Quelles politiques pour encourager l’innovation verte ?

Cet article est adapté d’une étude realisée pour Bruegel avec David Hemous, Clément Serré et Reinhilde Veugelers, intitulée : « Turning the innovation machine on for climate change ». Il a été traduit en francais grâce a la collaboration de l’équipe de la revue Regards Croisés.

Philippe Aghion est professeur à l’Université d’Harvard.

Dans leurs évaluations du coût du changement climatique et de celui des interven-tions pour en limiter les conséquences, les économistes n’ont jusqu’à présent pas tenu grand compte de l’innovation, mettant de côté le rôle que pourraient jouer les incitations à la création et à la diffusion de technologies vertes. La technologie n’est bien sûr pas complètement absente de la réflexion économique, mais elle est le plus souvent considérée comme un facteur exogène susceptible d’atténuer le change-ment climatique et de permettre de nous adapter à ses conséquences. L’arrivée et la diffusion de nouvelles technologies sont appréhendées comme des processus mécaniques et automatiques. Il est impossible dans ce cadre de penser l’effet des poli-tiques publiques sur l’innovation, et les conséquences que ces politiques pourraient avoir sur le coût et les effets du réchauffement. Cet article propose de dépasser cette limite du raisonnement économique traditionnel. Il montre d’abord que l’innovation n’a jusqu’à présent pas suffisamment été mise au service de la lutte contre le changement climatique. Il utilise dans un second temps les résultats d’un modèle récent  pour mettre en évidence comment la prise en considération « endogène » de l’innovation modifie (i) les évaluations du coût d’un report de l’action contre le réchauffement climatique, (ii) la combinaison optimale de politiques publiques qu’il convient de mettre en place, et (iii) les termes des négociations internationales por-tant sur le climat entre pays riches et pays en développement.

L’importance de l’innovation verte aujourd’hui
Les efforts d’innovation actuels sont-ils suffisants ? Permettront-ils, s’ils restent au même niveau, de lutter convenablement contre le changement climatique ? Afin d’y voir plus clair, nous dressons le tableau des performances récentes en matière d’innovation dans les technologies vertes.

La R&D des entreprises
Les innovations vertes peuvent être développées par les entreprises « en interne », ou bien, comme c’est le plus souvent le cas, adoptées de l’extérieur. Pour l’Union européenne à 27, l’enquête « Community Innovation » fournit des données sur l’innovation des entreprises, et notamment sur les raisons poussant les entre-prises à innover, parmi lesquelles sont distinguées « l’amélioration de l’efficacité énergétique » ainsi que « la réduction des impacts environnementaux, ou l’amélioration de la santé et de la sécurité ». Au cours des années 2004-2006, les dernières pour lesquelles on dispose de données, ces deux mo-tifs sont ceux qui sont le moins souvent cités. Ils n’apparaissent dans aucun pays européen comme des motifs importants d’innovation – même pas dans les pays scandinaves, pourtant connus pour leur souci de l’environnement. En outre, les différentes vagues successives de l’enquête ne révèlent aucune augmentation des pré-occupations d’« amélioration de l’efficacité énergétique » – qui auraient même plutôt tendance à diminuer ! Ces statistiques ne permettent donc pas de mettre en évi-dence un quelconque appétit des industriels pour le développement « en interne » de technologies vertes.

Les brevets « verts »
L’importance de l’innovation environnementale peut également être appréhendée à travers le nombre de brevets « verts » déposés. Les données les plus récentes de l’organisation mondiale de la propriété intellectuelle montrent qu’en moyenne sur les années 2001 à 2005, seuls 1,5 % des brevets déposés par les entreprises concernaient des technologies environnementales ; une proportion aussi faible est stupéfiante ! Le taux de croissance annuel moyen du nombre de brevets « verts » déposés offre une image un peu plus optimiste : il s’est élevé à 11,6 % sur la période 2004-2008 – un chiffre qui reste néanmoins inférieur à celui des technologies informatiques (14 %) et d’autres technologies émergentes comme les nano-technologies (20 %).

Si l’on cherche à dresser un tableau par pays, le Japon se détache nettement, avec 45 % de tous les brevets environnementaux déposés. On peut mesurer la spécialisation d’un pays dans l’innovation environnementale en rapportant la part des brevets environnementaux que détient ce pays dans le stock de brevets environnementaux mondial (0,45 pour le Japon) à la part des brevets de tous types détenus par ce même pays dans le stock mondial total de brevets (0,39 pour le Japon). Un ratio supérieur à 1 – comme c’est le cas au Japon (1,14), en Chine (1,34) et au Canada (1,38) – dénote une spécialisation environnementale. Bien que les États-Unis détiennent 15 % des brevets environnementaux mondiaux, ils ne sont pas spécialisés dans ce domaine (ratio de 0,68). En Europe, l’Allemagne et la France sont les deux principaux innovateurs verts, tous deux étant légèrement spécialisés, à l’inverse du Royaume-Uni.

