Une tendance transformatrice qui remodèle le secteur est l’intégration de l’IA et de l’apprentissage automatique dans les systèmes de relais, permettant une protection adaptative qui répond en temps réel aux conditions de panne dynamiques. Les chercheurs ont développé un système de protection adaptative innovant utilisant des réseaux neuronaux profonds (DNN) et un cadre hybride de programmation quadratique séquentielle et algorithme génétique (GA-SQP), abordant un défi de longue date dans les systèmes de distribution : les courants de court-circuit fluctuants provoqués par des emplacements de défauts variables. Contrairement aux relais traditionnels avec des paramètres fixes, cette solution basée sur l'IA utilise des DNN pour la détection de localisation des défauts en ligne, transmettant instantanément les paramètres de coordination optimaux aux relais pour maintenir la fiabilité du système. « Cette technologie garantit que les contraintes de protection restent intactes dans les paramètres adaptatifs, en s'appuyant sur une identification précise des défauts grâce à l'apprentissage automatique », explique Faraj Al-Bhadely, auteur principal de l'étude. Les tests sur le terrain sur les réseaux de distribution IEEE à 14, 15 et 30 bus ont démontré une amélioration significative de la vitesse du système de protection par rapport aux méthodes conventionnelles, ce qui change la donne pour les réseaux intelligents et les systèmes électriques industriels. De grands fabricants, dont ABB et Siemens, intègrent déjà cette technologie adaptative dans leurs gammes de produits, avec des déploiements pilotes dans des installations industrielles européennes réduisant de 40 % les temps d'arrêt dus à des pannes électriques .
Le lancement de relais statiques (SSR) avancés est un autre moteur clé de la croissance du marché, offrant des performances, une durabilité et une efficacité énergétique améliorées pour les applications industrielles et commerciales. Schneider Electric a dévoilé son relais statique modulaire Harmony SSM2A16BD, une solution monophasée montée sur rail DIN conçue pour la commutation sans tension dans les systèmes de chauffage, d'éclairage et de commande de moteurs. Ce relais compact (largeur 18 mm, hauteur 90,3 mm) offre une plage de courant de charge de 0,15 à 6 A, fonctionne à des tensions d'entrée de 4 à 32 V CC et des tensions de sortie de 24 à 280 V CA, et présente une résistance d'isolation de 1 000 MΩ à 500 V CC, répondant aux normes rigoureuses CEI 61000 et UL 94 V0. Avec une tolérance aux surtensions transitoires de 600 V et une gestion des surintensités de 715 A pendant 16,6 ms, le SSM2A16BD est conçu pour résister aux environnements industriels difficiles, ce qui le rend idéal pour l'automatisation des processus, les systèmes CVC et les installations d'énergie renouvelable. La disponibilité du produit dans les installations de distribution mondiales reflète la forte demande du marché pour les relais statiques, qui remplacent rapidement les relais électromécaniques dans les applications nécessitant des fréquences de commutation élevées et de longues durées de vie opérationnelles .
Les marchés émergents du Moyen-Orient, d’Afrique et d’Amérique du Sud apparaissent comme des moteurs de croissance essentiels, tirés par le développement d’infrastructures à grande échelle, l’urbanisation et les investissements dans les énergies renouvelables. Le marché des relais au Moyen-Orient et en Afrique (MEA) devrait croître à un TCAC de 8,7 % jusqu'en 2030, l'Arabie saoudite, les Émirats arabes unis et l'Afrique du Sud étant en tête de la demande en raison des projets de villes intelligentes en cours et des initiatives en matière d'énergie solaire. En Arabie Saoudite, le développement de la ville futuriste NEOM crée une demande importante de relais de haute fiabilité pour la distribution d'énergie, l'automatisation des bâtiments et les systèmes de transport. L'Amérique du Sud connaît également une croissance robuste, le Brésil, l'Argentine et la Colombie investissant dans la modernisation du réseau électrique et l'expansion industrielle, propulsant le marché régional des relais à environ 1,2 milliard de dollars d'ici 2025. Les fabricants locaux s'associent à des entreprises internationales pour répondre à cette demande : le brésilien WEG a collaboré avec TE Connectivity pour produire des relais personnalisés pour le secteur en pleine croissance de la fabrication de véhicules électriques du pays, tandis que la société sud-africaine Reutech Electronics a obtenu des contrats pour fournir des relais pour des projets d'énergie renouvelable dans la communauté de développement de l'Afrique australe. (SADC) .
La dynamique du marché régional est de plus en plus définie par la spécialisation et le soutien politique. En Asie-Pacifique, la Chine reste le plus gros consommateur, mais l'Inde et l'Asie du Sud-Est comblent l'écart avec des taux de croissance à deux chiffres, tirés par les initiatives gouvernementales visant à développer les infrastructures électriques et à promouvoir l'industrialisation. L'Europe maintient son leadership dans les solutions de relais de haute technologie, l'Allemagne, le Royaume-Uni et la France se concentrant sur les relais durables et intégrés à l'IA pour s'aligner sur les objectifs du Green Deal de l'UE. L’Amérique du Nord exploite sa force dans l’IoT industriel, avec la société américaine Rockwell Automation développant des relais améliorés par l’IA pour les applications de fabrication intelligente. La convergence des atouts régionaux crée notamment de nouvelles opportunités de collaboration transfrontalière : les fabricants japonais fournissent des microrelais de précision aux entreprises électroniques d'Asie du Sud-Est, tandis que les entreprises européennes exportent des systèmes de relais adaptatifs vers des projets de réseaux intelligents au Moyen-Orient .
Malgré la forte trajectoire de croissance du secteur, des défis persistent, notamment le coût élevé des relais intégrés à l'IA et le besoin de personnel qualifié pour installer et entretenir des systèmes avancés. La volatilité des prix des matières premières, en particulier du cuivre et des céramiques spécialisées, a également un impact sur les coûts de fabrication, incitant les fabricants à investir dans la diversification de la chaîne d'approvisionnement et dans les matériaux alternatifs. Cependant, ces défis sont relevés grâce à des investissements continus en R&D et à un soutien politique : les gouvernements des marchés émergents offrent des subventions pour l'adoption de technologies intelligentes de gestion de l'énergie, tandis que les fabricants développent des versions rentables de relais pilotés par l'IA, adaptées aux marchés sensibles aux prix. De plus, la Commission électrotechnique internationale (CEI) travaille à l'établissement de normes mondiales pour les relais adaptatifs et sans fil, garantissant l'interopérabilité et réduisant les barrières à l'entrée pour les nouveaux acteurs du marché .
À l’avenir, le secteur des relais est prêt à connaître une croissance soutenue, l’intégration de l’IA, la technologie à semi-conducteurs et l’expansion des marchés émergents restant des moteurs clés. Les experts prévoient que le marché mondial dépassera les 28 milliards de dollars d'ici 2030, les relais adaptatifs représentant 25 % des ventes totales et les marchés émergents contribuant à plus de 40 % de la croissance des revenus. Les innovations futures se concentreront probablement sur l'intégration de l'IA avec l'informatique de pointe pour la prise de décision en temps réel, le développement de matériaux de relais biodégradables et économes en énergie, et l'expansion des applications de relais dans les piles à combustible à hydrogène et les véhicules autonomes. Alors que les fabricants continuent de repousser les limites de la technologie et d’étendre leur empreinte mondiale, les relais resteront des éléments indispensables dans la transition vers un écosystème énergétique plus connecté, efficace et durable, favorisant le progrès dans tous les secteurs et sur tous les continents.
