Recherche:Pastech/244-3 La Plaque à Induction

Symbole identifiant si un ustensile est compatible avec l'induction

Dans le cadre du projet PASTECH (PAradigmes, Sociétés et TECHnologies) du P2i-4 « L’énergie sous toutes ses formes », des recherches ont été menées sur un système technique convertissant de l’énergie, la plaque à induction, afin de retracer sa trajectoire dans la société.

Introduction

La cuisson, c'est l'art de chauffer de la nourriture pour tuer les bactéries, éliminer les toxines et en faire quelque chose d'assimilable pour le corps humain, nutritionnel et savoureux.

Claude Lévi-Strauss, anthropologue et ethnologue français, disait que « la cuisine constitue une forme d’activité humaine véritablement universelle : pas plus qu’il n’existe de société sans langage, il n’en existe aucune qui d’une façon ou d’une autre ne fasse cuire certains au moins de ses aliments.».

Au 20^e siècle, des inventeurs ont découvert deux nouvelles formes de cuisson : le four à micro-ondes, qui utilise des ondes radio de haute énergie pour cuire la nourriture rapidement et de manière efficace; et la cuisson à induction, qui se base sur l'électromagnétisme et transforme les poêles et casseroles en cuisinière ou cuiseur, en créant de l’énergie thermique à l’intérieur de l'ustensile. Tout le monde connaît le micro-ondes, voire même en possède un. Mais les plaques à induction, elles, sont bien moins populaires, malgré les nombreux avantages plébiscités par les fournisseurs. Cependant, un essor notable commence à apparaître notamment en Europe, et plus récemment en Asie.

Comment peut-on expliquer cet attrait croissant pour les plaques à induction, en particulier sur les continents européen et asiatique? Les arguments en faveur de cette technologie sont-ils de réels avantages ou simplement du marketing?

Histoire de la cuisson

La naissance de la cuisson

Domestication du feu et naissance de la cuisson

L’histoire de la cuisson débute à la préhistoire, aux alentours de 400 000 ans avant JC, lorsque les chasseurs du Paléolithique découvrent le feu et apprennent à le maîtriser. À l’aide de bouts de bois, de silex, puis d’autres outils s’apparentant aux premiers briquets, nos ancêtres introduisent peu à peu le feu dans leur quotidien : d’abord pour le chauffage et l’éclairage, pour se protéger des animaux, puis comme moyen de cuisson. On retrouve en effet en Europe et en Afrique de nombreux foyers autour desquels sont répandus des ossements carbonisés, qui prouvent l’utilisation du feu dans l’alimentation des premiers Hommes. Des recherches archéologiques montrent qu’au fil des millénaires, nos ancêtres ont développé de nombreuses techniques de cuisson : en grillade à même la braise, mais aussi sur des pierres chauffées, en brochettes, en cuisson à l’étouffée, puis dans des fours de terre.

Conséquences de la consommation d'aliments cuits sur l'organisme des premiers Hommes

L’introduction du feu dans l’alimentation a eu de nombreuses conséquences sur le développement des premiers Hommes, si bien que de nombreux archéologues et anthropologues considèrent la cuisson des aliments comme une étape clé dans l’histoire de l’humanité. Pour le biologiste Richard Wrangham, le régime alimentaire de nos ancêtres serait même le moteur de l’évolution.

Un des principaux avantages de la cuisson est qu’elle rend les aliments plus digestes, notamment la viande. Le corps ayant besoin de moins d’énergie pour digérer les aliments cuits que les aliments crus, cette énergie peut être utilisée à d’autres fins, en particulier par le cerveau.  En plus d’être plus simples à digérer, les aliments cuits sont plus faciles à mastiquer. La taille de notre mâchoire n’a rien à voir avec celle de nos ancêtres préhistoriques, car nous n’avons pas besoin de molaires ou de canines aussi grosses qu’eux. La consommation d’aliments cuits a donc permis la réduction de la taille des dents et de la mâchoire (mais aussi de l’intestin), permettant ainsi au cerveau de se développer.

Conséquences sur le développement social d'Homo Sapiens

Non seulement l’introduction de la cuisson dans le quotidien de nos ancêtres a contribué à modifier leur organisme, mais elle a aussi eu de grandes conséquences sur le développement des premières sociétés. Grâce au feu, les Hommes ont pu sécher puis stériliser leurs aliments, ce qui leur a permis de conserver la nourriture et de la transporter, et donc de se déplacer sur des distances plus grandes. La cuisson est ainsi l’un des facteurs de l’expansion d’Homo Sapiens de l’Afrique vers le reste du monde.

De plus, la cuisson des aliments cueillis ou chassés pour le repas commun a sans doute eu un rôle social important : c’est une activité, un moment de convivialité qui rassemble les individus et participe au partage du savoir et de la culture de la tribu. Selon certains anthropologues, l’introduction du feu dans le quotidien des premiers Hommes serait aussi le début de la vie sociale organisée autour d’un foyer. Les peuples, qui auparavant vivaient en tribu et partageaient tout, commencent à se regrouper autour du même foyer que leurs membres proches.

Finalement, l’utilisation du feu dans l’alimentation a aussi permis à celle-ci de se diversifier : certains aliments comme le tubercule, indigeste cru mais consommable une fois cuit, ont pu y être introduits.

Les plaques de cuisson avant l'induction

Avant le XVIII^e siècle

Cuisinère à bois en fonte brute

Avant le début du XIX^e siècle, la cuisson s’effectue principalement avec des cheminées ou des cuisinières à bois ou au charbon. Celles-ci doivent être approvisionnées en continu et les pertes thermiques associées sont conséquentes.  

Plaque à gaz

Gazinière

La première plaque de cuisson voit le jour au XIX^e siècle et fonctionne au gaz. Aux alentours des années 1800, les scientifiques Philippe Lebon, William Murdoch et Frédéric-Albert Winsor parviennent à obtenir du gaz à partir de la distillation de la houille, une roche carbonée sédimentaire. Le gaz commence ainsi à être produit et utilisé, mais tout d’abord seulement comme source d’éclairage. Il faut attendre 1826 pour que l’Anglais James Sharp dépose le premier brevet de la cuisinière à gaz. Dix ans plus tard, Sharp lance une usine de production, mais ce n'est qu'en 1880 que les cuisinières à gaz connaissent un véritable succès : faciles à manipuler et nécessitant moins d’entretien qu’un four classique, elles deviennent de plus en plus populaires.

Plaque électrique

Plaque électrique

Après le gaz, c’est au tour de l’électricité de s’inviter dans la cuisine. En 1892, les propriétaires de la compagnie d’électricité canadienne Electric Light and power Company veulent prouver que l’électricité est vraiment révolutionnaire et pourrait être d’une grande utilité pour la cuisson. Ils organisent ainsi un repas dans un prestigieux hôtel d’Ottawa, capitale du Canada, entièrement concocté grâce à l’électricité. Cette démonstration très prometteuse prouve que l’électricité a sa place dans la cuisine. Durant les décennies qui suivent, plusieurs plaques de cuisson électriques voient le jour, notamment celle de Simplex Electric Company en 1908 et celle d’Armstrong Electric en 1922. C’est durant les années folles (1920-1929), où l’ordre est au « tout électrique », que l’électricité s’installe dans de plus en plus de foyers et que la plaque électrique connaît un véritable succès.

Plaque en vitrocéramique

Plaque en vitrocéramique avec deux foyers radiants

Les plaques de cuisson subissent une autre révolution avec la découverte de la vitrocéramique. Cette céramique, constituée de microcristaux dispersés dans une phase vitreuse, est créée pour la première fois en 1954, par l’Américain Stanley Donald Stookey, de manière accidentelle. Alors qu'il souhaitait traiter une plaque de verre à haute température (450 °C), une panne a lieu dans le régulateur de température. Celle-ci atteint une valeur beaucoup plus élevée que prévue (800 °C). Avant de la sortir du four, Stookey pense trouver la plaque complètement fondue. À sa grande surprise, le verre s’est transformé en une plaque en céramique de couleur blanche. En la sortant, il la fait tomber accidentellement par terre. Celle-ci, au lieu de se briser, reste intacte. C'est ainsi que la plaque en vitrocéramique est née, à cause (ou grâce) de deux erreurs consécutives. Les premières plaques de cuisson en vitrocéramique sont commercialisées vers 1974 par les Établissements Eugène Scholtès. Résistantes et faciles à entretenir, car leur surface est plus simple à nettoyer qu’une plaque à gaz ou électrique, ces plaques de cuisson connaissent un vrai succès depuis une dizaine d’années. Celui-ci peut aussi s’expliquer par leur aspect esthétique : noires, brillantes et parfaitement planes, les plaques en vitrocéramique et leur design épuré attirent de nombreux clients.

Il est important de préciser que la vitrocéramique est bien la matière qui constitue la plaque en contact avec les casseroles, et non pas la technologie qui permet de chauffer celles-ci, contrairement au gaz ou à l’électricité. Ainsi, une plaque en vitrocéramique peut utiliser trois technologies différentes : soient des foyers radiants, soit des foyers à halogène, soit l'induction électromagnétique. Les premiers sont constitués de plusieurs résistances électriques et chauffent la plaque par rayonnement continu. Les seconds émettent des rayonnements infrarouges par séquences et chauffent donc par impulsions successives. La dernière est le sujet de la présente étude.

Émergence et évolution de l'induction

L'expérience de Faraday à l'origine de la découverte de l'induction

Michael Faraday

Pour comprendre comment fonctionnent les plaques à induction, il faut d’abord s'intéresser au principe de l’induction électromagnétique, plus communément appelée induction. Le phénomène de l'induction a été découvert par le scientifique anglais Michael Faraday, considéré comme l’un des plus grands contributeurs dans les domaines de l’électrique et du magnétisme, et l’un des physiciens expérimentaux majeurs du XIX^e siècle. Une des grandes problématiques scientifiques de l'époque ayant attiré l’attention de Faraday est la conversion du magnétisme en électricité.