Tableau 1 – Les brevets « verts » par pays

Proportion des brevets environnementaux mondiaux    Spécialisation dans les brevets environnementaux
Japon    45 %    1,14
États-Unis    15 %    0,68
Allemagne    9 %    1,04
Corée du Sud    7 %    1,07
Chine    5 %    1,34
France    3 %    1,03
Royaume-Uni    2 %    0,95
Canada    1 %    1,18

Source : Organisation mondiale de la propriété intellectuelle, 2008 ;  brevets dé-posés par les entreprises dans les technologies environnementales (moyenne sur les années 2001-2005).

Pourquoi le marché ne produit-il pas suffisamment d’innovations vertes?

Comment expliquer le faible taux historique d’innovations vertes ? Pourquoi est-il probable que le secteur privé, laissé à lui-même, ne soit pas capable de générer suf-fisamment d’innovations environnementales ? On peut avancer quatre explications. Une première raison tient à ce que les économistes qualifient d’« externalité environ-nementale », autrement dit au fait que les producteurs, qui cherchent à maximiser leur profit, ne sont pas tenus de prendre en compte dans leurs choix de production et d’investissement les dommages qu’ils font subir au climat. Ils n’ont, dans ce cadre, aucun intérêt de court terme à réduire leur pollution et à innover seuls.

Une deuxième raison a trait à ce qu’on qualifie d’externalité de connaissance : dans une situation de laisser-faire, les entreprises ont tendance à orienter leurs efforts d’innovation en direction des secteurs dans lesquels elles disposent déjà d’un avantage technologique. Elles innovent, autrement dit, dans les do-maines dans lesquels elles sont déjà bonnes. La plupart du temps, il s’agit malheureusement de secteurs émetteurs de CO2.

Troisièmement, l’innovation est souvent freinée à cause d’un problème d’appropriabilité : les entreprises rechignent à innover si elles ne peuvent pas bénéfi-cier pleinement des retombées financières de leurs découvertes. Cet effet est sus-ceptible de jouer un grand rôle pour les technologies vertes, car celles-ci sont parti-culièrement complexes et impliquent des processus cumulatifs au cours desquels les retombées sont importantes. Les nouvelles technologies environnementales courent le risque d’être insuffisamment protégées par le droit traditionnel des brevets, si ce-lui-ci n’est pas renforcé par des mécanismes d’appropriation complémentaires.

Enfin, un dernier obstacle à l’innovation n’est autre que la difficulté d’accéder à des financements adéquats, en raison de l’imperfection des marchés financiers. Cette contrainte est d’autant plus forte pour les innovations environnementales que celles-ci sont, d’un point de vue technique, particulièrement risquées – notamment les plus radicales d’entre elles. Leur commercialisation présente en outre des risques élevés en raisons des conditions de marché actuellement incertaines. L’addition des incerti-tudes techniques et commerciales pèse lourdement sur les phases initiales de développement.

Quelle politique climatique optimale?
Le fait que le marché livré à lui-même ne produise pas suffisamment d’innovations environnementales plaide fortement pour une intervention publique. Mais au-delà de la nécessité d’une intervention se posent trois grandes questions : (i) comment le gouvernement doit-il intervenir : en taxant et/ou en distribuant des subventions ? ; (ii) quand convient-il d’agir : immédiatement ou plus tard ? Quels sont les coûts associés à un report de l’intervention dans le temps ? Les actions peuvent-elles être temporaires ou faut-il qu’elles soient permanentes ? ; (iii) qui doit agir ? L’intervention doit-elle obligatoirement être multilatérale et coordonnée, ou une action unilatérale peut-elle également se justifier ?

Comment intervenir ?
Pour les économistes, résoudre le problème des externalités environnementales passe essentiellement par la fixation d’un prix du carbone – que celui-ci soit déterminé par un système de taxes ou sur un marché de permis à polluer. L’existence d’un tel prix permet en effet de réduire la production et la consommation de produits reje-tant des GES et oriente l’innovation en direction des technologies vertes, si le prix est suffisamment prévisible sur le long terme. L’instauration d’un prix du carbone apporte aussi une solution au problème relatif aux externalités de connaissance. Comme l’ont montré de nombreuses études, les innovations dans le domaine des économies d’énergie ont ainsi été historiquement encouragées par la hausse des prix de l’énergie.

