Institut national de la. propriété. Rencontres INPI de l Innovation. 4 février 2010 Salon des Entrepreneurs. industrielle

Institut national de la propriété Rencontres INPI de l Innovation 4 février 2010 Salon des Entrepreneurs industrielle

Institut national de la propriété L éco-innovation : tendances et enjeux économiques Etude prospective de la direction des brevets de l INPI industrielle

Contexte L empreinte écologique de l Homme sur l environnement : > Réchauffement de la planète > Epuisement des ressources naturelles > Pollution, diminution de la biodiversité Nécessité de développer des moyens techniques pour limiter l impact de l activité humaine le milieu naturel : > Réduire la production de gaz à effet de serre > Préserver les ressources énergétiques > Mieux gérer les déchets et les effluents (liquides et gazeux) > Page 3

Quelques dates clés Négociations climatiques et PI Rio Convention cadre des Nations Unies 1992 Protocole de Kyoto 1997 2003 Etablissement d un Code de l environnement Entrée en vigueur du Protocole de Kyoto 2005 Charte de l environnement adossée à la Constitution Dispositions françaises environnementales Plan d action de Bali Poznan : Rôle et répercussion des systèmes de PI 2007 2008 Grenelle de l environnement Sommet de Copenhague 2009 > Page 4

Mise en œuvre du Grenelle Engagements de la France : > Division par quatre des émissions de CO 2 d'ici 2050 > Baisse moyenne de l'intensité énergétique finale d'au moins 2% par an à partir de 2015 et de 2,5% sur 2015-2030 > Porter à au moins 23% en 2020 la part des énergies renouvelables dans la d énergie finale (doublement par rapport à 2005) > Diminuer de 15% d ici 2012 les quantités de déchets partant à l incinération ou au stockage > Porter à 45% en 2015 le taux de recyclage des déchets ménagers (75% dès 2012 pour les déchets des entreprises et les emballages) > Page 5

L éco-innovation en France Industries manufact. 11% Résid. 22% Industries manufact. 25% Résid. 18% Agric. 2% Agric. 1% Energie 8% Energie 17% Transp. 62% Transp. 34% Large importance des transports dans l éco-innovation en France Eco-innovation : 37% du total des brevets publiés en 2009 Emissions de CO2 Source : Citepa Répartition des brevets d éco-innovations > Page 6

Périmètre de l étude Total des brevets français en 2009 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Brevets centrés sur la production d énergie, la maîtrise de la ou la dépollution (15%) Brevets liés à l écoinnovation (37%) Part des brevets centrés sur la production d énergie, la maîtrise de la ou la dépollution: 7% en 2000, 10% en 2005, 15% en 2009 > Page 7

1 ère partie > Solaire > Eolien > Géothermie > Hydraulique > Biomasse > Nucléaire > Pile à combustible > Transports Automobile Propulsion alternative Aéronautique Ferroviaire > Bâtiments Isolation Chauffage Eclairage > Par secteurs Traitement de l air Traitement de l eau > Traitement des déchets > Page 8

Contexte énergétique en France 1 er producteur d'énergies renouvelables de l UE > Peu de ressources énergétiques fossiles > Construction de barrages à partir des années 1950 > Consommation d'énergies renouvelables dominée par le bois-énergie et l'hydraulique 2 ème producteur d'énergie nucléaire au monde > Programme nucléaire dans les années 1970 > 80 % de la production nette d électricité > Page 9

Nombre de brevets 200 180 160 140 120 100 80 60 Total semi-conducteurs sensibles aux rayonnements utilisation de la chaleur solaire couverture des toits pour collecteurs d'énergie Chiffres-clés : 7 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 85 brevets en 2009 40 20 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Transformer la lumière (panneaux photovoltaïques) ou la chaleur (concentrateurs) en électricité Technologies en développement : > Procédé de fabrication de silicium impur, > Cellules solaires organiques à base de polymères > Page 10

Nombre de brevets 60 50 40 30 20 10 0 Axe Horizontal Axe Vertical Global 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Utiliser l énergie du vent pour produire de l électricité Technologies prépondérantes : > Eoliennes à axe horizontal, > Orientation du rotor Chiffres-clés : 4 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 42 brevets en 2009 > Page 11

Nombre de brevets 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Se servir de la chaleur naturelle du sol Chiffres-clés : Peu de brevets, mais forte augmentation à partir de 2008 Technologies prépondérantes : > Puits canadien (préchauffage hivernal en souterrain de l air ventilé) > Page 12

