage. Les batteries lithium-ion vieillissent, les stations de pompage (STEP) manquent de sites exploitables. Energy Vault, start-up californienne fondée en 2017, propose une troisième voie : une grue géante, des blocs composites, et un logiciel d'intelligence artificielle qui orchestre le tout comme un Tetris industriel.
Rudong, Chine : la tour Energy Vault de 148 mètres est devenue la première batterie gravitaire au monde
Le site de Rudong est un choix stratégique. La tour EVx de 25 MW / 100 MWh — soit quatre heures de stockage à pleine puissance — a été accolée à un parc éolien local. L'idée est simple : quand le vent souffle trop fort pour le réseau, l'excédent sert à hisser des blocs. Quand le vent tombe, les blocs redescendent et restituent l'énergie.
Les tests de charge et décharge, achevés en mai 2024, ont validé le concept à l'échelle commerciale. La tour peut alimenter l'équivalent de plusieurs milliers de foyers pendant quatre heures. Ce n'est pas une centrale nucléaire, mais c'est la première fois qu'un système de stockage par gravité dépasse le stade du prototype et se connecte à un réseau national.
148 mètres, des blocs de 35 tonnes et une IA : l'anatomie du système EVx
Le fonctionnement du système EVx repose sur des blocs composites de 24 à 35 tonnes, fabriqués à partir de déchets de chantier et de matériaux recyclés. Ces blocs sont hissés à 90 mètres de hauteur par un système motorisé. La vitesse de descente est calibrée à 2 mètres par seconde. Chaque bloc libère environ 1 MWh en descendant.
Ce qui distingue Energy Vault des autres projets de stockage gravitaire, c'est le logiciel. Une intelligence artificielle couplée à de la vision artificielle gère la position de chaque bloc en temps réel. Le système peut ainsi lisser la puissance de sortie — les blocs ne descendent pas tous en même temps, mais par groupes synchronisés — et s'adapter aux fluctuations du réseau avec une réactivité de l'ordre de la seconde.
State Grid branchée : pourquoi la Chine est le terrain d'essai idéal
La Chine produit plus d'énergie éolienne et solaire que n'importe quel autre pays. Mais cette production est concentrée dans l'ouest désertique, loin des centres de consommation de l'est. Le réseau doit gérer des pics massifs et des chutes brutales. Le stockage n'est pas une option, c'est une nécessité absolue.
Le partenariat avec China Tianying, géant public de l'environnement, a permis de construire la tour en moins de deux ans. State Grid, le gestionnaire du réseau, a intégré le système à son infrastructure de contrôle. Pour Energy Vault, la Chine offre ce que l'Europe ne peut pas garantir : une capacité de déploiement industrielle, des subventions massives, et une acceptation politique des infrastructures de grande hauteur.
Comment une grue et des parpaings peuvent-ils défier une batterie lithium ?
L'analogie la plus parlante est celle du château d'eau inversé. Au lieu de pomper de l'eau en hauteur pour la stocker, on soulève de la masse solide. Le principe physique est le même : l'énergie potentielle est convertie en électricité par gravité. Mais là où l'eau fuit, s'évapore ou gèle, le béton reste stable pendant des décennies.
Le cycle de charge est simple : un excédent d'électricité sur le réseau fait tourner les moteurs qui hissent les blocs. Le cycle de décharge : le réseau a besoin de puissance, les moteurs deviennent générateurs et les blocs descendent. La puissance est modulable par le nombre de blocs en mouvement simultané.
Le jeu de Tetris géant piloté par intelligence artificielle
L'innovation d'Energy Vault n'est pas le principe du stockage gravitaire — des brevets existent depuis les années 1900. Ce qui est nouveau, c'est l'algorithme. Le logiciel EVx optimise la position des blocs en fonction de la demande prévisionnelle, de l'état du réseau et de la météo. Il peut décider de monter un bloc plus haut que nécessaire pour gagner en réactivité, ou au contraire de le laisser en bas pour économiser l'énergie de levage.
La vision artificielle analyse en continu l'état des câbles, des moteurs et des blocs. Le système détecte les anomalies avant qu'elles ne deviennent des pannes. C'est cette couche logicielle qui permet d'atteindre des rendements proches de ceux des batteries chimiques.