C'est l’expérience du physicien danois Christian Œrsted, publiée le 21 juillet 1820, qui ouvre la voie aux travaux de Faraday. Cette expérience met en évidence que la déviation d’une aiguille aimantée peut générer une action magnétique. Faraday travaille ensuite dans le prolongement de cette expérience. Ses tentatives commencent en 1821, d'abord sans aucun succès. Il tente sa chance une deuxième fois en 1824, guidé par les expériences de Fresnel, un physicien français, et de Colladon, un physicien Suisse. Faraday tente d’approcher un aimant très fort d’un circuit parcouru par un courant électrique, mais à sa grande surprise, il n'obtient aucune réponse sur son galvanomètre, un appareil qui permet de mesurer l’intensité d’un courant électrique. Cependant, le scientifique ne baisse pas les bras et réalise deux autres tentatives en 1825 et en 1828. Ces deux expériences lui permettent de se rapprocher un peu plus du résultat attendu, mais ne sont pas encore concluantes.

Il faut attendre pour cela le physicien américain Joseph Henry qui construit en 1831 des électroaimants générant une énorme puissance. Ces électroaimants consistent en un enroulement d’une centaine de spires en cuivre. Cette invention attire l’attention de Faraday et lui permet, le 29 août 1831, de construire et compléter sa célèbre expérience : deux bobines, constituées d’une centaine de spires chacune, sont enroulées autour d’un anneau de fer. Une des bobines (bobine 1) est reliée à une pile, et l’autre (bobine 2) à un galvanomètre. Une fois que le courant passe dans la bobine 1, l’aiguille du galvanomètre dévie fortement et se stabilise à zéro après quelques oscillations. Après que le courant est coupé dans la bobine 1, l’aiguille dévie de nouveau dans le sens inverse et finit par revenir à zéro. Cette expérience met donc en évidence le phénomène d’induction.

Faraday ne s’arrête pas là. Le 1^er octobre 1831, il réalise une autre expérience qui met à nouveau en évidence le phénomène d’induction : un cylindre (cylindre 1) entouré de fils de cuivre est relié à une pile. Ce cylindre génère un champ magnétique à l’intérieur de lui-même. Une fois que le cylindre 1 est mis en mouvement dans un autre cylindre plus grand (cylindre 2), un courant électrique circule dans le cylindre 2 et est détecté par le galvanomètre. Cependant, lorsque le cylindre 1 est immobile, aucun courant n’est observé sur le galvanomètre. Cette expérience révèle encore une fois le phénomène d’induction électromagnétique. Dit plus simplement : l’expérience de Faraday montre qu’un champ magnétique en mouvement induit un courant électrique.

Les premières machines à induction

Modèle du premier moteur de Tesla

Modèle du moteur de Pacinotti

La découverte de l’induction électromagnétique par Faraday a révolutionné la physique en reliant les concepts de magnétisme et d'électricité. Cependant, ce principe a pris une vingtaine d’années avant d'être enfin considéré par des ingénieurs. Il faut attendre Antonio Pacinotti, un ingénieur italien, qui crée en 1859 la base de la première machine à courant continu. Cette machine utilise le principe d’induction électromagnétique et est finalement construite en 1869 par un ingénieur belge.

En ce qui concerne les moteurs à courant alternatif, les premiers moteurs triphasés ont été inventés par le professeur italien Galileo Ferraris en 1885. En même temps, Nikola Tesla travaillait sur le même concept de moteur, indépendamment du travail de Ferraris. Tesla fait breveter son invention en mai 1888.

Principe de fonctionnement du moteur à induction

Stator moderne

Rotor moderne

Le moteur à induction est composé de deux parties principales : le stator, c'est-à-dire la partie fixe du moteur, et le rotor, la partie qui tourne. Le stator est entouré par des bobines. Le rotor, lui, est formé d’un ensemble de boucles en métal, capables de conduire le champ magnétique et le courant électrique. Une fois le champ magnétique créé, le stator se met en mouvement grâce au mouvement du rotor. Ceci induit un courant électrique dans les boucles du rotor. Ce courant électrique induit crée à son tour un champ magnétique appelé champ magnétique rotorique et le rotor se comporte ainsi comme un électroaimant. Le champ créé par le rotor tourne et le rotor se met donc à accélérer.

L'induction au service de la cuisson : naissance d'un nouveau type de plaque

Les premières plaques à induction

Après la découverte de l’induction, les spécialistes cherchent principalement à démontrer son principe de fonctionnement, plutôt que leurs possibles utilisations dans la vie quotidienne, notamment pour la cuisson des aliments. L'induction est principalement utilisée dans les industries. Ce n'est donc que des dizaines d'années après la découverte de Faraday que les chercheurs créent des appareils ayant pour fonction de chauffer et donc cuire.

Premier brevet déposé d'un brûleur à induction (1909)

Par exemple, ce schéma issu d’un brevet déposé en 1909 illustre le principe de chauffage par induction. Une bobine (S) induit un champ magnétique dans le noyau magnétique (M), qui circule à travers la base de la théière (A). Cela induit des courants de Foucault, dont une explication sera donnée juste après, dans (A), contrairement aux plaques contemporaines qui utilisent des courant à haute fréquence générés électroniquement.

Ainsi, près d’un siècle après la découverte de Faraday, Frigidaire, une division de General Motors, a pour la première fois parlé des plaques à induction en 1933, lors de l’exposition universelle de Chicago, États-Unis, appelée Century of Progress. La compagnie présentait en particulier son côté sécurité : c’est la première plaque où il n’y a pas de flamme nue et pour laquelle la surface de cuisson ne chauffe pas. Pour convaincre le public, ils faisaient chauffer une casserole d’eau avec un morceau de journal placé entre l’élément de chauffe et la casserole. Mais, ce prototype n’a pas abouti à une production à grande échelle.

Quelques années plus tard, en 1957, la première plaque à induction à usage domestique est créée en Allemagne par le fabricant Neff, sous le slogan « Kochen auf der kalten Platte », qui signifie « cuisiner sur une surface froide ».

Ce n’est que quinze ans après que la production pour le grand public se répand. Les États-Unis commencent à produire des tables de cuisson à induction, notamment la division de Recherche et Développement de la société Westinghouse Electric Corporation. Leur toute première plaque, « Cool Top Induction Range », n’avait qu’un seul élément destiné à chauffer. Ces appareils utilisaient des transistors branchés en parallèle, au départ utilisés dans les systèmes d’ignition électronique des voitures.

Une plaque à induction faisant bouillir de l'eau à travers du papier journal, montrant que ce n'est pas la plaque qui chauffe puisque le papier ne brûle pas.

Pour se développer sur le marché, une deuxième version, appelée « Cool Top Range Induction 2 », a été commercialisée, à l’échelle de quelques centaines d’unités seulement. Cette fois-ci, elle possède quatre éléments de chauffe, distribuant chacun une puissance de 1 600 W. Cependant, sa production s’arrête deux ans plus tard, lorsque la compagnie a été vendue. Ces plaques étaient commercialisées à un prix de 1500 $, ce qui équivaut de nos jours à environ 8000 $. Un ustensile de cuisine de haute qualité, fait à partir de Quadraply, un matériau composé d’acier inoxydable, d’aluminium et d’acier carbone, était vendu avec l’appareil.

Le dessus de la cuisinière était fait d’une feuille de céramique Pyroceram, entourée d’une lunette d’acier inoxydable, sur laquelle des curseurs magnétiques ajustaient des potentiomètres. Pyroceram, à l'origine un nom de marque déposée, est le matériau vitrocéramique original, qui présente une grande tolérance à la chaleur. Il est issu de la découverte de Stookey abordée précédemment. Ce design, sans trous de passage, rendait l’appareil imperméable. Par ailleurs, les composants électroniques étaient refroidis par un ventilateur à faible vitesse. Cette plaque a été la première à être homologuée UL (Underwriter Laboratories, une société américaine de certification de sécurité, reconnue mondialement) et à recevoir l’approbation de la Federal Communications Commission (FCC, une agence américaine indépendante qui règlement les communications à travers les États-Unis).

Entre autres, CT2 a remporté plusieurs prix comme celui du meilleur produit du magazine Industrial Research IR-100 en 1972, qui met en avant les produits et avancées technologiques les plus importantes de l'année. Il a aussi été présenté pour la première fois par Raymond Baxter, présentateur anglais, dans la série scientifique télévisée de la BBC, « Tomorrow’s World », qui présente alors des développements et innovations scientifiques et technologiques.

L'aspect technique de cette technologie : comment fonctionne ce type de plaque?

Schéma des courants de Foucault ou d'Eddy

Vue intérieure de l'électronique d'une plaque de cuisson à induction

La cuisson par induction fonctionne par transfert d’énergie électrique dans un matériau ferromagnétique (principalement fer, nickel et cobalt), grâce à un inducteur. Cet inducteur est une bobine en fil cuivre, alimentée par un courant alternatif à haute fréquence, qui génère un champ magnétique. Lorsque un récipient en matériau et dimensions adaptés est en contact avec le verre vitrocéramique qui se trouve sur la surface de l’inducteur, des courants sont induits dans la base et les côtés du récipient : ce sont les les courants de Foucault, ou d'Eddy. Les électrons du courant induit se déplaçant à grande vitesse vont interagir avec les quasi-particules du matériau conducteur, ce qui produit de l’énergie thermique par dissipation. C’est ce qu’on appelle l’effet Joule. La variation de courant traversant la bobine permet de modifier l’intensité du champ magnétique produit et ainsi de pouvoir choisir la température de cuisson. Ainsi, c'est uniquement l'ustensile placé sur la plaque qui sera chauffé, et cet ustensile qui chauffera son contenu par conduction thermique.

Des ventilateurs sont également présents dans ce type de plaque afin de refroidir les composants électroniques.

À cause de l’induction qui se réalise par champ magnétique, le récipient de cuisson doit présenter certaines particularités pour pouvoir être chauffé. Il doit être fait à partir d'un matériau ferromagnétique pour qu’il puisse être réceptif aux courants induits. Cela est dû à l'effet de peau, qui augmente la résistance du conducteur. Pour contrer cela et concentrer le courant à la surface du métal, il faut une plus grande perméabilité magnétique. Par exemple, l'aluminium et le cuivre ne fonctionnent pas avec l'induction, bien qu'ils soient plus conducteurs que l'acier, car ce sont des matériaux non-magnétiques et donc ayant un effet de peau plus important. La production de chaleur sera donc diminuée car le courant rencontre moins de résistance. Cependant, de nombreux ustensiles sont fait à partir d'un revêtement en acier inoxydable, ainsi que d'une couche d'aluminium, car c'est un matériau qui conduit mieux la chaleur.