Nombre de brevets 60 50 40 30 20 10 0 Barrages Vagues/Marées Commande Machines motrices Global 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Utiliser l énergie de l eau pour produire de l électricité Technologies prépondérantes : > Hydroliennes, > Technologies utilisant l énergie de la houle Chiffres-clés : 4 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 43 brevets en 2009 > Page 13

Nombre de brevets 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Biomasse - Global Biogaz Biocarburants 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Chiffres-clés : 15 brevets en 2009 Globalement stable But : CO 2 émis lors de la combustion = CO 2 absorbé lors de la croissance Potentiel de la biomasse dans l UE : 300 millions de tep, soit 15% du besoin en énergie primaire de l UE en 2030 > Page 14

Nombre de brevets 140 120 100 80 60 40 20 0 Total mesure des radiations réacteurs protection 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Technologie prépondérante : > Réacteur à eau pressurisée Chiffres-clés : Environ 100 brevets par an sur la période 2000-2009 > Page 15

Nombre de brevets 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 - P.A.C. 0 Pile à combustible - Total Fonctionnement Automobile 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Chiffres-clés : Pic atteint en 2005 44 brevets en 2009 Buts : Vecteur d énergie, autonomie des appareils portables Technologies prépondérantes : > Piles au méthanol > Piles à hydrogène > Page 16

% du nombre de brevets Energie - Comparaison par pays 6,0% 5,5% 5,0% 4,5% 4,0% 3,5% 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% FR DE ES US CN JP 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Effort important en R&D des pays Européens, en particulier de l Espagne 3000 brevets 300 000 brevets > Page 17

- Répartition nucléaire 36% charbon 1% biomasse 5% hydraulique 13% 7% 8% 16% 5% FRANCE solaire 29% eolien 12% geothermie ALLEMAGNE 4% 2% ETATS-UNIS 1% 23% 39% Beaucoup de brevets sur les technologies alternatives, par rapport à leur utilisation effective 50% 40% 5% 4% 10% JAPON 5% 2% 20% 9% 28% 15% 9% 2% > Page 18

- Déposants nombre de brevets par déposant 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 1,39 1,38 Peu de déposants, marché mature 1,16 Beaucoup de déposants, marché en construction moyenne FR nucléaire hydraulique solaire éolien Déposants universitaires : > Solaire : 15% des brevets déposés par des établissements publics > Eolien et hydraulique : 3% des brevets déposés par des établissements publics 1,04 0,84 > Page 19

2ème partie > Solaire > Eolien > Géothermie > Hydraulique > Biomasse > Nucléaire > Pile à combustible > Transports Automobile Propulsion alternative Aéronautique Ferroviaire > Bâtiments Isolation Chauffage Eclairage > Par secteurs Traitement de l air Traitement de l eau > Traitement des déchets > Page 20

Transports 500 Chiffres-clés : Nombre de brevets 450 400 350 300 250 200 150 Total Lubrification EGR Admission Suralimentation Surveillance Commande 4 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 479 brevets en 2009 100 50 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Réduire la d énergies fossiles. Technologie en développement : > Amélioration de l admission > Pneumatiques à faible résistance de roulement > Suralimentation - réduction de la cylindrée > Page 21

Nombre de brevets 250 200 150 100 Transports 50 0 Hybride Electrique Global 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Chiffres-clés : 2,5 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 125 brevets en 2009 But : Utiliser des systèmes de propulsion moins polluants Technologie prépondérante : > Amélioration du stockage d énergie > Procédés de récupération d énergie > Page 22

Nombre de brevets 250 200 150 100 Transports 50 0 Total Mise en température Pertes entre étages Lubrification Turbocompression Commande 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Réduire la d énergies fossiles Technologies en développement : > Gestion de la température > Diminution des pertes internes > Amélioration de la commande Chiffres-clés : 7 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 141 brevets en 2009 > Page 23

Transports - Comparaison par pays 6,0% Automobile % du nombre de brevets % du nombre de brevets 5,0% 4,0% 3,0% 2,0% 1,0% 0,0% 1,8% 1,6% 1,4% 1,2% 1,0% 0,8% 0,6% 0,4% FR US DE CN JP 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 FR US DE CN JP Aéronautique La France consacre une part croissante de brevets dans la maitrise de la dans l aéronautique et l automobile 0,2% 0,0% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 > Page 24

Nombre de brevets 140 120 100 80 60 40 20 Transports 0 Global fret voie ferrée 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Technologie en développement : > Tramways > Ferroutage Chiffres-clés : Stabilité du nombre de brevets 109 brevets en 2009 > Page 25

