Ce n’est un secret pour personne : le réseau électrique vieillit, mais une partie se démarque des autres. Les transformateurs n’ont pas beaucoup changé depuis que Thomas Edison a fabriqué sa première ampoule.
Aujourd’hui, une série de startups travaillent à moderniser le transformateur, en le remplaçant par une électronique de puissance moderne qui promet de donner aux opérateurs de réseau plus de contrôle sur la manière et le lieu où l’électricité circule.
« Cela devient un appareil très puissant, équivalent à votre routeur Internet », a déclaré à TechCrunch Subhashish Bhattacharya, co-fondateur et CTO de la DG Matrix.
Trois startups ont récemment lancé des levées de fonds importantes pour intensifier la production de leurs technologies de transformateurs à semi-conducteurs. Cette semaine, DG Matrix a levé une série A de 60 millions de dollars et Heron Power a levé 140 millions de dollars lors d’une série B. En novembre, Amperesand a levé 80 millions de dollars pour poursuivre le marché en plein essor des centres de données.
Les transformateurs existants sont fiables et efficaces, mais c’est tout. Ce sont des instruments relativement rudimentaires, constitués en grande partie de cuivre et de fer. Ils réagissent passivement aux changements sur le réseau et ne sont capables d’effectuer qu’une seule tâche par appareil.
« Un transformateur à l’ancienne en acier, en cuivre et en huile n’a aucune surveillance, n’a aucun contrôle », a déclaré Drew Baglino, fondateur et PDG de Heron Power, à TechCrunch. Dans les cas où une surtension électrique ou une centrale électrique se met hors ligne, cela peut constituer un handicap.
Les appareils peuvent intégrer l’énergie provenant d’une gamme de sources différentes – y compris les centrales électriques traditionnelles, les énergies renouvelables et les batteries – et transformer cette électricité en courant alternatif (AC) ou en courant continu (DC) à un certain nombre de tensions différentes, ce qui leur permet de remplacer plusieurs appareils.
Événement Techcrunch
Boston, Massachusetts
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9 juin 2026
Pour les centres de données, les transformateurs à semi-conducteurs offrent une alternative intéressante, leur permettant de réduire l’empreinte de leurs systèmes électriques tout en leur donnant un contrôle plus précis sur où et comment l’électricité est dirigée.
Les transformateurs à semi-conducteurs sont sur le point d’arriver à un moment où les transformateurs existants vieillissent et où la demande pour de nouveaux augmente – un supercycle technologique classique. La plupart des transformateurs présents sur le réseau aujourd’hui ont plusieurs décennies, selon le Laboratoire national des Rocheuses (NLR ; anciennement Laboratoire national des énergies renouvelables). À mesure que la demande des centres de données, des chargeurs de véhicules électriques et d’autres parties du réseau augmente, le NLR s’attend à ce que la quantité d’énergie circulant dans les transformateurs double d’ici 2050.
Si les centres de données constituent le premier marché visé par ces entreprises, elles visent également le réseau électrique, qui, aux États-Unis seulement, héberge jusqu’à 80 millions de transformateurs.
« Tous les transformateurs de distribution devront à terme être remplacés. Plus de 50 % d’entre eux ont 35 ans. Il y a un grand besoin de mise à niveau », a déclaré Baglino.
Parce qu’ils sont fabriqués à partir de matériaux à base de silicium, ils sont flexibles, contrôlables et modifiables par logiciel. Ils sont également à l’abri des fluctuations de prix qui secouent le marché du cuivre.
« Les semi-conducteurs de puissance ne cessent de devenir moins chers. L’acier, le cuivre et le pétrole ne sont malheureusement pas dans cette situation », a déclaré Baglino. « Les prix des matières premières peuvent fluctuer partout, et ils augmentent généralement. »
Dans un transformateur à l’ancienne, l’énergie circule dans le transformateur via des fils de cuivre enroulés autour d’un côté d’un noyau de fer en forme de O. Lorsque l’électricité circule, elle induit un champ magnétique dans le noyau. De l’autre côté du noyau, le champ magnétique induit de l’électricité dans un autre ensemble d’enroulements en cuivre. Si les fils s’enroulent autour du noyau plus de fois du côté entrée que du côté sortie, la tension diminue du côté sortie. Si le rapport s’inverse, la tension de sortie augmente.
