Depuis 2012, et plus particulièrement après la vente des premiers véhicules électriques Tesla en 2015, le marché de l’automobile électrique ne cesse de croitre. Celles-ci deviennent de plus en plus accessibles, de plus en plus performantes et leur autonomie est grandissante (jusqu’à près de 1000km pour certaines batteries expérimentales en développement). Cependant, la grande majorité des voitures électriques actuelles n’ont qu’une autonomie de l’ordre de 350km, un peu restrictif pour partir en vacances. C’est pourquoi de nombreux projets de bornes de recharge rapide sont en développement, avec pour but de les installer le long des autoroutes pour permettre aux voyageurs de recharger leur véhicule pendant le trajet, de la même manière qu’ils s’arrêteraient pour faire le plein d’essence.

Les stations de recharge rapide sont-elles fiables à ce jour ? La question se pose réellement quand le nombre de véhicules électriques est toujours à la hausse. Cependant, la part de marché de l’électrique en France reste anecdotique : de l’ordre de 1.4%. Quelle est la place des stations de recharge rapide en France et en Europe dans le réseau autoroutier et électrique ?

Il existe deux types de stations de recharge rapide : courant continu et courant alternatif. Les chargeurs alternatifs sont les plus répandus en raison de leur coût moins élevé. Cependant, afin de charger la batterie du véhicule, le courant doit être continu. Avec un chargeur alternatif, c’est le convertisseur intégré dans le moteur de la voiture qui va se charger de convertir le courant alternatif de la borne en courant continu de charge. L’inconvénient de cette méthode est que la vitesse de charge, en plus de dépendre de l’intensité disponible du chargeur, dépend de la capacité du convertisseur interne au moteur à transformer le courant. Cette méthode convient donc mieux aux stationnements de plus de 20 minutes. Les chargeurs à courant continu possèdent un convertisseur intégré. Ils sont donc beaucoup plus coûteux en installation et en entretien mais permettent des charges plus rapides, et sont généralement le type de chargeurs installés sur les autoroutes.

Le fonctionnement des bornes de recharge actuelles est plutôt simple : certaines sont gratuites, mais pour accéder à la plupart d’entre elles, le client doit payer selon le temps de charge consommé. Les méthodes de paiement sont variées (par une application téléphone, directement dans la station-service) mais de nombreux réseaux de charge mettent à disposition une carte d’abonnement qui permet au client de s’identifier sur la borne et d’être débité selon le temps passé à la recharge.

La taille des batteries des modèles de voitures électriques est variable de 18 kWh à 100 kWh. Les prises conventionnelles permettent de fournir 3 kW, ce qui est relativement peu comparé même pour une batterie de petite taille. Les superchargers de Tesla fournissent eux 120 kW, ce qui permet de charger une batterie, même de très grande taille, en 45 minutes. Enfin, les chargeurs rapides plus communs ont une puissance de sortie de l’ordre de 50kW. Une borne est considérée « à charge rapide » à partir d’une puissance délivrée de 45 kW.

 

 

Aujourd’hui, en France, il existe de nombreux sites de recharge rapide, appartenant à différents prestataires. Chaque prestataire possède son propre système d’accès et de paiement, ce qui peut devenir compliqué pour l’utilisateur final : en effet, certaines bornes proposent de payer grâce à une carte d’abonnement, d’autres via une application mobile (ce qui peut s’avérer compliqué dans les zones où la connexion mobile n’est pas très rapide) ou encore avec des cartes prépayées disponibles dans les stations-service (qui sont souvent plus chères). De plus, toutes les options de paiement ne sont pas utilisables sur toutes les bornes : certaines sont spécifiques et ne permettent pas de payer à des bornes gérées par un autre prestataire. Il est également question de la compatibilité de la voiture avec la prise de recharge : malgré le standard européen CCS (Combined Charging System), utilisée par la plupart des constructeurs européens, certains véhicules (comme les Teslas) ont besoin d’une borne adaptée ou d’un adaptateur pour pouvoir utiliser les autres bornes. Il existe d’autres normes qui sont en concurrence directe avec CCS comme CHAdeMo, une société Japonaise qui possède sont propre standard, et qui compte un nombre très important de bornes dans le monde et notamment en France.

Il existe de nombreux services pour localiser les bornes de recharge en France et en Europe, comme par exemple chargemap.com, qui permet de trouver la station la plus proche grâce à une application mobile, et informe sur le statut de celle-ci.

Le marché des bornes de recharge rapide est donc en développement constant, car les véhicules électriques sont de plus en plus nombreux sur les autoroutes. Cependant, installer ces bornes demande un raccordement au réseau haute puissance. EDF est en France le premier fournisseur d’électricité à avoir créé son propre réseau de bornes de recharge rapide de véhicules électriques, le réseau Corri-Door. Il existe actuellement environ 200 bornes Corri-Door en France, bientôt complétées par 300 nouvelles bornes déployées début 2020. Ce projet est en partie financé par la Commission Européenne, et les nouvelles bornes comporteront 2 à 8 prises de recharge et délivreront 50 à 100 kW de puissance.