Nombre de brevets 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Bâtiment Isolation - Total Isolation en général Fenêtres Toit 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Chiffres-clés : 2 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 57 brevets en 2009 But : Réduire les pertes de chaleur en hiver, et le besoin de climatisation en été De plus en plus de normes et d aides financières > Page 26

Nombre de brevets 140 120 100 Bâtiment 80 60 40 20 0 Chauffage - Total Poêles Fluides Chauffage central 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Augmenter le rendement énergétique et l efficacité de chauffage Technologies prépondérantes : > Systèmes de commande > Appareils à convection d air Chiffres-clés : 70 brevets en 2009 20 % utilisent l électricité comme source d énergie > Page 27

Nombre de brevets 200 150 100 50 Bâtiment 0 Total éclairage pour le bâtiment éclairage pour l'automobile 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Chiffres-clés : Environ 80 brevets par an Part décroissante des applications aux bâtiments Remarques: > Forte activité dans les LED, pic en 2007 lié aux LED pour véhicules automobiles > Peu de brevets dans les ampoules basse > Page 28

Bâtiment - Comparaison par pays % du nombre de brevets 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% FR DE US CN JP 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Chiffres-clés : Augmentation constante de la part des brevets consacrés au bâtiment. > Page 29

3ème partie > Solaire > Eolien > Géothermie > Hydraulique > Biomasse > Nucléaire > Pile à combustible > Transports Automobile Propulsion alternative Aéronautique Ferroviaire > Bâtiments Isolation Chauffage Eclairage > Par secteurs Traitement de l air Traitement de l eau > Traitement des déchets > Page 30

Nombre de brevets 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 total traitement de l'air traitement de l'eau traitement des sols 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 But : Limiter les risques sanitaires et écologiques Remarques : > Peu de brevets dans la dépollution des sols > Forte augmentation dans le traitement de l air Chiffres-clés : Nombre de brevets en 2009 Sol : 6 Eau : 100 Air : 350 > Page 31

Nombre de brevets 400 350 300 250 200 150 100 total traitement de l'air application aux transports hors transports captage et stockage de CO2 Chiffres-clés : 2,5 fois plus de brevets en 2009 qu en 2000 70% des brevets dans le domaine des transports en 2009 50 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Principales sources de pollution de l air : transports routiers, activités industrielles, environnement domestique Technologies en développement : > Captage et stockage de CO 2 > Filtration catalytique > Page 32

Nombre de brevets 140 120 100 80 60 total traitement de l'eau traitement chimique ou physique traitement biologique Chiffres-clés : 2,5 fois plus de traitement chimique ou physique que de traitement biologique 40 20 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Principaux polluants de l eau : nitrates, phosphates (engrais) ; métaux lourds Technologies prépondérantes : > Précipitation d impuretés en suspension > Absorption ou adsorption > Page 33

- Comparaison par pays % du nombre de brevets 3,5% 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 La France consacre une part croissante de brevets dans la dépollution (2% en 2000, 3% en 2009) Cette part a tendance à rester stable dans les autres pays FR DE US CN JP GB > Page 34

Nombre de brevets 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 total déchets valorisation élimination, décontamination 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Valorisation des déchets sous forme de matériaux (recyclage) ou d énergie Technologies en développement : > Séparation de composants, tri sélectif > Décontamination (amiante) Chiffres-clés : 120 brevets en 2009 > Page 35

% du nombre de brevets Traitement des déchets - Par pays 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 La France consacre une part globalement stable de brevets dans le traitement des déchets Cette part a tendance à baisser dans les autres pays FR DE US CN JP GB > Page 36

s Tendances à la hausse : solaire, éolien, propulsions alternatives, isolation, chauffage, stockage du CO 2, dépollution. Tendances à la baisse : biomasse, nucléaire, pile à combustible, moteur à combustion interne. Transversalité : les éco-innovations sont réparties dans des domaines très divers. La part des brevets liés à la production d énergie, à la maîtrise de la ou à la dépollution est multipliée par 2 entre 2000 et 2009, pour atteindre 15%. > Page 37

Contacts : Mireille Bramant : 01 53 04 52 09 mbramant@inpi.fr Institut national de la propriété David Duriez : Raphaël Levy : 01 53 04 57 76 dduriez@inpi.fr 01 53 04 56 44 rlevy@inpi.fr Joris Reppert : industrielle Jonathan Witt : 01 53 04 46 76 jreppert@inpi.fr 01 53 04 57 77 jwitt@inpi.fr