Les transformateurs à semi-conducteurs évitent les enroulements en cuivre au profit des semi-conducteurs, utilisant des matériaux comme le carbure de silicium ou le nitrure de gallium pour gérer la conversion de fréquence. Ils peuvent venir dans une gamme de configurations, la configuration la plus complète étant composée de trois parties de base : un redresseur qui convertit le courant alternatif en courant continu, un convertisseur qui modifie la tension du courant continu et un onduleur qui reconvertit le courant continu en courant alternatif.
Contrairement aux transformateurs à noyau de fer, les transformateurs à semi-conducteurs peuvent gérer une énergie qui circule dans les deux sens, ce qui les rend utiles dans les endroits nécessitant une alimentation de secours, comme les centres de données.
Dans un centre de données, un transformateur à semi-conducteurs peut remplacer plusieurs équipements différents, pas seulement le transformateur qui abaisse la tension du réseau. Chaque centre de données utilise une alimentation de secours, ce qui nécessite une série de périphériques pour alimenter l’installation. Les transformateurs à semi-conducteurs peuvent gérer toutes ces tâches dans un seul boîtier.
La technologie permet également aux centres de données d’intégrer plus facilement l’énergie dite derrière le compteur, où la capacité de production est connectée directement au centre de données, et non au réseau. Ceux-ci nécessitent généralement un autre ensemble de transformateurs.
Et lorsqu’ils sont associés à des batteries à l’échelle du réseau, les transformateurs à semi-conducteurs peuvent également éliminer les alimentations sans interruption (UPS), libérant ainsi de l’espace à l’intérieur du centre de données pour davantage de racks.
« Si vous additionnez le coût de tout ce que nous avons retiré, nous représentons 60 à 70 % de ce coût », a déclaré Haroon Inam, co-fondateur et PDG de DG Matrix, à TechCrunch.
DG Matrix s’est concentré sur sa technologie Interport, qui peut acheminer l’énergie de plusieurs sources vers plusieurs charges de tensions différentes, une configuration sur laquelle la société détient plusieurs brevets.
Heron Power, quant à lui, travaille à transformer l’énergie moyenne tension dans les centres de données, les parcs solaires et les installations de batteries à l’échelle du réseau. Dans un centre de données, ses transformateurs Heron Link peuvent fournir aux racks 30 secondes d’alimentation pendant que les sources de sauvegarde sont en ligne. Au total, Heron Link occupe 70 % d’espace en moins que les pièces existantes. Dans une ferme solaire, les transformateurs de Heron Power peuvent remplir les fonctions d’un onduleur et d’un transformateur pour le même prix.
Dans une comparaison directe, les transformateurs à semi-conducteurs coûtent toujours plus cher que les transformateurs à noyau de fer. Pour cette raison, il est peu probable qu’ils remplacent les boîtiers bourdonnants géants des sous-stations du réseau dans un avenir très proche.
Mais dans les centres de données et les centres de recharge pour véhicules électriques, où les transformateurs à semi-conducteurs remplacent plusieurs équipements, ils vont commencer à faire leur chemin.
Lorsqu’ils seront finalement connectés en plus grand nombre au réseau, ils auront le potentiel de réduire les coûts de transport et de distribution, l’un des principaux contributeurs à l’inflation des factures de services publics.
Parce que les transformateurs actuels sont passifs, incapables de réagir aux fluctuations, les réseaux de distribution ont été construits avec une quantité importante de capacité disponible, a expliqué Baglino. Les transformateurs à semi-conducteurs peuvent cependant s’adapter aux conditions changeantes, permettant ainsi aux opérateurs de réseau d’envoyer davantage d’énergie via les mêmes lignes.
« Vous pouvez réellement rendre l’infrastructure plus abordable parce que vous faites passer plus de kilowattheures à travers les mêmes poteaux et câbles », a-t-il déclaré. « C’est là que l’intelligence, à la place des objets mécaniques passifs conçus il y a 100 ans, peut faire une grande différence. »