EDF possède aussi une filiale appelée Izivia, qui permet au consommateur de se doter d’un pass d’abonnement rechargeable utilisable sur un grand nombre de bornes de recharge en France, notamment les bornes Corri-Door. Izivia a été créé en 1998 sous le nom de Sodetrel, filiale à 100% d’EDF qui a aujourd’hui changé de nom. Izivia a déployé le réseau Corri-Door en 2015, et accompagne aujourd’hui les collectivités, les syndicats et les entreprises dans leurs projets de mobilité électrique (exploitation technique et commerciale des bornes ainsi que maintenance et gestion des utilisateurs).

En Europe, le réseau Ionity a été fondé par BMW, Ford et Volkswagen en 2017. En Septembre 2019, le constructeur coréen Hyundai Motor (et Kia) a rejoint le réseau Ionity et profiterons des bornes de recharge ultra-rapides (350kW) du réseau Ionity, qui compte actuellement 140 bornes de recharge rapide en Europe, et prévoit d’augmenter ce nombre à 400 en 2020 (en moyenne une borne tous les 120 kilomètres sur le réseau autoroutier européen). En France, c’est le petit distributeur Enalp qui a remporté le marché, grâce à sa production d’énergie renouvelable (une des conditions du partenariat avec Ionity) via des centrales hydrauliques en partenariat avec la Compagnie Nationale du Rhône (CNR).

Du côté des autres fournisseurs d’électricité en France, Engie s’est également intéressé au marché des bornes de recharge rapide, mais s’est concentré sur les bornes pour particuliers, en rachetant EvBox en 2017, un des leaders des bornes de recharge à domicile ou pour les lieux de travail. Cependant, en 2018, EvBox a racheté une entreprise Bordelaise, EVTronic, spécialisé dans les bornes de recharge rapide. EvBox est maintenant le leader mondial des bornes de recharge avec plus de 75 000 bornes installées dans le monde, et compte en installer 25 000 de plus d’ici 2020.

Ces projets sont d’une importance capitale pour les grands fournisseurs d’électricité, car avec le développement des véhicules électriques et leur accessibilité grandissante, le nombre d’utilisations des bornes de recharge ne va faire qu’augmenter dans les prochaines années. Le nombre croissant d’utilisateur indique que, en plus du besoin important en bornes de recharge et de la densité de leur installation, la vitesse de recharge du véhicule deviendra un aspect encore plus crucial qu’il ne l’est maintenant. Le nombre de véhicules électriques est toujours très faible vis-à-vis des moteurs thermiques, mais leur nombre va sans aucun doute continuer à augmenter dans les années à venir.

La vitesse de charge sera donc un critère très important pour arriver à supporter les heures de pointe en ville et les départs en vacances, quand le besoin d’accès aux bornes sera le plus élevé. Une charge rapide demande des bornes qui fournissent plus de puissance, et donc des raccordements spécifiques au réseau haute tension des villes et des autoroutes, en plus de la borne elle-même qui devra disposer de la technologie nécessaire pour fournir ce service.

C’est dans cette optique de besoin grandissant en puissance électrique à travers le réseau que des constructeurs et des fournisseurs d’énergie (et notamment EDF) veulent démocratiser des bornes de recharge V2G : Vehicule to Grid. Ce système permettrait au réseau de récupérer l’énergie stockée dans les batteries des véhicules stationnés en cas de forte demande sur le réseau. D’après EDF, 50% des véhicules stationnent en permanence au domicile et 69% des véhicules actifs stationnent plus de 6 heures sur un emplacement réservé. EDF s’est associé à Nuvve, spécialiste de la technologie V2G, pour construire le premier réseau de recharge V2G en Europe, et s’efforce de convaincre les constructeurs européens de l’intérêt du V2G avec difficulté, l’Europe soutenant la technologie CCV qui est une concurrente de CHAdeMO, seule technologie compatible avec le V2G pour le moment.

Le réseau de bornes de recharge rapide est aujourd’hui toujours en évolution constante, et les fournisseurs d’électricité s’associent avec les constructeurs de bornes d’un côté et les constructeurs de véhicules de l’autre dans une course pour dominer les standards et les technologies, en gardant un œil sur les innovations technologiques comme le V2G.

 

Sources :

https://www.capital.fr/entreprises-marches/renault-rejoint-le-consortium-e-via-flex-e-charge-electrique-haute-puissance-1271066
IZIVIA, Pionnier et leader de la recharge de véhicules électriques - IZIVIA Groupe EDF
Bornes de recharge Corri-Door
De premières bornes de recharge ultra-rapides sur les autoroutes françaises | Automobile
Voiture électrique : on a testé le réseau de charge sur autoroute... et c'est une vraie galère
https://www.automobile-propre.com/ionity-devoile-une-nouvelle-borne-et-change-ses-prix/

Auteurs :

Valentin Magnat, Consultant
Patrice Mallet, Directeur Associé

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