L'équipement remplit les installations d'Amperesand.

L’infrastructure électrique mondiale regorge de transformateurs, ces équipements qui modifient la tension à mesure que l’électricité circule dans le réseau. Ils sont présents presque partout, des centrales électriques aux chargeurs de téléphone. Pour la plupart, ils sont restés inchangés depuis leur développement à la fin des années 1800.

Cette longévité témoigne de la conception originale, mais aussi du peu de changements que le réseau a subi au cours des années qui ont suivi.

Pourtant, avec les énergies renouvelables distribuées, les batteries et les véhicules électriques, le changement se produit sur le réseau mondial plus rapidement qu’à aucun moment au cours du siècle dernier. L’électricité ne doit plus circuler principalement dans une seule direction, depuis une poignée de centrales électriques massives jusqu’à des millions d’utilisateurs finaux. Au lieu de cela, chacun de ces utilisateurs finaux pourrait être lui-même un fournisseur d’électricité, ce qui rend la vie difficile pour le modeste transformateur.

De plus, la demande de transformateurs a dépassé l’offre, ralentissant le déploiement de projets d’énergie renouvelable et augmentant les coûts.

Entrez les transformateurs à semi-conducteurs, qui promettent d’être ce que le circuit intégré était au tube à vide. Les transformateurs traditionnels sont des dispositifs passifs, augmentant ou diminuant inconsidérément la tension. Les versions SSD promettent de faire bien plus.

Pendant des années, il ne s’agissait que de projets de recherche. Amperesand espère changer cela. La startup d’électronique de puissance a levé un tour de table de 12,45 millions de dollars pour aider l’équipe à commercialiser la technologie de transformateur à semi-conducteurs en carbure de silicium qu’elle a développée dans les laboratoires de recherche de l’Université technologique de Nanyang à Singapour. Le cycle a été codirigé par Xora Innovation, la branche de démarrage de Temasek, et Material Impact. TDK Ventures et Foothill Ventures y ont participé.

étincelles

Les transformateurs actuels sont éprouvés, très efficaces et relativement peu coûteux. Mais ils sont également massifs et ne peuvent pas aider à réguler la tension ou la fréquence. Si les hausses ou les baisses sont trop importantes, cela peut déstabiliser le réseau.

À mesure que de nouveaux éléments sont ajoutés au réseau – des panneaux solaires aux batteries pour toute la maison et aux chargeurs rapides pour véhicules électriques – il y a plus de risques que les choses tournent mal. Un convertisseur sur une éolienne, qui produit des fréquences qui montent et descendent avec la vitesse du vent, peut produire une puissance constante légèrement différente d’un autre modèle. La même chose pourrait être vraie pour les contrôleurs de batterie et les onduleurs solaires. « Il n’y a pas d’uniformité, il y a beaucoup de hasard », a déclaré à TechCrunch Anshuman Tripathi, co-fondateur et vice-président de l’ingénierie. « Lorsque cela se produit, vous devez disposer d’un frontal actif. » Ce frontal actif ne se contentera pas de prendre le pouvoir tel qu’il est donné, mais contribuera également à atténuer le caractère aléatoire.

Les transformateurs à semi-conducteurs peuvent remplir ce rôle. Mais il faudra plusieurs années avant que les services publics, peu enclins au risque, décident de les utiliser. Amperesand commence donc par vendre à des sociétés de recharge de véhicules électriques pour alimenter leurs ports.

« La recharge des véhicules électriques est un excellent cas d’utilisation », a déclaré Phil Inagaki, directeur général de Xora et PDG par intérim d’Amperesand. « L’ampleur de ce que les gens envisagent de déployer dans le monde avec la recharge des véhicules électriques crée le plus grand marché pour les transformateurs. »

De plus, les transformateurs à semi-conducteurs sont plus petits que leurs prédécesseurs et nécessitent moins de refroidissement, ce qui signifie que les installations peuvent nécessiter jusqu’à 75 % d’espace en moins, a déclaré Inagaki. « Si vous voulez une borne de recharge rapide dans une ville, vous n’aurez peut-être pas beaucoup de place », a-t-il déclaré. Même en dehors des villes, l’espace est un facteur à prendre en compte. « Les gens qui travaillent dans le domaine de la recharge rapide, j’ai été surpris, ils en parlent plus que je ne le pensais. »

Amperesand a déclaré pouvoir adapter ses transformateurs aux besoins de différents sites. Contrairement aux transformateurs traditionnels, qui sont des équipements monolithiques, les transformateurs à semi-conducteurs peuvent être construits à l’aide de modules. Besoin de plus de puissance ? Ajoutez simplement plus de modules.

Transformer la façon dont les transformateurs sont fabriqués

Pour une entreprise qui cherche à vendre des équipements coûteux connectés au réseau, 12,5 millions de dollars ne suffiront pas. Heureusement, la startup ne prévoit pas avoir besoin de construire beaucoup d’infrastructures de fabrication en dehors d’un assemblage final à proximité de l’endroit où les transformateurs seront utilisés. Un certain nombre de fabricants de semi-conducteurs peuvent fabriquer des dispositifs en carbure de silicium, et il existe encore plus de fournisseurs capables de fournir des cartes de circuits imprimés. Amperesand prévoit de livrer les premières unités aux États-Unis et à Singapour en 2025, avec une commercialisation complète l’année suivante.

« Les vieux transformateurs sont basés sur des noyaux de fer et des liquides de refroidissement à l’huile. Ces choses sont très difficiles à mettre à l’échelle dans le secteur manufacturier », a déclaré Inagaki. « Rien ne progresse en termes de performances et de coûts comme la technologie des semi-conducteurs. »

Et comme les transformateurs à semi-conducteurs sont fondamentalement des semi-conducteurs, ils sont dotés de capteurs capables de fournir aux opérateurs de réseau des données plus fines qui leur permettront de mieux comprendre le fonctionnement du réseau.

Une fois que l’entreprise aura prouvé la technologie et suscité l’intérêt des clients, Inagaki pense qu’Amperesand pourra rapidement augmenter ses revenus. « Ce n’est pas comme les unités à bas prix demandé », a déclaré Inagaki. « Nous pensons que c’est un type d’entreprise qui pourrait rapidement [reach] les premiers 100 millions de dollars de revenus. Il dispose d’une marge de manœuvre suffisante pour atteindre un chiffre d’affaires d’un milliard de dollars sans même nuire au marché total en termes d’infrastructure déployée.

Si l’entreprise parvient à percer le marché, elle pourrait mettre le réseau sur la voie de « l’Internet de l’énergie » que les experts attendent depuis des années. Une telle grille ne dépendrait pas uniquement de signaux bruts provenant de quelques points, mais serait plutôt inondée de données. Il peut réagir rapidement aux pics de demande, comme lorsque des semi-remorques électriques se branchent pour se recharger, ou s’adapter aux surtensions provenant de quartiers dotés d’énergie solaire ou faire appel à des batteries distribuées pour stabiliser le réseau lorsque les nuages ​​passent au-dessus de ces quartiers.

Il faudra des années avant que l’Internet de l’énergie n’arrive, mais les transformateurs à semi-conducteurs pourraient devenir la pierre angulaire de tout cela.

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