80 % de rendement : le chiffre qui fait rêver (et douter)
Energy Vault annonce un rendement aller-retour (round-trip efficiency) supérieur à 80 % pour le système EVx. Le démonstrateur EV1, installé en Suisse en 2020, atteignait environ 75 %. L'objectif commercial est de 80 à 90 %.
Comparaison : les STEP (stations de transfert d'énergie par pompage) tournent autour de 75 à 80 %. Les batteries lithium-ion atteignent 85 à 95 %. Le gravitaire n'est donc pas le plus performant sur le papier. Mais le rendement n'est pas le seul critère. Une batterie lithium perd 2 à 3 % de sa capacité chaque année. Au bout de 15 ans, elle ne stocke plus que 70 % de sa capacité initiale. La tour, elle, ne se dégrade pas. Les moteurs s'usent, mais le béton reste du béton.
0,05 $/kWh, 35 ans de vie, pas de lithium : les promesses économiques d'Energy Vault
Le chiffre qui attire l'attention des investisseurs, c'est le LCOS — Levelized Cost of Storage, soit le coût complet du stockage sur toute la durée de vie de l'installation. Energy Vault annonce 0,05 dollar par kWh. À titre de comparaison, les STEP coûtent environ 0,17 dollar par kWh. Les batteries lithium, selon les configurations, oscillent entre 0,10 et 0,20 dollar.
La durée de vie annoncée de 35 ans sans perte de capacité change la donne économique. Une batterie lithium doit être remplacée tous les 10 à 15 ans. Sur 35 ans, il faut donc investir deux à trois fois dans le remplacement. La tour, elle, ne demande qu'un entretien mécanique.
LCOS imbattable : quand le stockage devient moins cher que le gaz
Si la promesse de 0,05 $/kWh se vérifie en conditions réelles, alors l'équation des énergies intermittentes change radicalement. Aujourd'hui, le gaz naturel sert de backup aux renouvelables parce qu'il est flexible et relativement bon marché. Mais son coût de production est d'environ 0,04 à 0,06 $/kWh — sans compter le prix du carbone. Si le stockage gravitaire atteint le même niveau, le gaz n'a plus d'avantage économique.
Le système EVx utilise des matériaux recyclés pour ses blocs. Les déchets de chantier, les gravats, les résidus de carrières sont compactés en blocs composites. Cela réduit le coût des matières premières et améliore le bilan carbone. Energy Vault affirme que ses blocs ont une empreinte carbone 70 % inférieure à celle du béton neuf.
SoftBank, Cemex, Aramco : pourquoi les géants ont misé sur la start-up californienne
Energy Vault a levé 110 millions de dollars auprès du SoftBank Vision Fund. Cemex, le géant mexicain du ciment, a investi dès 2019. Aramco, le pétrolier saoudien, a également pris une participation. L'entrée en bourse en février 2022 sur le NYSE (ticker NRGV) s'est faite à 21 dollars.
Le triptyque gagnant, pour ces investisseurs, c'est l'absence de minerais critiques. Pas de lithium, pas de cobalt, pas de terres rares. Les matériaux sont disponibles partout. La chaîne d'approvisionnement est locale. Pour des pays qui veulent réduire leur dépendance aux importations chinoises de batteries, c'est un argument de poids.
21 $ à 1 $ : pourquoi le CEA et l'IFP Énergies Nouvelles douchent l'enthousiasme
Le cours d'Energy Vault est passé de 21 dollars fin 2022 à moins de 1 dollar mi-2025. Une chute de 95 %. Le marché n'a pas encore vu de preuve de rentabilité. Les sceptiques, eux, ont des arguments techniques solides.
