Le Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Liten) est un institut de recherche du CEA consacré aux nouvelles technologies de l’énergie et membre de l'Institut Carnot Énergies du futur. Il est principalement basé sur le polygone scientifique de Grenoble, ainsi que sur le campus de l'Institut national de l'énergie solaire (INES) au Bourget-du-Lac. Il compte parmi les plus grands centres de recherche européen dédiés à la transition énergétique.
Ses activités se concentrent sur plusieurs domaines clés : l'énergie solaire, le stockage de l’énergie (avec les batteries et l’hydrogène), les systèmes et réseaux d’énergie, les matériaux, le tout dans une logique d'efficacité énergétique et d'économie circulaire. Il adresse de nombreuses applications dans les marchés de la production et la distribution d'énergie, des transports, des procédés industriels, et de l'environnement.
Il est associé à l'Université Grenoble Alpes.
Domaines d'activité Le CEA-Liten se focalise sur la production d'énergies renouvelables (EnR), en particulier le photovoltaïque, mais également sur leur stockage, leur conversion et leurs usages dans une démarche globale d’économie circulaire.
Placé parmi les principaux acteurs des pôles de compétitivité régionaux Tenerrdis et Axelera, l’institut conduit également des recherches dans le domaine de l'électronique structurelle en collaboration avec le Leti, autre institut du CEA implanté à Grenoble. Il a aussi accès aux installations proches comme celles de Minatec ou plus largement du campus GIANT. Depuis 2007, le Liten s’est également engagé dans une dynamique de ressourcement et développement partenarial pour renforcer sa place d’acteur majeur de l’innovation des énergies bas carbone en rejoignant un groupe d’une dizaine de laboratoires universitaires pour constituer l’institut Carnot Énergies du futur..
Missions et applications Le Liten exerce ses missions principalement dans le domaine des nouvelles technologies pour l'énergie (énergies renouvelables, stockage, systèmes et réseaux) et des nouveaux matériaux, et ses axes de recherche se concentrent plus particulièrement sur :
Développer des composants solaires photovoltaïques à haute performance, les intégrer dans des systèmes innovants et compétitifs ; Imaginer et mettre au point les futures générations de batteries alliant performance, sécurité et durabilité ; Concevoir des techniques de production, stockage, transport et conversion pour le déploiement de la filière hydrogène ; Concevoir et exploiter des outils numériques pour dimensionner et piloter de manière optimale les systèmes et réseaux d’énergie - électricité, gaz et chaleur ; Développer des composants pour la gestion de l’énergie électrique (convertisseurs de puissance) et de l’énergie thermique (génération, conversion et stockage) ; Intégrer les principes de l’économie circulaire « réduire, réutiliser, recycler » à l’ensemble de nos développements afin de réduire l’empreinte de la transition énergétique sur les matières premières ; Développer des techniques de conversion du et de ressources carbonées en produits synthétiques d’intérêt pour l’énergie ou la chimie.
Tous les développements du Liten ont vocation à être transférés à l'industrie et déployés à grande échelle, le tout dans un souci de soutenabilité et de préservation des ressources naturelles (matériaux critiques) et avec un faible impact environnemental..
Pour atteindre ces objectifs, l'institut s'appuie sur ses 13 plateformes technologiques., son portefeuille de plus de ., et mobilise l'expertise d'un millier de chercheurs, techniciens et équipes supports.
Partenariats et collaborations Le CEA-Liten signe régulièrement des accords de coopération avec des entreprises ou des institutions liées au secteur de l'énergie.
Un partenariat avec le groupe Swiss Solar System a par exemple été signé en 2009 en vue de la mise au point de modules photovoltaïques intégrant des cellules solaires à hétérojonctionenerzine du 3 novembre 2009, Exploiter le potentiel des cellules à hétérojonction..
En 2010, le Liten a signé un contrat avec la société McPhy Energy afin de trouver une solution de stockage de l'hydrogène sous forme solide à l'échelle industrielle...
De même, un accord de collaboration d'une durée de trois ans a été signé en 2012 avec la société Axiosun, filiale du groupe Sunpartner, afin de développer la deuxième génération de centrale solaire photovoltaïque à basse concentrationenerzine.com du 12 avril 2012, Axiosun et le LITEN signent un accord de collaboration..
En octobre de la même année, un accord de collaboration a également été signé avec la société UMICORE pour l’aider à développer et optimiser ses nouveaux matériaux pour accumulateurs au Lithium.
En 2013, le Liten crée un laboratoire commun avec la société Atmostat, dans le but de développer une unité de méthanation consacrée aux applications de Power to Gas..
En , le Liten a signé un accord avec la société Prodways afin d'améliorer la recherche sur l’impression 3D et notamment la nano-structuration des matériaux pour en améliorer leurs propriétés. Prodways and CEA-Liten: Serving Industry with 3D Printing and Materials R&D Partnership, sur 3dprint.com, 3 octobre 2014. Dans cette perspective, le Liten se dote d’une plate-forme entièrement consacrée à l’impression 3D, ainsi que d’une plate-forme de recherche et développement composée d’une chaîne complète d’équipements industriels pour mener l’ensemble du processus de réalisation de ces matériaux à partir de poudres métalliques, céramiques ou magnétiques.
En , le Liten signe un accord de collaboration avec l’équipementier suisse Meyer Burger pour le développement de la technologie photovoltaïque hétérojonction à haut rendement.
Un accord de coopération signé en entre le Liten et l'institut de recherche allemand Fraunhofer ISE a permis de mettre en place un laboratoire commun afin de développer de nouveaux produits photovoltaïques performants à moindre coût et doter ainsi l’industrie européenne d’un avantage compétitif..