Ensuite, le récipient doit être sensiblement plus épais que l'effet de peau. Si le récipient n’est pas assez épais, les courants seront mal induits et la chauffe ne se produira pas totalement. Enfin, ils doivent avoir des bases plates, puisque le champ magnétique délivré diminue rapidement avec la distance à la surface. Ainsi, un wok classique ne sera pas compatible avec cette technologie.

Schéma fonctionnel du principe de fonctionnement de la plaque à induction

Déclin progressif de la popularité des plaques à induction aux États-Unis dans les années 2000

Toutefois, l’induction arrive sur le marché en plein pendant la Grande Dépression, alors que les habitants n’avaient pas encore abandonné le charbon et le bois pour des plaques électriques. De plus, au commencement, les ustensiles n’étaient pas adaptés à ce type de chauffe, contrairement aux casseroles et aux poêles « tous feux + induction » que l’on pourrait trouver aujourd’hui. Investir dans des récipients en plus de la cuisinière a donc fortement freiné l’expansion de l’induction. Un autre facteur important est à prendre à compte : le prix. En effet, à l’époque, les consommateurs se dirigeaient plutôt vers des plaques à gaz, moins coûteuses et plus fiables. Il serait alors étonnant d’investir dans des appareils bien plus chers, dont la technologie n’est pas encore au point.

Une marque américaine d'appareils électroménagers du groupe Sears, Kenmore, commercialise une cuisinière autonome avec quatre emplacements de cuisson à induction, également composé d’un four autonettoyant, d’un chronomètre de cuisson et de boutons de contrôle fonctionnant au toucher. Sears est une chaîne de grands magasins, et le plus grand détaillant aux États-Unis dans les années 1980. Cependant, cet électroménager étant très avancé sur son temps, il était bien plus cher que les appareils de cuisson standards. Par ailleurs, elle produisait des nuisances sonores et n’était que très peu puissante, 1 300 W. Dans cette page du catalogue de Sears de 1983, une plaque de cuisson à induction tout juste introduite au public, est au prix de 995 $. Deux années plus tard, le même modèle est vendu à 749 $. L'année d'après, la marque propose toujours la même plaque à moins de 600 $, ainsi qu'une plaque à induction portable à 130 $. Par comparaison, de nos jours, cette dernière trois fois moins chère. En 1989, le même produit qu'en 1983 à quelques différences près (changement de design et puissance augmentée) voit son prix à nouveau augmenter aux alentours des 700 $. Néanmoins, est-ce que ces différences justifient cette ré-augmentation? Par ailleurs, c'est la dernière année durant laquelle la plaque à induction est présentée dans leurs catalogues.

En 1999, les entreprises américaines suspendent leur production de plaques à induction, à l’exception des sociétés Cooktek et Luxine qui continuent de développer leurs plaques commerciales utilisées dans l’industrie de la restauration. Cette technologie est en effet peu populaire auprès des consommateurs américains, bien que la NASA s’en servent de son côté pour son programme spatial.

Aux États-Unis, en avril 2010, Mintel, une société d’études de marché, mène une enquête indépendante auprès de 2000 internautes possédant des appareils électroménagers. Il est rapporté que seulement 5 % des répondants détiennent une table de cuisson à induction. Pourtant, 22 % d’entre eux déclarent que leur prochaine plaque sera une plaque à induction. En 2012, la National Association of Home Builders estime que les ventes de tables à induction ne représentent que 4 % des ventes de plaques de cuisson.

Début 2013, il existe plus d’une cinquantaine de marques d’appareils de cuisson à induction, que ça soit pour des appareils encastrables à usage domestique, ou pour des appareils de qualité commerciale.

Industrialisation et commercialisation naissante de la plaque à induction en Europe et en Asie

Contrairement à ce que l'on constate sur le continent américain, en Europe et en Asie, l’induction se répand de plus en plus alors que les habitants tentent de s’adapter aux espaces de vie de plus en plus petits et de rentrer dans un mode de vie plus efficace énergétiquement. Dans les années 1980, les plaques à induction commencent peu à peu à se vendre en Europe, ainsi qu’au Japon.

Malgré un démarrage difficile de la commercialisation, des entreprises américaines, mais aussi asiatiques et européennes continuent de développer des plaques de cuisson à induction à but commercial et domestique, afin de se servir de cette technologie dans les foyers. En effet, jusqu'au début des années 2000, l'induction était surtout utilisée dans l'industrie (automobile, chauffage, moteur...). Dans une publicité pour une plaque à induction datant de 1993, le fait que la plaque ne chauffe pas est mis en avant avec un œuf, à moitié cuit à moitié cru. C'est, pour les fabricants, l'avantage fondamental de l'induction.

En 2002, Panasonic, qui fait partie des marques les plus populaires dans le monde de la technologie, développe une surface de cuisson entièrement en métal, fonctionnant avec des fréquences trois à cinq fois plus importantes que d’autres appareils (120 kHz), afin de pouvoir utiliser des ustensiles de cuisine en n'importe quel matériau. Malheureusement, cette technologie est finalement moins efficace, plus chère que d’autres tables de cuisson à induction, et surtout, uniquement commercialisée au Japon.

Plus récemment, le marché des cuisinières à induction est principalement dominé par les fabricants européens, en particulier allemands. Au Royaume-Uni et en Asie, ce sont essentiellement les plaques de cuisson à un feu, portables, qui sont populaires, avec des prix qui peuvent descendre jusqu’à 30 €. On distingue cependant les professionnels des particuliers : le marché européen de la cuisson à induction pour les hôtels, les restaurants, et autres traiteurs est principalement satisfait par les petits fabricants d’équipements commerciaux, spécialisés dans l’induction.

Depuis 2004, on remarque que la part des plaques en vitrocéramique utilisant la technologie de l'induction ne fait qu'augmenter en Europe occidentale. Pour rappel, les plaques en vitrocéramiques sont des plaques de cuisson composé d'un verre vitrocéramique et pouvant fonctionner selon trois moyens différents : avec des foyers radiants, à halogène, ou bien à induction.

Part des plaques à induction dans les ventes totales de plaques en vitrocéramique en Europe occidentale, entre 2004 et 2010.

En Asie de l’Est, ce sont les sociétés taïwanaises et japonaises qui dominent le marché. En Chine, notamment grâce à la baisse du coût de production de la vitrocéramique, l'industrie des plaques à induction connaît une croissance rapide au début des années 2000. Après des promotions intensives des services publics à Hong Kong, de nombreuses marques locales ont émergé. La puissance (plus de 2 800 W) et le classement général de ces plaques sont plus élevés. Bien que certains fabricants ne vendent que sur le marché national, quelques-unes de ces entreprises commencent même à commercialiser leurs produits en Occident. Cependant, après 2008, dans un contexte de crise financière internationale, on observe un déclin de production d'appareils à induction.

Évolution de la production annuelle de plaques à induction en millions d'unités, en Chine entre 2004 et 2006.

Succès actuel en Europe

Description du marché actuel européen

En 2019, le marché du GEM (gros électroménager) a connu une croissance de 2,4 points en valeur. GfK (Gesellschaft für Konsumforschung, « société pour la recherche sur la consommation », une entreprise spécialisée dans la collecte et l'analyse de données dans le secteur Équipement de la maison) a évalué le chiffre d'affaires total sur la période 2019-2020 à 182 milliards d'euros pour le marché du GEM mondial. Les principales raisons de cette croissance seraient la performance, la capacité, la simplification de l'utilisation et une expérience d'achat fluide. Régionalement, les dynamiques sont variées : le marché GEM est en reprise au Brésil (+13 %) et en forte croissance en Inde (+10 %). L'Europe reste en croissance, contribuant pour l'essentiel à la croissance du marché mondial. Enfin, l'une des principales raisons du ralentissement du marché PEM (petit électroménager) est la baisse de -6,2 points en valeur, en Chine. Le marché est en effet fortement influencé par la Chine, les autres régions ayant du mal à compenser la fluctuation du marché chinois; et par les tensions commerciales avec les États-Unis. On observe cependant d'autres tendances positives, dont une forte croissance en Algérie (+35 %), en Pologne (+12 %) et en Hongrie (+17 %), ce dernier marché ayant été dynamisé par les subventions accordées aux équipements à haute performance énergétique. Enfin, après une pause l'an dernier, le marché allemand retrouve actuellement sa dynamique de croissance (+1,7 %) et reste, avec un chiffre d'affaires de 3,9 milliards d'euros au premier semestre de 2019, le troisième marché GEM au monde, d'après l'HEMIX. Le marché mondial du GEM n'a reculé que de 3,7 % sur le premier semestre de 2020. L'Europe et la CEI (Confédération des États Indépendants) ont progressé de 9 points en PEM et sont restés stable sur le GEM. Les pays développés en Asie, eux, ont pris 2,7 points sur le GEM sur la période du COVID. Les consommateurs des pays développés ont pu investir dans des appareils leur facilitant la vie pendant le confinement, mais cela n'est pas une réalité dans les pays aux économies émergentes, comme les pays peu développés d'Asie (y compris la Chine) dans lesquels la crise a eu un fort impact direct sur les salaires. Ceux-ci ont donc perdu plus de 20 points sur le GEM. Toutefois, le prix du PEM modéré et un besoin urgent en matériel de cuisson et de nettoyage ont permis une reprise de 10,9 point.

En France, avec 16,6 millions d’appareils vendus et 6 milliards d’euros de chiffre d’affaires en 2021, le GEM affiche une progression sans précédent, de 10,8 % en valeur et de 4,6 % en volume, enregistrant ainsi une troisième année de hausse après + 2,4 % entre 2019 et 2020. Cette croissance inédite est impulsée par les très bons résultats de l’intégrable, dont la valeur a progressé de 16,5 % l’an dernier (2021). L’intégrable représente désormais 38 % de la valeur du GEM, soit 2 points de plus qu'en 2020. Une performance remarquable, liée notamment à la reprise des projets de cuisines équipées.