Mais ce type d’intervention publique a aussi un coût qu’il ne faut pas occulter : lors-que, sous l’effet du renchérissement du carbone, l’innovation se déplace des sec-teurs développés (et polluants) vers les secteurs jeunes (et propres), la croissance du PIB ralentit au départ, car la productivité est initialement plus faible dans les nou-veaux secteurs que dans ceux arrivés à maturité technologique. Cette perte de croissance perdure tant que les nouveaux secteurs verts n’ont pas rattrapé les an-ciens, ce qui peut prendre un certain temps. Dans ce contexte, ne recourir qu’à une taxe carbone risque de provoquer une baisse excessive de la consommation à court terme : il ne s’agit pas du scénario le moins coûteux. La solution optimale implique en fait deux instruments : non seulement une taxe sur le carbone (ou de façon équivalente un marché de permis d’émissions) pour résoudre le problème des externalités environnementales, mais aussi des subventions directes à la R&D dans les technologies propres (ou de façon équivalente une taxe sur les profits réalisés dans les secteurs polluants), pour résoudre les problèmes liés aux externalités de connaissance et au manque d’appropriabilité.

Par ailleurs, l’efficacité de l’intervention publique dépend de façon cruciale du degré de substituabilité entre les technologies vertes et les technologies polluantes : l’intervention est d’autant plus efficace que les deux types de technologies sont faci-lement substituables. En effet dans ce cas – qui est, heureusement, le plus probable –, une action même relativement modeste peut avoir des effets très importants, dans la mesure où dès que les technologies propres ont pris un essor suffisant grâce à l’aide publique, les entreprises sont incitées à continuer à innover dans ce domaine du fait des externalités de connaissance ; la dynamique s’entretient alors d’elle même. Ceci implique également qu’il suffit d’une intervention temporaire pour lutter contre le réchauffement climatique. Si les technologies sont imparfaitement substi-tuables en revanche, l’intervention publique doit être permanente pour empêcher un désastre environnemental.
Quand intervenir ?
La prise en compte du changement technologique endogène plaide en faveur d’une intervention immédiate des pouvoirs publics. La raison principale en est que reporter l’intervention permet aux anciens secteurs utilisant des technologies polluantes d’accroître leur avance en termes de productivité, et de renforcer ainsi leur domina-tion. Il faut alors une intervention publique plus longue en faveur des technologies vertes avant que ces dernières ne puissent rattraper et remplacer les technologies polluantes. Au cours de cette période de transition, la croissance, comme on l’a vu, est inférieure à son potentiel : retarder l’intervention a donc un coût. De surcroît, des réductions d’émissions de GES plus rapides sont plus coûteuses que des réductions progressives – et il n’est d’ailleurs pas certain que des réductions très rapides soient possibles. Compte tenu de nos connaissances technologiques et des incertitudes commerciales, le développement et l’adoption à suffisamment large échelle de nou-velles technologies prendra du temps : pour prévenir le désastre écologique et éviter d’avoir à s’acquitter de coûts exponentiels, il faut s’attaquer au problème dès maintenant. La bonne nouvelle est que les taxes destinées à inciter à l’innovation (taxe sur les facteurs de production polluants et les profits des entreprises polluantes) peuvent être progressivement réduites au cours du temps : dès que les technologies vertes ont acquis un avantage suffisant en termes de productivité, le cercle vertueux de l’innovation environnementale s’enclenche – surtout si les facteurs de production propres et polluants sont suffisamment substituables.

Qui doit agir ?