En septembre de la même année, un partenariat est également signé avec ENEL Green Power pour le développement de panneaux photovoltaïques hétérojonction dont la toute première ligne européenne de production industrielle sera inaugurée quatre ans plus tard en 2019 à Catane...
En , le Liten signe un partenariat avec Thales Alenia Space pour le développement de modules photovoltaïques innovants, ultra légers, flexibles et à haut rendement destinés à être intégrés au dirigeable autonome stratosphérique Stratobus TM.
En 2017, un accord de collaboration est signé entre le Liten et l’équipementier Faurecia sur le développement de piles à combustible pour un marché de masse. Début 2018, Le Liten et Hewlett-Packard s’associent pour réinventer la production industrielle grâce à la technologie d’impression 3D HP Multi Jet Fusion.
En 2018, le Liten s’est également rapproché de la société SAFT dans le cadre d’un projet ADEME sur le développement de nouvelles batteries Li-ion haute densité et Li-ion tout solide.
Le Liten a créé en 2019 avec la société AddUp une plateforme commune pour développer la fabrication additive dans le secteur de l'énergie. Les deux partenaires visent ainsi à lever les verrous technologiques pour atteindre des performances inégalées dans la production de pièces ou de dispositifs métalliques. Une machine FormUp 350 bi-laser a été investie dans le cadre du projet de Hub « FAMERGIE » soutenu par la Région Auvergne Rhône-Alpes et le FEDER. Le Liten participe également aux travaux menés sur la plateforme « Additive Factory Hub » (AFH) du plateau de Saclay en proposant son expertise matériaux en complément de l'expertise CND du List pour contribuer à l'évolution des procédés de fabrication additive métallique. Le CEA se distingue aujourd’hui parmi les plus grands déposants de brevets en fabrication additive au monde..
La même année, l’ITE (Institut pour la Transition Energétique) INES.2S porté par le CEA entre dans une nouvelle phase avec une évolution de ses programmes pour ouvrir les opportunités économiques générées par le développement du solaire à l’industrie française. Cet ITE est né d’un partenariat multilatéral dans un esprit de co-investissement de ses partenaires industriels 2CA, CNR, COLAS et Renault.
En , IPVF et le CEA-Liten à l’INES, ont également lancé un programme commun dans le domaine du photovoltaïque. L’objectif de cette collaboration, « Tandem Made in France », est d’accélérer le développement de cellules associant les matériaux pérovskites à la technologie d’hétérojonction de silicium afin de créer un dispositif tandem à haut rendement, transférable à l’échelle industrielle..
En , le CEA-Liten et Symbio - équipementier en systèmes hydrogène filiale de Michelin et Faurecia - renforcent leur relation historique en signant un accord-cadre de collaboration dans le but d’accélérer l’industrialisation de systèmes hydrogène compétitifs au niveau mondial au service de la transition énergétique des transports.
Créations d’entreprises Le Liten est aussi à l'origine de la création d'une dizaine de . dans différents domaines depuis 2010.
La première d'entre elles est ISORG, qui développe des interfaces avec reconnaissance gestuelle en 3D Printed Electronics Interface with Contactless 3D Gesture Recognition, sur printedelectronicsworld.com, 29 septembre 2015 avec des capteurs optiques en électronique organique imprimée. En 2021, la start-up ISORG obtient la certification du FBI pour son capteur d’empreintes digitales, unique au monde..
En 2012, elle est suivie par Hotblock Onboard qui innove grâce à ses matériaux, alliages de silicium développés en coopération avec le Liten pour transformer la chaleur en électricité..
L’année 2013 voit la création de Steadysun, société développant des logiciels de prévision de productibles de systèmes solaires photovoltaïques.
En 2015, c’est la startup Sublimed qui est lancée pour transformer la vie des patients atteints de douleurs chroniques avec un patch de neurostimulation transcutanée flexible et discret..
En 2017 naît PowerUp, de la collaboration entre le CEA-Liten à l’INES et Lumila, pour le développement d’une solution qui prolonge considérablement la durée de vie des batteries lithium grâce à des chargeurs intelligents et facilite leur maintenance prédictive.
La même année est créée SEED-Energy qui évalue grâce à son logiciel Odyssey la rentabilité et la performance environnementale de systèmes multi-énergies et multi-technologies et optimise le dimensionnement de leurs composants et leur stratégie de pilotage.
En , le Smart Energy Hub de Sylfen, issu de dix ans de R&D du Liten, permet la conception, l’assemblage et le test de son premier démonstrateur fonctionnel, une solution hybride de stockage de l’énergie utilisant l’hydrogène et de la cogénération à destination des bâtiments. Ce démonstrateur marque une étape clé dans la stratégie de valorisation industrielle de la technologie française d’électrolyse réversible à haute température. En , Sylfen s'installe sur le site industriel du Cheylas (Isère).. Le à Bruxelles, au cours de la cérémonie de remise du prix EARTO qui récompense les meilleures innovations de l’année, le Smart Energy Hub avec la technologie rSOC (CEA/Sylfen) a reçu le premier prix dans la catégorie « Impact attendu »..
En 2018 est également créée la startup WATTALPS qui développe et fabrique des batteries lithium haute performance pour les engins de chantier et de manutention, les navires et les véhicules spéciaux.
En , Schlumberger New Energy, le CEA et leurs partenaires Vinci et Vicat annoncent la création de Genvia, une société conjointe de technologie pour la production d’hydrogène décarboné par électrolyse à haute température de la vapeur d’eau.
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