Il est aussi intéressant de regarder le marché de l'électroménager pour la cuisson en France. En 2021, d'après le GIFAM (groupement des marques d’appareils pour la maison, le GIFAM rassemble une cinquantaine d’entreprises, grands groupes internationaux et PME, qui accompagnent le consommateur au quotidien en proposant des produits innovants en électroménager et confort thermique et électrique, sous des marques de grande notoriété), celui-ci représenterait un tiers de la valeur du marché du GEM, les autres parts étant l'électroménager pour le lavage et pour le froid (électroménager de conservation). De plus, ce marché est celui qui a connu la plus importante augmentation en valeur entre 2020 et 2021, avec une croissance de 13,2 %. Les deux principales causes sont que les ensembles d’éléments intégrables sont en très forte croissance et aussi un fort attrait des Français pour les cuisines équipées.

Parmi les différents types d'électroménager de cuisson, les tables de cuisson sont aussi celles qui ont connu la plus forte augmentation sur ce laps de temps. La catégorie des cuisinières a pris 10,0 % de valeur, celle des micro-ondes 12,6 %, les hottes aspirantes 12,7 %, les fours 13,0 %, et les tables de cuisson 15,7 %. On observe aussi qu'en 2021, un quart des achats des plaques de cuisson sont des premières acquisitions. Cette volonté des ménages de s'équiper en plaque de cuisson peut s'expliquer par la crise du COVID-19, qui a obligé beaucoup de familles à cuisiner chez eux. L'écart de la valeur du marché entre 2020 et 2021 est encore significative du fait de la crise, qui a partiellement ralenti le marché entre 2019 et 2020. Pour Norbert Herzog, expert de GfK de l’univers GEM: « Bien que le COVID-19 ait été un choc pour tous les acteurs de l’industrie - des consommateurs à la chaîne d’approvisionnement - le résultat final d’une forte concentration à domicile a conduit à une reprise inattendue et très rapide des marchés dès la sortie du confinement. Ce phénomène ‘Revenge shopping’ a été particulièrement fort en électroménager, car les consommateurs ont souhaité investir dans des solutions de soutien et gain de temps, en compensation d’un environnement domestique très contraint et dense (home-office, école à la maison…). ». Ainsi, certaines entreprises de plaques à induction professionnelles voyant l'explosion du marché à la fin de la pandémie ont commencé à produire des plaques à usage domestique. C'est le cas de Adventys, la première entreprise française d'appareils de cuisson à induction pour les professionnels, qui inaugure ses premiers produits à usage domestique.

Le marché des plaques à induction connaît de la même manière un fort essor en Europe de l'Ouest et plus particulièrement en France. En effet, on voit une nette augmentation du pourcentage de plaque à induction vendues parmi les plaques des cuisson en général. D'après les chiffres de l'étude Fagor, en 2004, il a été vendu en Europe 522 000 unités, ce qui représentait 12 % du marché des plaques de cuisson. En 2008, ce chiffre passe à 1 170 000 unités, soit un tiers du marché et une augmentation de 125 % en quatre ans. En 2020, selon Grand View Research (une entreprise américaine et indienne réalisant des études de marché dans le secteur de l'économie), l’Europe dominait le marché de l'induction avec 35 % des parts en valeur, du fait de la volonté des ménages d’acquérir de l’électroménager toujours plus innovant et intelligent. Sauf en Italie, qui préfère les gazinières car les foyers sont limités en termes de consommation d'électricité. Par ailleurs, l’urbanisation, les économies d’énergie ventées par l’induction, mais aussi l’augmentation du prix du gaz dans certains pays d’Europe sont des raisons qui contribuent à l’évolution du marché. L’Europe est suivie par l’Amérique du Nord et l’Asie-Pacifique, qui possède le plus haut TCAC (taux de croissance annuelle comparé) de 2021 à 2028. Ce dernier point peut s’expliquer par le fait que les principaux constructeurs se trouvent déjà dans cette région du monde.

Du côté de la France, en 2017, d'après les chiffres du GIFAM, les tables de cuisson à induction représentaient 55,8 % du marché contre seulement 13,3 % pour l'inox (cuisson au gaz), 10,1 % pour le verre (cuisson au gaz) et 18,6 % pour la vitrocéramique. Cette dernière catégorie comprend les plaques vitrocéramiques à foyers radiants chauffant par rayonnement, et les plaques vitrocéramiques à foyers à halogène chauffant par impulsions successives. En ce qui concerne les différents types de technologie à induction, l’encastré représentait 62 % du marché. La part des tables de cuisson à induction augmente encore en 2020 : elle est de 61 %, et ce chiffre continue d'augmenter en 2021 en passant à 64 %.

Éléments déclencheurs d'une démocratisation progressive en Europe

Deux facteurs principaux, détaillés par la suite, ont permis une démocratisation progressive : la baisse des prix et les innovations uniques de la plaque à induction. Ces nouveautés font de la plaque à induction une véritable cuisinière multifonctions, et non plus une plaque de cuisson ordinaire mais onéreuse. La plaque à induction remplace les plaques en vitrocéramique (à foyers radiants et à halogène) en l'adaptant et en l'améliorant afin de répondre aux besoins des utilisateurs. Il est aussi important de parler des émissions culinaires, qui ont sans doute incité les téléspectateurs à s'intéresser à l'induction, en montrant leurs studios équipés de plaques à induction, qui rendent leurs cuisines visuellement plus esthétiques, propres et modernes.

La baisse des prix

Tout d'abord aux alentours des 4000 $, les prix des plaques à induction sont réduits jusqu'à moitié à partir des années 1980. Ceci peut être expliqué dans un premier temps par un aspect purement technique. Les composants électriques qui permettent le bon fonctionnement de la plaque doivent répondre à des exigences élevées : en particulier, la bobine doit être allumée et éteinte à peu près 30 000 fois par seconde. Or, les matériaux pouvant gérer ce changement étaient, dans les années 1980, non seulement chers car très élaborés, mais aussi relativement rares. Cependant, l'arrivée du redresseur commandé au silicium (SCR), un dispositif qui contrôle le courant, révolutionne cela, puisque c'est un matériau peu cher et remplissant les mêmes fonctions.

Dans un second temps, c'est la régulation des plaques à induction qui permet aux fabricants de produire plus, et donc de réduire les coûts. En effet, la Federal Communications Commission (FCC) n'avait pas encore de régulations spécifiques à l'induction avant 1980, alors qu'elle était considérée comme un générateur de radiofréquence, et donc potentiellement soumise à de futures régulations. C'est donc aussi par peur de manufacturer des produits ne répondant pas à ces régulations que les entreprises produisaient en moins grande quantité, et donc que les prix étaient élevés. Après 1980, deux constructeurs se démarquent aux États-Unis : Chambers, avec une plaque à installer sur le comptoir, et Roper, avec une plaque sur le comptoir ou bien encastrable. Les modèles sont aux alentours des 2000 $.

Les différentes innovations propres à la plaque à induction

Quelques innovations ont été développées afin d'inciter à utiliser cette technologie. Par exemple, il existe des plaques connectées reliées au téléphone et/ou à une télécommande, qui peuvent être programmées et contrôlées à distance. D’après l’AHAM (Association of Home Appliance Manufactures), cela “permet aux utilisateurs de gagner du temps, de conserver de l'énergie, d’intégrer les énergies renouvelables et de laisser place à de meilleures et plus rapides réparations”. En effet, le nombre de technologies au sein d'un foyer ne cesse d'augmenter, et rendre une plaque de cuisson plus connectée inciterait les utilisateurs à investir, et donc permettrait des prétendues économies d'énergie. L'AHAM est une organisation représentant les fabricants d'électroménagers vendus aux États-Unis et les services associés. Elle met également en place des normes techniques pour ces appareils.

En outre, la plupart des plaques sont généralement dotées de trois fonctions : une sécurité, le booster et le timer. Le booster permet principalement de faire bouillir de l’eau rapidement. Le timer permet d’arrêter la table de cuisson après un certain laps de temps. La sécurité permet de verrouiller les commandes, ce qui peut être utile autour d’enfants ou lors du nettoyage de la plaque.

Thermador Freedom Induction Cooktop

Il est aussi possible de distinguer deux innovations notables : la plaque de cuisson confondue avec le plan de travail, et la plaque qui détecte elle-même les ustensiles.

Cette première a été désignée particulièrement pour un aspect esthétique et pour un gain de place. C'est une plaque intégrée au plan de travail, ce dernier étant fait de céramique, granite ou porcelaine, qui sont des matériaux imperméables, 100 % recyclables, résistants aux taches, températures élevées, rayures et agents atmosphériques. Elle fonctionne exactement de la même manière qu’une table à induction classique, et se contrôle à l’aide d’une télécommande ou du téléphone. Un ou plusieurs foyers chauffent à travers le matériel qui constitue le plan de travail. Il s'agit donc à la fois d'un plan de travail et d'une plaque de cuisson, en fonction du besoin, ce qui permet de faire gagner de l'espace dans une cuisine. Cette plaque est en plus équipée d’un « power-boil » , qui délivre une puissance plus importante pour chauffer plus vite et ainsi gagner du temps lors de l'ébullition de liquides. La plaque InvisaCook peut être installée aussi bien en intérieur qu’en extérieur, dans une maison, un bateau ou encore un camping-car. Cependant, elle coûte bien plus chère qu'une plaque à induction classique, 2300 € en moyenne pour quatre foyers, contre environ 400 € pour une plaque à induction classique. Une des ces plaques les plus connues est InvisaCook.

La deuxième grande innovation, la « full surface », littéralement « toute la surface », consiste à mettre une casserole ou une poêle n'importe où sur la surface de la plaque, et cet ustensile est automatiquement détecté. Seulement la surface nécessaire, c'est-à-dire la surface de contact, est chauffée. Il y a donc plus de liberté, que ça soit au niveau de l’espace mais également au niveau de la forme de l’ustensile. Composée de multiples petits inducteurs, 48 différents éléments de chauffe à induction de 7,6 cm, la zone de cuisson est présentée comme étant 63 % plus efficace qu'une plaque avec des zones de chauffe prédéfinies, puisqu'il n'y a pas de pertes de chaleur qu'il pourrait y avoir si le diamètre de la casserole est plus petit que la zone de chauffe. Enfin, les paramètres appliqués à une casserole (température, timer...) suivent celle-ci si elle est changée de place. Le prix est également bien plus conséquent puisqu'il est autour des 5000 €. À noter que cette innovation, initiée avec Thermador Freedom Induction Cooktop, est relativement vieille puisqu'elle date de 2012.