Thierry Priem, responsable du programme Stockage au CEA, est catégorique : « Je doute que des solutions de stockage gravitaire à base de solides soient un jour déployées à grande échelle. Même s'il peut apparaître des marchés de niche. » Yannick Peysson, de l'IFP Énergies Nouvelles, renchérit : « Nous ne développons aucun projet en ce sens. Il y a d'abord les coûts des matériaux. Même si c'est du recyclé, il faut compter un coût de mise en forme. »
Thierry Priem (CEA) : « Je doute que ce soit déployé à grande échelle »
Le calcul de Priem est implacable. Pour stocker 1 GWh d'électricité — soit la capacité d'une heure d'un réacteur nucléaire — il faudrait des milliers de blocs de béton d'un mètre cube chacun, montés à 100 mètres de hauteur. La masse totale dépasserait 250 000 tonnes. La tour de Rudong, avec ses 100 MWh, utilise déjà des blocs de 35 tonnes. Multiplier par dix nécessiterait soit une tour beaucoup plus haute, soit plusieurs tours.
La mise à l'échelle est le problème central. Les STEP peuvent stocker des centaines de GWh en utilisant des lacs entiers. Le gravitaire, lui, est limité par la hauteur et la masse. Pour atteindre l'échelle du TWh — celle des besoins saisonniers — il faudrait des tours de plusieurs kilomètres de haut. Physiquement impossible.
Le problème du béton : une batterie « propre » si elle est sale ?
Le béton est responsable de 8 % des émissions mondiales de CO₂. Energy Vault utilise des déchets recyclés, ce qui réduit l'empreinte, mais la quantité nécessaire reste massive. Une tour de 100 MWh comme celle de Rudong nécessite des milliers de tonnes de matériaux. Pour remplacer une seule centrale à charbon de 1 GW pendant quatre heures, il faudrait dix tours de cette taille.
Même recyclé, le béton doit être collecté, transporté, broyé, compacté et mis en forme. Chaque étape consomme de l'énergie. L'analyse du cycle de vie complet n'a pas encore été publiée par un tiers indépendant. Les chiffres avancés par Energy Vault sont issus de leurs propres études.
La chute boursière d'Energy Vault : signe d'échec ou passage obligé ?
Le cours à moins de 1 dollar ne signifie pas nécessairement que la technologie est morte. De nombreuses start-up industrielles traversent une « vallée de la mort » entre le prototype et la rentabilité. Mais la concurrence des batteries lithium est féroce. Le prix des batteries au lithium a chuté de 90 % en dix ans, passant de 1 100 dollars le kWh en 2010 à moins de 100 dollars en 2024.
Les investisseurs regardent aussi les délais. Energy Vault avait annoncé des projets aux États-Unis, en Europe et au Moyen-Orient. La plupart n'ont pas vu le jour. La tour de Rudong est la seule installation commerciale opérationnelle à ce jour.
Pourquoi la Chine devient le laboratoire mondial du stockage gravitaire
Le partenariat avec China Tianying a été étendu à 15 ans en 2024. La Chine peut construire en un an ce qui prendrait cinq ans en Europe. Les autorisations sont plus rapides, les normes de construction moins contraignantes, et la main-d'œuvre qualifiée abondante.
Le modèle chinois est étatique et centralisé. State Grid peut décider d'intégrer une technologie sans passer par des appels d'offres interminables. Pour Energy Vault, c'est une chance unique de prouver que son système fonctionne à l'échelle commerciale.
China Tianying, State Grid : la machine industrielle chinoise en marche
China Tianying est spécialisée dans le traitement des déchets et l'économie circulaire. Les blocs de la tour sont fabriqués à partir de déchets de chantier collectés dans la région de Rudong. Le coût de production est donc très bas. State Grid, de son côté, a intégré la tour à son système de gestion du réseau comme une batterie classique.
La rapidité de déploiement est impressionnante. Les premiers terrassements ont commencé début 2022. La tour était raccordée au réseau en décembre 2023. En Europe, un projet similaire nécessiterait au moins cinq ans entre l'étude d'impact, l'enquête publique, les recours et la construction.
Souveraineté énergétique : la France a-t-elle intérêt à creuser cette piste ?
La France importe la quasi-totalité de son lithium, de son cobalt et de son nickel. Les batteries sont fabriquées en Asie. Le stockage gravitaire offre une alternative sans dépendance géopolitique. Pas de minerais critiques, pas de chaîne d'approvisionnement fragile.
Mais les doutes de l'IFP Énergies Nouvelles sont sérieux. Le coût du béton recyclé en France est plus élevé qu'en Chine. L'acceptabilité des tours de 150 mètres dans le paysage français est incertaine. Et le rendement de 80 % est inférieur à celui des meilleures batteries lithium.