Comment faire si certains refusent de soutenir les technologies vertes ? Une action unilatérale de la part des pays riches a-t-elle un sens ? À nouveau, l’endogonéisation du progrès technique éclaire d’un jour nouveau ces questions qui se trouvent au cœur de la réflexion économique sur le réchauffement. Bien que quelques pays émergents comme la Chine fassent d’importants efforts d’innovation verte, la plupart des pays du Sud ne font qu’imiter ou adopter des technologies propres inventées dans les pays riches (ce qu’on peut qualifier d’externalité de connaissance mon-diale). Ce n’est pas nécessairement problématique : si les pays du Nord incitent leurs entreprises à l’innovation dans les technologies vertes, et s’ils facilitent la diffusion de ces technologies vers les pays du Sud, des progrès très substantiels pourraient être accomplis dans la lutte contre le changement climatique. En particulier il n’est pas forcément nécessaire de taxer les facteurs de production polluants dans les pays du Sud pour éviter la catastrophe planétaire. L’incitation aux innovations vertes dans le Nord doit permettre d’enclencher dans les pays riches le cercle vertueux du changement technologique environnemental, qui à son tour – si les technologies sont partagées – doit déclencher un processus d’imitation à l’échelle planétaire, d’où un cercle vertueux de croissance verte globale. En d’autres ter-mes, les pays du Nord ont la responsabilité d’assumer le leadership en faisant le premier pas, et ils doivent adopter une attitude proactive en matière de transferts de technologie Nord/Sud. Voilà qui constitue un argument en faveur d’une action uni-latérale des pays développés et de la maximisation des transferts Nord/Sud (plus les retombées technologiques Nord/Sud étant importantes, plus l’imitation des pays du Sud pouvant fonctionner à plein régime). Bien sûr, cet argument n’apporte aucune réponse à l’épineux problème des « fuites de carbone » qui apparaît dès lors qu’on prend en considération le commerce international : dans un monde de libre-échange, si la pollution est taxée dans un pays mais pas dans un autre, les entreprises sont incitées à se délocaliser et à innover dans le « paradis polluant », puis à exporter leurs produits et leurs innovations à partir de celui-ci dans les pays du Nord. Pour ré-soudre ce problème, les pays développés doivent instaurer (ou menacer de façon crédible d’instaurer) une « taxe carbone aux frontières ».

Les analyses précédentes suggèrent quelques principes susceptibles de guider les politiques climatiques destinées à inciter à l’innovation verte. Tout d’abord, l’intervention publique devrait contribuer à développer l’innovation privée, pas s’y substituer. Les gouvernements devraient donc prévoir des « stratégies de sortie », à mettre en œuvre dès que l’innovation environnementale privée parviendra à s’auto-alimenter. En second lieu, l’intervention publique devrait commencer aussi vite que possible, tout particulièrement en ce qui concerne les subventions à la recherche et à la diffusion de technologies vertes. Enfin, ce n’est pas un seul mais une combinaison d’instruments qu’il convient d’utiliser, à savoir : la fixation d’un prix du carbone (taxe ou marché), des subventions pour la R&D verte (aide aux premiers usages des technologies innovantes, suppression des barrières hors marché, facilitation de le la substitution entre technologies propres et technologies polluantes), un soutien aux transferts de technologies vertes Nord/Sud, et enfin ne pas exclure le recours a une taxe carbone aux frontières pour endiguer le developpement de paradis polluants. Ce n’est malheureusement pas ce qu’on constate à l’heure actuelle. Malgré les pro-testations de bonnes intentions, les politiques menées sont défaillantes à deux ni-veaux. Tout d’abord, l’engagement public dans la R&D verte est trop faible, incohé-rent dans le temps, et pas coordonné au niveau international (tableau 2). Les dépen-ses publiques de R&D environnementale ne représentent qu’une infime fraction des dépenses publiques totales de R&D, et leur part ne semble pas avoir augmenté entre 2000 et 2005. L’Union européenne fait mieux que les États-Unis et le Japon, mais cet agrégat cache un manque de coordination des dépenses au sein des pays-membres (France : 2,7 % des dépenses publiques totales de R&D ; Allemagne 3,1 % ; Royaume-Uni 1,8 %), ce qui rend celles-ci moins efficaces que les dépenses américains ou japonaises. Enfin, les dépenses publiques ne suffisent pas à enclen-cher le processus d’innovation verte privé : en l’absence d’un prix du carbone suffi-samment élevé et prévisible, les incitations à l’adoption de technologies privées ver-tes demeurent trop faibles. Les toutes dernières données semblent montrer un léger décollage de l’innovation verte, mais celle-ci a besoin d’une impulsion de la part des pouvoirs publics pour que la dynamique actuelle puisse être amplifiée.

Tableau 2 – Dépenses de R&D publiques destinées au « contrôle et au souci de l’environnement », Europe, États-Unis, Japon

Pays    Dépenses totales (millions d’€), 2005    En % des dépenses publiques totales de R&D    En % des objectifs de R&D publique    Taux annuel moyen de croissance des dépenses de R&D publiques, 2000-2005
Union Euro-péenne à 27    2 196    2,7 %    7 %    4,3 %
États-Unis    424    0,4 %    1 %    - 4,6 %
Japon    242    0,9 %    2 %    - 3,1 %
Sources : Eurostat, Government Budget Appropriations or Outlays on R&D data (GBAORD).
Notes : Pour l’UE, le taux de croissance concerne les pays de l’UE à 15. Les données pour les États-Unis et le Japon sont provisoires.

Philippe Aghion