Les raisons du succès actuel : réels avantages ou arguments marketing?

Malgré le prix plus élevé de la plaque à induction, elle connaît un succès non négligeable dans certaines régions du monde. De nombreux arguments ont été donné par les industries afin d’inciter le passage vers ces plaques « innovantes ». Ces arguments justifient-ils cette transition?

Une plaque peu dangereuse?

L’un des premiers arguments des industriels favorisant la plaque à induction aux autres types de plaque est que celle-ci serait moins dangereuse. La chauffe par induction ne nécessite pas de flamme nue, elle se produit par courants induits, ce qui permet d’éviter une brûlure directe. Ensuite, la chauffe n’est possible que lorsqu’un récipient adapté à l’induction est en contact avec la plaque vitrocéramique et cesse automatiquement dès qu’il ne l’est plus. La chauffe ne se produira donc pas en contact de la peau par exemple. Mais lorsqu'un ustensile est chauffé, la plaque vitrocéramique monte en température par le contact de l'ustensile, et celle-ci ne refroidit pas instantanément. Il reste donc possible de se brûler si l’on touche la plaque directement après l’avoir utilisée, bien que ce risque soit moindre comparé à une gazinière. Cette vidéo d'archive, (extrait de 1'11" à 1'31") La cuisine de l'avenir, 1957, outre le fait qu'elle ne semble s'adresser qu'à « Madame », vente la plaque à induction comme un appareil à la « conception insolite », car il est possible de toucher la surface après avoir fait chauffer de l'eau. Toutefois, cette vidéo est à nuancer, puisque la plaque reste chaude après utilisation. Certains fabricants rajoutent même des signaux lumineux rouges au niveau des zones de chauffe, signifiant que la plaque est chaude, car des utilisateurs se brûlaient en croyant la plaque éteinte.

Par ailleurs, lorsque la plaque à induction est allumée sans être utilisée, elle n'est absolument pas dangereuse puisqu'elle ne fait rien de plus que consommer de l’électricité, tandis que les gazinières diffusent du gaz en continu, qui peut être toxique au sein du foyer, et les plaques électriques chauffent indéfiniment.

Enfin, contrairement aux plaques à gaz, les plaques à induction disposent de quelques systèmes permettant une utilisation plus sécurisée, comme le verrouillage des commandes pour une utilisation auprès d'enfants, l'anti-surchauffe ou encore l'anti-débordement. Ces deux dernières fonctionnalités fonctionnent toutes deux avec des capteurs, qui détectent respectivement une température trop élevée au niveau des composants électriques, et une humidité sur la plaque.

La plaque à induction présente donc en effet des avantages en ce qui concerne la sécurité, par rapport aux autres plaques de cuisson comme la gazinière ou l'électrique.

Une plaque plus puissante et un temps de chauffe plus court?

Les plaques à inductions peuvent fournir en moyenne une puissance de 5 000 W, puissance supérieure à celle des autres plaques (électriques, ou à gaz). À titre de comparaison, une plaque en vitrocéramique à foyers radiants ou à halogène délivre une puissance entre 1200 et 2 100 W. Cette différence de puissance est un réel avantage pour une utilisation quotidienne?

Pour cela, il est intéressant de comparer cette puissance à l'autre plaque de cuisson fournissant le plus de puissance, la gazinière. Cette dernière fournit une puissance moyenne de 3 000 W. En évaluant le temps que met chaque type de plaque pour porter à ébullition la même quantité d’eau, les résultats montrent que la plaque à induction met environ deux minutes de moins que la gazinière. Cela peut également s'expliquer par le fait que l'induction, contrairement aux autres technologies, ne présente pas d'inertie thermique.

On voit donc que la plaque à induction est plus puissante que les autres types de plaques de cuisson mais la différence est en pratique assez faible. Finalement, pour cuire des aliments, que l'on utilise du gaz, de l'électricité ou de l'induction, le temps de cuisson reste le même. Cette différence de puissance ne justifierait donc pas une transition vers les plaques à induction.

Un meilleur rendement?

Les constructeurs annoncent un rendement des plaques à induction nettement supérieur aux autres types de plaques, de l’ordre de 80 %, alors que pour les autres, il est aux alentours des 30 %. Ce rendement de 80 % est seulement basé sur ce que va produire la plaque entre l’énergie qui rentre et qui sort, c'est à dire l'électricité consommée par la plaque et l'énergie qui chauffe l'ustensile. Or les 30 % de rendement des autres plaques sont calculés depuis l’énergie primaire. Pour comparer rigoureusement le rendement de la plaque à induction à une autre plaque, comme la gazinière, il faut considérer le depuis la source d’énergie primaire.

On choisit de faire le calcul de deux rendements avec des paramètres différents pour pouvoir les comparer de manière plus générale.

On calcule un premier rendement n₁ en nous situant dans des conditions d’un utilisateur d’une plaque à induction en France, avec de l’énergie électrique produite grâce au nucléaire. En prenant en considération le rendement d’une centrale nucléaire de 33 % et les 2 % de pertes qu’il y a dans les réseaux électriques français, que l’on ajoute au rendement de la plaque à induction, on obtient donc cette expression : $n_{1}={33 \over 100}\times {98 \over 100}\times {80 \over 100}$= 0,26.

Le rendement de la plaque à induction descend donc en réalité à 26 %, ce qui est à peu près équivalent à celui d'une gazinière. On se rend compte que dans ces conditions, la plaque à induction n’apporte pas d’avantage énergétique par rapport aux autres plaques de cuisson.

Pour le second rendement n₂, on reste en France avec ses pertes dans le réseau électrique mais cette fois-ci avec de l’électricité produite par énergie éolienne, ayant un rendement de 59 %. On obtient alors : $n_{2}={59 \over 100}\times {98 \over 100}\times {80 \over 100}$ = 0,46.

Ce rendement de 46 % est supérieur aux autres plaques, elle présente donc dans ce cas un avantage énergétique.

Ainsi, selon les conditions dans lesquelles l'électricité utilisée a été produite, la plaque à induction peut présenter un rendement avantageux ou non. Les constructeurs annoncent un rendement qui n’est donc pas exactement comparable avec ceux des autres plaques de cuisson, dans le but de mettre en avant un avantage qui n’est pas absolu. Néanmoins, la plaque à induction ne produit pas ou peu de pertes de chaleur car elle ne chauffe que le nécessaire et se refroidit presque instantanément lorsque la plaque s'éteint, contrairement aux autres plaques.

Une technologie plus simple au quotidien?

Samsung Virtual Flame Technology utilisant des LEDs

Au quotidien, la plaque à induction est présentée comme plus avantageuse car elle est notamment plus simple à nettoyer et à utiliser. En réalité, c'est le matériau, la vitrocéramique, qui permet cela, et non pas la technologie de l'induction en elle-même. Une plaque en vitrocéramique à foyers radiants ou à halogène présente donc le même avantage. Pour ce qui est de l'utilisation, la température peut être contrôlée à l'aide de simples boutons tactiles. Cependant, ce moyen de régler l'intensité de la température ne convient pas à tout le monde, si bien que Samsung, avec son système Virtual Flame Technology, a innové et créé des flammes virtuelles à l'aide de LEDs, projetées sur la casserole et qui s'intensifient selon la puissance choisie.

En ce qui concerne la restauration industrielle, certains chefs trouvent que l'induction peut être un atout car elle est capable de fournir une chaleur faible mais assez précise pour réaliser des sauces par exemple. De plus, la température est adaptée instantanément en fonction du choix de l'utilisateur, mais cela peut être difficile à gérer pour une personne habituée au gaz. Par ailleurs, étant donné qu’il y a moins de pertes thermiques, cette technologie leur permet de garder une température ambiante relativement agréable.

Puis, pour une utilisation en extérieur, le problème de cuisson lors d'un jour venteux ne se pose pas. Par ailleurs, dès lors qu'il y a de l'électricité à disposition, une plaque à induction, si nécessaire portable, peut être utilisée, contrairement à une gazinière qui nécessite un raccord au gaz ou une bonbonne. Enfin, la répartition de la chaleur est plus homogène et uniforme avec cette technologie.

La plaque à induction présente-t-elle des désavantages?

Une plaque à induction est protégée par une couche de vitrocéramique qui permet d’offrir une grande résistance contre les chocs thermiques. Cependant, ces couches de protection thermique n'empêchent pas les rayures et les fissures, ce qui rend les plaques à induction beaucoup plus fragiles que d’autres types de plaques, notamment celles utilisant le gaz.

Les raisons de cette fragilité peuvent être ramenées à plusieurs facteurs :

• la chute d'une casserole sur la surface peut facilement fissurer la vitrocéramique; les casseroles lourdes en fonte sont évidemment les pires coupables, mais tout type de casserole peut être dangereux
• les bols à mélanger, et couverts en métal peuvent provoquer des rayures mineures qui finissent par devenir des points faibles de la surface. De plus, les couverts peuvent chauffer par magnétisme.
• il n'est pas recommandé de préchauffer une casserole sèche en raison de la rapidité du processus de chauffage par induction. Cependant, si une casserole est laissée en chauffe plus de temps que nécessaire, elle risque de surchauffer, produisant ainsi un excès de température qui pourra à terme endommager la vitrocéramique, bien qu'elle résiste à de hautes températures.

À cela s'ajoute le fait que les plaques à induction demandent l’emploi d’ustensiles spécialisés. Ces ustensiles présentent certaines spécificités, qui sont absentes dans les ustensiles utilisés pour d’autres types de plaques, par exemple une surface à base magnétique pour amplifier les effets de l’induction. Ainsi, ils sont souvent plus chers. De ce fait, la transition vers la plaque à induction va produire des obstacles pour les nouveaux clients, qui vont se trouver obligés de remplacer tous ou une partie de leurs anciens ustensiles.