Vieilles mines, déserts ruraux et massifs montagneux : où pourrait-on installer ce type de tour en France ?
Le stockage gravitaire n'est pas adapté à toutes les situations. Mais certains sites français pourraient être pertinents. Les carrières désaffectées, les mines de fer de Lorraine, les massifs montagneux des Alpes ou des Pyrénées offrent des dénivelés naturels qui réduisent la hauteur de tour nécessaire.
Le potentiel est réel pour des applications de niche : sites isolés, zones industrielles en reconversion, parcs éoliens offshore raccordés à des points de stockage côtiers.
Les STEP reines en France… mais leur potentiel est quasi épuisé
La France est championne des STEP avec plus de 5 GW installés. Mais les sites exploitables sont presque tous utilisés. Construire une nouvelle STEP nécessite deux bassins à des altitudes différentes, un débit d'eau suffisant, et des autorisations environnementales complexes. Le gisement restant est estimé à moins de 1 GW.
D'où la nécessité de diversifier les solutions de stockage. Le lithium arrive, mais ses limites sont connues. L'hydrogène vert est prometteur mais encore très cher. Le gravitaire vient s'ajouter à la palette.
Et si une carrière désaffectée devenait une batterie géante ?
Les carrières de calcaire, de granit ou de gneiss laissent souvent des falaises de 50 à 100 mètres. Une tour Energy Vault pourrait être construite au fond de la carrière, utilisant la paroi naturelle comme support. L'impact paysager serait réduit. Les matériaux extraits pourraient servir à fabriquer les blocs.
La Lorraine minière, le Nord, les Alpes-de-Haute-Provence, les Pyrénées-Orientales : plusieurs régions françaises disposent de sites potentiels. Mais les contraintes sont réelles : emprise au sol (plusieurs hectares), transport des matériaux, acceptation locale.
Hydrogène, lithium, gravitaire : les trois filières que les futurs ingénieurs doivent surveiller
Le stockage de l'énergie est l'un des secteurs qui recrutera le plus dans la décennie. Les trois grandes filières — lithium, hydrogène, gravitaire — offrent des métiers très différents. Le lithium demande des chimistes et des électroniciens. L'hydrogène nécessite des spécialistes de l'électrolyse et de la catalyse. Le gravitaire a besoin d'ingénieurs en mécanique, en génie civil et en intelligence artificielle.
Pour un jeune qui choisit ses études, le message est clair : quelle que soit la filière, le stockage est un domaine porteur. La tour de Rudong n'est qu'un début. Les solutions viendront d'une combinaison d'approches, pas d'un vainqueur unique.
Conclusion : la tour de Rudong n'est pas une solution miracle, mais elle ouvre une nouvelle voie
Le paradoxe est clair. D'un côté, une promesse technologique que personne ne peut ignorer : du stockage longue durée, sans minerais critiques, avec une durée de vie de 35 ans et un coût annoncé inférieur à celui des batteries. De l'autre, des limites physiques que personne ne peut contourner : la masse nécessaire pour stocker des quantités significatives, le coût du béton, la difficulté de monter en échelle.
La tour de Rudong ne remplacera pas les batteries lithium pour les applications mobiles. Elle ne concurrencera pas les STEP pour le stockage saisonnier. Mais elle ouvre une voie nouvelle pour le stockage stationnaire de moyenne durée — 4 à 12 heures — qui est exactement le créneau dont les réseaux électriques ont besoin pour intégrer massivement l'éolien et le solaire.
Le plus grand défi technologique de la décennie n'est pas de produire plus d'énergie renouvelable. C'est de la stocker. La tour de Rudong prouve qu'une idée simple — soulever des blocs — peut devenir une solution industrielle. Les sceptiques ont raison de douter, mais ils auraient tort d'ignorer. Le stockage gravitaire n'est pas la baguette magique. C'est un outil de plus dans une boîte à outils qui doit s'élargir. Et pour les ingénieurs, entrepreneurs et citoyens qui veulent comprendre où va l'énergie, cette tour de 40 étages en Chine est un signal à ne pas manquer.