Pour certains utilisateurs, un autre inconvénient se rajoute à la liste : le bruit des plaques à induction. Comme toute plaque de cuisson, la plaque à induction produit des bruits. Cependant, pour ces plaques, ce bruit est parfois inhabituel (claquements, bips …). Les causes de ces bruits sont généralement identiques : blocage de la reconnaissance tactile, changement de puissance, verrouillage du clavier tactile ou un problème au niveau du réseau électrique, par exemple des fils brulés. Les plaques bas de gamme font également un son lorsqu'elles chauffent. Néanmoins, pour les nouveaux modèles, ces nuisances et problèmes techniques ont considérablement été améliorés.

Consommation d'une plaque à induction

Un des principaux aspects auxquels s'intéresse le futur acheteur d'une plaque de cuisson est sa consommation d'énergie. La consommation d’une plaque à induction prend en compte plusieurs paramètres : le type de la plaque, sa taille, sa puissance maximale et à tout ça se rajoute ce qu’on appelle le fonctionnement en veille, c'est-à-dire lorsque la plaque est éteinte. Il est intéressant de calculer la consommation totale d'une plaque à induction, afin de guider le futur client dans son achat de plaque.

• Consommation d'une plaque à induction pendant son fonctionnement

Pour faire ce calcul, nous allons étudier la consommation d’une plaque à induction pour faire bouillir deux litres d’eau à puissance maximale, chaque jour et pour un an.

Ce calcul se fait simplement à l’aide de la formule suivante : $E_{f,consommee}=P_{utile}\times t$, avec E_f,consommee l'énergie consommée par la plaque en fonctionnement en Wh, P_utile la puissance utilisée en W et t le temps d'utilisation en heures. Dans notre cas, une plaque à induction prend en moyenne trois à cinq minutes pour faire bouillir de l’eau, à une puissance d’environ 2 300 Watts pour une plaque de taille moyenne. Ceci nous donne une consommation quotidienne de : $E_{f,consommee/jr}=2300\times {4 \over 60}$= 153,3 Wh.

En considérant cette consommation sur un an (365,25 jours) on obtient : $E_{f,consommee/an}=E_{f,consommee/jr}\times n_{jours}=153,3\times 365,25$ = 56,0 kWh.

Le coût annuel C_f/an en France pour accomplir cette tâche est calculé en prenant le prix d’un kWh en France C_fr/kWh et en le multipliant par la consommation annuelle calculée précédemment. Le prix d’un kWh varie entre 0,152 € et 0,174 € donc a un prix moyen de 0,163 €, selon le fournisseur et l’abonnement choisi. On a alors :$C_{fr/an}=E_{f,consommee/an}\times C_{fr/kWh}=56,0\times 0,163$ = 9,128 €.

• Consommation d'une plaque à induction en veille

Comme vu dans les parties précédentes, si le récipient posé sur la plaque est enlevé, elle va s’éteindre. Cependant la plaque va rentrer en mode « veille ». Ceci signifie que la plaque ne fonctionne plus, mais qu'elle consomme toujours de l’électricité. Cette consommation dépend encore une fois du type de la plaque, de sa taille et de sa puissance maximale. La puissance dissipée en veille peut osciller entre 7 W et 10 W par jour, soit une puissance moyenne de 8,5 W par jour. En termes d'énergie, ceci donne : $E_{v,consommee/jr}=8,5\times {1 \over 24}$ = 0,36 Wh, avec E_v,consommee l'énergie consommée par la plaque en veille.

En considérant cette consommation sur un an, ou 365,25 jours, on aurait : $E_{v,consommee/an}=E_{v,consommee/jr}\times n_{jours}=0,36\times 365,25$ = 131,5 Wh.

Le prix annuel C_v/an en France pour soutenir cette consommation en veille est calculé comme dans la partie précédente. Ce calcul nous donne le résultat suivant : $C_{v/an}=E_{v,consommee/an}\times C_{fr/kWh}={131,5 \over 1000}\times 0,163$ = 0,02 €.

• Consommation totale d’une plaque à induction

Pour calculer la consommation totale E_{tot,consommee/an} pour faire bouillir deux litres d’eau chaque jour sur un an, en considérant également la consommation en veille, il suffit d’ajouter les deux consommations calculées précédemment : $E_{tot,consommee/an}=E_{f,consommee/an}+E_{v,consommee/an}=56+0,13$ = 56,13 kWh.

Le prix annuel réel C_tot/an en France pour faire bouillir deux litres d’eau chaque jour sur un an est calculé de nouveau comme dans les parties précédentes : $C_{tot/an}=C_{f/an}+C_{v/an}=9,13+0,02$ = 9,15 €.

Comparaison avec d’autres types de plaques de cuisson

Nous pouvons reprendre le même exemple que précédemment et comparer la consommation et le prix avec différents types de plaques de cuisson en utilisant la même méthode. Les autres types de plaques considérés sont les suivantes : plaque de cuisson à gaz et plaque électrique à résistances.

Tableau comparatif des consommations et prix pour différents types de plaques

Type de Plaque	Induction	Gaz	À résistances
Source d'énergie	Électricité	Gaz naturel	Électricité
Puissance nécessaire pour faire bouillir 2 L d'eau (en W)	2300	2000	2100
Temps nécessaire pour faire bouillir 2 L d'eau (en minutes)	4	6	7
Prix d'un kWh par source d'énergie en France (en €)	0,163	0,1121	0,163
Consommation quotidienne en veille (en kWh)	0,36	0	0,36
Consommation quotidienne en fonctionnement (en kWh)	153	200	233,33
Consommation quotidienne totale (en kWh)	153,36	200	233,7
Prix quotidien (en €)	0,02505	0,02242	0,03803
Prix annuel (en €)	9,1503	8,1833	13,8821

Ce tableau comparatif nous permet de voir que les plaques à induction ne sont pas les plaques les plus économiques, en contradiction avec ce qu’on trouve sur la quasi-totalité des sites commerciaux. Cet argument joue donc en défaveur des plaques à induction, et peut représenter un réel désavantage.

Comparaison internationale

En Europe, les plaques à induction sont plutôt bien représentées et continuent d'attirer l'attention du grand public. Qu'en est-il à l'international, notamment aux États-Unis, précurseurs de cette technologie? La croissance des ventes dépend-elle des sources d'énergie du pays? Pour cela, il est pertinent de s'intéresser à quatre pays en particulier, situés sur le planisphère : les États-Unis, la Corée du Sud, l'Indonésie, et finalement l'Équateur.

Un succès médiocre aux États-Unis, pourtant berceau de cette technologie

En 2019, selon l’AHAM (Association of Home Appliance Manufacturers), aux États-Unis, seulement 1 % des plaques et 15 % des cuisinières encastrées fonctionnaient avec l’induction. Selon un sondage de Morning Consult Survey, les plaques de cuisson à induction ne sont installées que dans moins de 3 % des foyers aux États-Unis en 2022.

Malgré un début pourtant prometteur au début de l’invention, la plaque à induction n’a jamais pris le dessus du marché aux États-Unis. Au contraire, cette dernière est même si peu développée qu’il est étonnant de voir des plaques à induction dans des habitations. Le chiffre de 3 % est très bas et même étonnant pour un pays développé comme les États-Unis. En effet, le gaz y est la technologie prédominante, loin devant ses concurrents comme l’électricité, l’halogène, le radiant ou bien évidemment l’induction, et cela depuis maintenant de nombreuses années, sans pour autant observer la tendance s’inverser.

Il est donc pertinent de s’intéresser aux possibles raisons de ce décalage si fort entre les États-Unis et l’Europe, les États-Unis étant rarement derrière technologiquement, surtout quand on sait que dans le cas présent, l’invention provient de chez eux. Il y a donc sûrement des raisons à l’origine de ce manque de succès flagrant. Alors que les ventes ont connu une progression fulgurante à partir de la fin des années 2000 en Europe, elles stagnent aux États-Unis. Cet écart est encore plus remarquable de nos jours : d’un côté l’induction est grandement commercialisée et on en trouve partout en Europe, de l’autre côté la technologie est encore très peu répandue et surtout très peu connue aux États-Unis.

De multiples hypothèses pouvant être à l’origine de ce phénomène sont à étudier.

Tout d’abord la question économique : le prix du gaz significativement moins élevé que celui de l'électricité impacte sûrement le choix des utilisateurs lors d’un achat de plaques. D'après l'U.S. Bureau of Labor Statistics, le prix moyen du kWh d'électricité était de 0,17 $, alors que d'après Global Petrol Price, le prix du gaz au kWh était de seulement 0,041 $ en 2021. Si on compare ces valeurs au tableau comparatif ci-dessus, l'utilisation annuelle d'une plaque à gaz aux États-Unis serait presque trois fois moins chère que celle d'une plaque à induction. De plus, le prix d’achat d’une cuisinière à induction est d’environ 1000 $ pour le prix d’entrée de gamme alors que pour du gaz, il est plutôt autour de 500 $, ce qui représente une différence de prix non négligeable.

Ensuite, la question de la perception de l’objet par la population : du fait de son design très simpliste (une vitrocéramique toute simple, pas de flamme, pas de plaque qui devient rouge avec la chaleur) avec aucune réelle visibilité sur la chaleur apportée, autre que les niveaux d’intensité, ce manque complet de visuel peut même donner un peu une impression de technologie purement esthétique et non efficace. De plus, son prix contribue à son image de technologie de luxe. La plaque à induction est perçue comme du « high-tech » plus qu’une technologie vraiment utile et nécessaire au quotidien.

Pourtant, l’induction peut facilement présenter de multiples avantages tels que le rendement dans certains cas, la sobriété visuelle, la sécurité ou encore la vitesse de chauffe, comme expliqué plus haut. Mais pour que ces avantages aient un réel impact, encore faudrait-il qu’ils soient connus par le grand public. Pour cause, la plupart de la population ne voit pas réellement comment fonctionne une plaque à induction : quelle est la différence entre une plaque en vitrocéramique simple, une plaque électrique et une plaque à induction?

Exemple d'une cuisine moderne aux États-Unis, avec une plaque de cuisson qui fonctionne au gaz

Ainsi, voici ce qui semble être une barrière majeure au développement de cette technologie, par rapport à en Europe : le manque de marketing à son sujet. Aux États-Unis, on trouve très peu de publicités pour en vendre, très peu de journaux qui en parlent, même du côté des vendeurs, que ce soient des grandes surfaces qui n’en exposent pas en vente, des magasins de cuisines équipées qui souvent préfèrent mettre en exposition uniquement du gaz, et même les designers d’intérieur qui, souvent, n’y pensent pas car ne connaissent pas bien la technologie. Cela pose un réel problème et une opposition au développement de la technologie. À moins de spécialement rechercher une plaque à induction, on ne nous la propose que très rarement.

Du fait de ce manque de marketing, des personnes confondent la plaque à induction avec une plaque vitrocéramique à foyers radiants, qui est beaucoup moins efficace. Par ailleurs, en plus d’acheter une plaque de cuisson plus chère, le potentiel client doit également investir dans de nouveaux équipements de cuisine adaptés car il pense que les siens ne sont pas compatibles. Cependant, de nos jours, cela ne devrait pas représenter un frein car la plupart de nos ustensiles sont conçus avec des matériaux parfaitement compatibles avec l’induction. Mais cela est souvent méconnu du public américain.           

Tous ces arguments ont amené la technologie à surtout se développer dans les milieux américains très aisés ou dans les cuisines professionnelles, mais très peu dans les habitations modestes. On y retrouve l’idée d’une technologie réservée à une certaine clientèle qui est loin de représenter l’ensemble de la population. Ainsi, cette technologie s’est très peu répandue comme une technique de la vie de tous les jours.

Ces deux problèmes situés précédemment de l’opinion publique sur la plaque à induction et de l’aspect économique fonctionnent à peu près comme des cercles vicieux. Les cuisinières à induction sont bien plus chères que celles à gaz mais le prix baisserait si la demande augmentait. Seulement, pour que la demande augmente, il faudrait que le prix baisse. De plus, tant que l’opinion publique reste bloquée sur l’idée que c’est une technologie haut de gamme réservée à un certain type de clientèle, il n’y aura donc que peu de personnes venant de tout les milieux se servant de plaques à induction. Ceci confortera alors l’idée que ces cuisinières sont réservées à une clientèle dont ils n’appartiennent pas. Ainsi, pour régler ces problèmes, il faudrait changer l’opinion publique et donc en faire de la publicité, en parler dans les journaux, la promouvoir à une échelle plus grande, ce qui n’a pas été la stratégie appliquée jusqu’à présent.

Viennent ensuite jouer les tendances sociétales. Avec le temps, de plus en plus d'Américains consomment en extérieur, que ce soient des plats déjà préparés ou dans des restaurants, fast-food ou encore du service à emporter. Tous ces repas en extérieur représentent des plats en moins à cuisiner et donc une nécessité réduite de renouveler ou investir dans une cuisine utilisant une nouvelle technologie. De plus, on observe une préférence croissante pour les fours-micro-ondes, plus pratiques et qui font gagner du temps. Encore une fois, la priorité n’est pas mise sur le renouvèlement des plaques de cuisson, qui deviennent de moins en moins utiles au quotidien. L’apparition et le succès indéniable des plateformes de livraisons à domicile (Uber-Eats, Deliveroo, JustEat…) a aussi réduit les repas cuisinés soi-même et donc l’importance d’une cuisine bien équipée.

La population américaine est maintenant habituée aux plaques à gaz qui fonctionnent bien, il est donc difficile pour eux de sortir de leur confort, surtout s’ils ne voient pas l’avantage de l’induction. En plus, d’un point de vue plus pratique, contrairement au gaz, les plaques à induction nécessitent une connexion électrique pour fonctionner ce qui n’est pas idéal pour des zones rurales avec d’importantes fluctuations d’électricité, un phénomène bien moins connu par exemple en France.

La pandémie récente du COVID n’a également pas aidé à son développement : elle a conduit notamment aux fermetures des entreprises en Chine, cette dernière étant un des principaux producteurs de composants électroniques, ce qui a donc été un obstacle dans la chaîne d’approvisionnement. De plus, le COVID a appauvri la population américaine, qui était donc moins encline à dépenser son argent pour changer ses plaques de cuissons fonctionnelles pour des plaques plus chères et n’étant pas un achat de nécessité. La crise sanitaire a également conduit à la fermeture de nombreux petits cafés et restaurants dans le pays qui auraient pu investir dans l’induction.

Une autre possibilité qui pourrait également influer sur le choix des Américains pourrait être qu'ils préfèrent avoir plus de visuel sur la puissance fournie. Ne pas voir de flamme ne ferait pas assez grand et impressionnant pour eux, à l'image d'un pays dans lequel tout est plus gigantesque. Quelque chose de discret comme des plaques à induction n'impressionne pas et ne les fait pas rêver. C'est donc aussi pour ce genre de raisons que des plaques à induction ont été modélisées avec des fausses flammes, comme celle de Samsung évoquée plus haut.

Aucune entreprise n’essaie réellement de démocratiser la technologie à l’échelle nationale malgré la réussite flagrante en Europe et même en Asie. Des années 2000 jusqu’à présent, la croissance du marché de la plaque à induction a été quasi-nulle. Le type de clientèle intéressé n’étant qu’une petite minorité de la population, la croissance du marché sera bloquée tant qu’un différent type de clientèle ne sera pas ciblé. Cependant, même si les producteurs de plaque ne font pas de marketing d'eux-mêmes, une nouvelle clientèle pourrait s’intéresser aux plaques à induction. Avec les nouvelles réglementations gouvernementales qui visent à limiter l'installation de raccordements au gaz au public et à augmenter le prix du carburant, les demandes de tables de cuisson à induction devraient alors augmenter. En parallèle, l’intérêt croissant de la population pour l’écologie pourrait également jouer en la faveur de l’induction : cela permettrait d’économiser de l’énergie avec ces plaques à un rendement potentiellement plus élevé.

Toutefois, maintenant que le pouvoir d’achat de la population est plus important, et que de plus en plus de personnes s’intéressent aux émissions de carbone et au rendement de leurs appareils, il se pourrait que l’induction devienne peu à peu la technologie privilégiée.

Succès dans les pays en développement et réponse (ou non) à une problématique énergétique et environnementale : les cas de l'Indonésie et de l'Équateur

Plaque à induction portable, très appréciée en Asie

Contrairement au cas des États-Unis, une croissance de la production et des ventes des plaques à induction est notable dans les pays en développement. En Asie, ce sont les plaques à induction portables qui sont les plus populaires, notamment en Chine et au Japon, car elles ne prennent pas beaucoup d’espace sur le comptoir, ce qui est très appréciable dans des petits espaces de vie. En juin 2019, parmi les Chinois interrogés, 82 % d'entre eux déclarent avoir une plaque à induction portable. Bien que l’Europe détienne une part importante du marché, la région Asie-Pacifique devrait connaitre une forte croissance d’ici 2028 en raison de l’urbanisation rapide de ces pays mais aussi de l’augmentation des revenus des habitants, principalement en Inde et en Chine.

Alors que c’était l’un des premiers pays à adopter l’induction car cette technologie était considérée comme plus efficace énergétiquement, on observe au Japon un retour à la gazinière, les factures d’électricité devenant trop importantes pour les habitants. En 2016 pourtant, le pays représentait 26 % soit la plus grande part du marché des tables à induction. Par comparaison, l’Europe entière valait près de 54 % du marché cette même année, la France et l’Allemagne représentant respectivement les deuxième et troisième plus grandes parts du marché européen.

En Corée du Sud, c’est l’inverse qui se produit. La table à induction s’impose progressivement car les ménages coréens la préfèrent pour ses avantages en termes de praticité et de sécurité. Les ventes d’induction ont notamment augmenté de 20 % entre 2015 et 2016, passant alors de 456 000 à 556 000 unités. Les habitants seraient même prêts à payer un supplément de 0,19 $, soit près de 27 % du prix moyen du gaz résidentiel par mètre cube pour la cuisson, afin d’utiliser l’induction plutôt que le gaz.

Bien que la cuisson des aliments ne représente qu’une petite partie de la consommation d’énergie d’un foyer, les plaques à induction sont souvent présentées comme des appareils bien plus efficaces énergétiquement que les tables de cuisson à gaz ou électriques, donc plus économiques finalement, mais aussi plus versatiles. US DOE, le département d’énergie des États-Unis, estime le rendement thermique d’une plaque à induction à 84 % contre 74 % pour une plaque électrique et 40 % pour une gazinière. Elles génèrent notamment moins de pertes de chaleur en comparaison avec les plaques électriques. C’est pourquoi dans certains pays, notamment en Inde, en Équateur et en Indonésie, le gouvernement tente petit à petit de convaincre la population d’échanger leurs cuisinières à gaz pour des plaques à induction et faire en sorte que cela devienne la technologie principale de cuisson.

Par exemple, en Indonésie, le gouvernement présente cette transition comme nécessaire afin non seulement de limiter les effets sur le climat, de se détacher des énergies fossiles mais aussi d’améliorer la santé publique. En effet, ce pays importe du gaz de pétrole liquéfié (GPL) et est donc dépendant économiquement du prix du pétrole brut. Par ailleurs, le budget de 2021 a réduit de moitié le niveau de subvention pour le diesel. Le gouvernement a présenté cette décision comme un dégagement des ressources pour les redéployer sur l’éducation, la santé et les infrastructures. En commençant par les villes stratégiques, c’est-à-dire les villes les plus peuplées et développées, le gouvernement souhaite alors progressivement supprimer la subvention sur le GPL car cela incite les foyers à faibles revenus à utiliser du GPL, tout en instaurant un crédit mensuel sur l’électricité. En effet, en mars 2020, le gouvernement indonésien a annoncé un plan de subvention de l’électricité pour quelques millions de foyer, pendant trois mois, en réponse à la pandémie de la COVID-19. Cependant, il faut penser à moderniser voire implanter des installations électriques qui peuvent supporter de fortes puissances, puisque la plupart de la population est encore raccordée au groupe à faible puissance. Il faut également prendre en compte le fait que les foyers à faibles revenus seront réticents à remplacer leurs anciennes cuisinières à gaz. De plus, le peuple semble très mal informé sur les différentes technologies, et les cuisinières électriques populaires pour le moment sont celles à filaments, dont l’efficacité est très réduite et donc peu rentable pour les utilisateurs. Pour ne pas subir la hausse des prix du GPL, certains choisissent de suivre le programme gouvernemental instauré par l'équivalent indonésien d'EDF (Électricité de France), PT PLN (Persero), comme Windi. Au départ réticent, c'est l'aide à l'achat de la plaque et le fait qu'il n'y ait pas de risque d'explosion due au gaz qui l'ont fait changer d'avis. Pour cet utilisateur, les factures d'électricité restent sensiblement les mêmes.

En 2015, le ministères des Industries et de la Productivité organise une foire de socialisation pour promouvoir le programme de cuisson à induction.

En Équateur, la transition a déjà plus ou moins été réalisée entre 2016 et 2018. Le gouvernement avait pour objectif de mettre fin aux subventions pour le GPL en 2018 afin de rembourser des dettes, alors que plus de 90 % des foyers utilisaient des plaques à gaz. Malheureusement, suite à un tremblement de terre en 2016, de nombreuses infrastructures électriques se trouvent endommagées. De plus, les acteurs principaux du gros électroménager de la région ne voulaient pas changer leurs lignes de production car ils n’en voyaient pas l’utilité et n’estimaient pas cela bénéfique. Pourtant, en décembre 2016, 70 % des plaques à induction vendues provenaient de fabrications nationales, ce qui a pu par ailleurs générer de nombreux emplois. Tout comme en Indonésie, des crédits d’électricité ont été mis en place pour inciter la population à changer de technologie. Cependant, dans une étude réalisée auprès des habitants d'Azogues, il a été déterminé que seulement 36 % d’entre eux étaient au courant de cette subvention à l’électricité, et 99 % ne souhaitent pas que les subventions au gaz prennent fin. Dans tous les cas, il a été étudié que tant que le gaz reste subventionné, il n’est clairement pas favorable pour l’utilisateur d’opter pour l’induction contre le GPL. Encore une fois, les habitants sont en général très peu informés sur la technologie, peu d’informations sont données sur comment l’utiliser de manière efficace. En plus, il faudrait augmenter la capacité de puissance des centrales électriques et améliorer le réseau de distribution, mais cela a un coût non négligeable.

Toutefois, plusieurs aspects doivent être traités pour que ces politiques de conversion vers une énergie propre soient mises en œuvre. Si la source d’électricité qui alimente les foyers reste dominée par les combustibles fossiles, la réduction des émissions de carbone au sein d’un foyer se traduira par une augmentation des émissions dans les centrales électriques. De plus, bien que le coût mensuel d’utilisation de l’induction soit inférieur à celui du gaz, le prix au départ de la cuisinière reste un frein conséquent. Il est alors nécessaire que le gouvernement trouve une manière de produire plus d’électricité à partir d’énergies renouvelables et subventionne ce type de technologie. Enfin, de nombreuses organisations politiques sociales anti-gouvernementales font de la désinformation auprès de la population, ce qui les retient d’investir. Il faudrait alors envisager des campagnes publicitaires sur le fonctionnement de l’induction pour augmenter la demande.

La plaque à induction est-elle une technologie d'avenir?

Une plaque plus respectueuse de l'environnement?

Alors que la problématique environnementale est de plus en plus prise en compte lors de l’achat des biens domestiques, on peut se demander quels sont les impacts de la plaque à induction sur l’environnement, tout au long de son cycle de vie.

Matières premières

La première étape d'un cycle de vie d’un produit, après sa conception, est l’approvisionnement en matières premières. Pour la plaque à induction, deux composants principaux sont à considérer : la bobine générant le champ magnétique et la plaque en verre vitrocéramique.

La bobine est constituée de fils de Litz, des spires en cuivre parcourues par un courant électrique. Le cuivre est un matériau fréquemment utilisé dans les appareils électroménagers. Au niveau mondial, les ressources de cuivre sont plutôt abondantes. La moitié de ces ressources se situe en Amérique du Sud, en Asie et en Amérique du Nord. Les méthodes d’extraction du cuivre ont un impact élevé sur l’environnement, surtout depuis le début du XX^e siècle. En effet, la concentration en cuivre des sites miniers exploités diminue d’années en années. Il faut donc extraire de plus en plus de quantité de minerais pour une même quantité de cuivre. Ceci implique une plus grande consommation d’énergie et d’eau lors de l’extraction, qui risque encore d’augmenter dans les années à venir.  

La plaque en vitrocéramique, quant à elle, n’est pas qu’une simple plaque de verre traitée à haute température, comme lors de sa découverte en 1954. Elle est désormais constituée d’une pâte de verre dit verre précurseur, dans lequel on injecte des agents de nucléation (des métaux et composés chimiques solubles ou des oxydes), qui apportent au verre de meilleures propriétés physiques. Ces agents de nucléation sont des métaux lourds (plomb, cadmium, cobalt, arsenic…) très toxiques. Ils ont de nombreux impacts sur l’environnement mais aussi sur la santé, que ce soient sur leur lieu d’extraction, ou le lieu de production de la vitrocéramique.

Fabrication du produit fini

Comme évoqué plus haut, les agents de nucléation injectés dans le verre lors de la fabrication de la vitrocéramique ont de lourdes conséquences sur l’environnement. Heureusement, depuis quelques années, l’utilisation d’arsenic et d'antimoine dans la fabrication de la vitrocéramique est de plus en plus rare. Cependant, le processus de chauffe à haute température du verre nécessite une grande quantité d’énergie.

Transport des matières premières et mise en circulation du produit fini

Les sites de production de plaques à induction asiatiques se fournissent en cuivre depuis des sites miniers voisins. Le transport du minerai n’a donc pas un impact environnemental préoccupant. Cependant, les leaders mondiaux dans la fabrication des plaques à induction sont européens : français avec Keraglass, et allemand avec Schott. Le cuivre extrait en Amérique ou en Asie parcourt donc une longue distance avant d’arriver sur le site de fabrication.

La mise en circulation des plaques produites est en revanche beaucoup moins impactante, puisque les sites européens fournissent principalement le marché européen et les fournisseurs asiatiques, le marché asiatique.  

Utilisation du produit

L’usage des plaques à induction demande souvent moins d’infrastructures que les plaques aux gaz, qui doit être stocké dans des bonbonnes ou nécessite des raccords au gaz de ville et des tuyaux d’évacuation des gaz brulés. De plus, c’est un usage décarboné, si l’on analyse seulement l’utilisation du produit et pas la production d’électricité nécessaire à son utilisation, contrairement au gaz qui est un combustible fossile. Cependant, ce dernier argument n’est pas spécifique aux plaques à induction, mais commun à toutes les plaques électriques.

Finalement, l’utilisation d’une plaque à induction nécessite parfois l’achat d’un nouvel ensemble de casseroles. Celles-ci ont elles aussi des impacts environnementaux lors de toutes les étapes de leur cycle de vie. De plus, que deviennent les anciennes casseroles désormais inutiles? Sont-elles données ou bien jetées, et dans ce cas, sont-elles recyclées?

Fin de vie

En France, le recyclage du cuivre, notamment celui provenant des appareils d’électroménager, est courant. L’énergie nécessaire à ce recyclage ne représente que le quart de l’énergie nécessaire à son extraction.

La plaque en vitrocéramique, quant à elle, a une durée de vie plutôt courte, de cinq à dix ans, et son recyclage ne semble pas être encore très développé.

Face à la crise énergétique : l'induction est-elle une technologie plus économique?

L’invasion de l’Ukraine par la Russie, le 24 février 2022, a amplifié la crise énergétique, surtout en ce qui concerne le gaz naturel. Les plaques à induction pourraient donc être une solution afin de faire face à cette crise, si et seulement si la production d’électricité dans le pays concerné ne dépend pas du gaz naturel, ce qui est bien le cas pour la France, qui utilise le nucléaire.

Le tableau présenté dans la partie consommation des plaques à induction prouve qu’avec les prix de l’électricité et du gaz actuels, les plaques à induction ne sont pas spécialement moins énergivores que les plaques à gaz ou électriques.

Pour mieux comprendre le rôle des plaques à induction face à cette crise, il peut être utile de regarder l'évolution du prix du gaz naturel au cours des dix dernières années sur Trading Economics, ainsi que les prédictions fournies par Energie DEV consulting (52,3 €/MWh). Ces chiffres montrent que les plaques à induction, jusqu'à présent, ne rivalisent pas avec leur concurrent, les plaques à gaz, au niveau du coût pour une utilisation normale.

Conclusion

La plaque à induction a su se vendre comme une technologie renouvelant les plaques de cuisson, sans pour autant révolutionner le milieu. Elle présente de réels avantages comme le temps de chauffe notamment des liquides, ou encore la sécurité, ce qui en a fait un réel succès en Europe. Seulement, cela n'a pas été le cas partout. En effet, les États-Unis, eux, sont plus réticents quant à son utilisation, notamment à cause de son prix d'achat, et préfèrent rester sur une utilisation du gaz.

Le marché de la plaque à induction devrait toutefois doucement progresser au fil des années. On peut notamment citer deux principales raisons qui en seraient à l'origine : cette technologie possède des fonctionnalités qui pourraient participer à son développement dans les pays où les espaces de vie peuvent être très restreints, comme en Asie, de par sa portabilité et sa praticité. En effet, seule une prise électrique est nécessaire à l'utilisation d'une plaque à induction portable. La deuxième raison se porte sur un avantage écologique. En fonction du moyen de production de l'électricité, l'induction pourrait à terme remplacer le gaz utilisé à des fins de cuisson, afin notamment de ne pas subir l'augmentation du prix des énergies fossiles. Puis, elle ne nécessite pas l'installation de systèmes de ventilation conséquents, dans les restaurants par exemple, car elle ne dégage pas de gaz nocifs.

Néanmoins, la plaque à induction ne montre pas d'innovations ou améliorations conséquentes en vue. La technologie des plaques intelligentes n'est pas vraiment une amélioration directement liée à la technologie de l'induction, mais fonctionne avec tous types de plaques en vitrocéramique, et pourrait même être adaptée au gaz. Pour autant, aucune autre nouvelle technologie concurrente ne semble prête à émerger dans le domaine de la cuisson. L'induction resterait donc le système technique le plus poussé pendant un certain temps.