Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
En 2009, sous l'impulsion de constructeurs pionniers, puis avec le soutien de l’État français, puis de l’Europe, l’électrification des voitures est relancée, pour réduire l'impact environnemental des transports. Leur adoption massive nécessite des infrastructures de recharge, privées et publiques, adaptées aux usages des voitures ainsi qu'à l'objectif environnemental. Les principales fonctions et les solutions technologiques de ces infrastructures sont décrites ainsi que l'écosystème digital spécifique par lequel les fournisseurs de services impliqués peuvent collaborer pour satisfaire les utilisateurs avec la meilleure économie de moyens.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Gilles BERNARD : Ancien Président de l’AFIREV
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Claude RICAUD : Expert GIMELEC
INTRODUCTION
Le développement des véhicules électriques en substitution des véhicules thermiques à carburants fossiles est un des leviers de la transition environnementale qui mobilise d’importants efforts politiques, économiques et industriels. L'adéquation des infrastructures de recharge des véhicules électriques (IRVE) est une des clefs de leur développement.
Cet article fait un état de lieux des principes, des technologies et de la mise en œuvre des infrastructures de recharge pour les véhicules électriques légers (voitures particulières ou de tourisme et véhicules utilitaires de moins de 3,5 t) ; il ne traite pas des véhicules lourds dont les besoins et les technologies présentent d’autres spécificités. Il concerne principalement les infrastructures installées en France ; elles s’inscrivent dans l’organisation du marché européen.
À la date de cet article, le développement du véhicule électrique ou hybride rechargeable aborde le marché de masse, avec un taux de pénétration des véhicules neufs proche de 25 % et plus de 1,5 million de points de recharge (privés et publics) en service en France, 10 millions en Europe, dont plus de 120 000 ouverts au public en France. La croissance annuelle des ventes de véhicules électriques a atteint 50 % en 2023, en France et en Europe . Le développement du parc d’infrastructures de recharge doit en accompagner le rythme, voire l’anticiper.
Le passage à cette dimension de marché implique un changement industriel et organisationnel par rapport aux premières tentatives de développement qui, fait notable, remontent à la fin du XIXe siècle et sont restées en « éternelle émergence » jusqu’à ces dernières années.
La recharge du véhicule électrique constitue un changement profond d’habitudes par rapport au « plein de carburant » en station-service et inquiète les nouveaux utilisateurs quant à sa capacité de répondre à leurs besoins. En effet, même si les nouvelles technologies de batteries offrent des autonomies qui approchent celles des véhicules à essence ou diesel, leur recharge est soumise aux contraintes propres à l’électricité :
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une « densité énergétique » très inférieure à celle des carburants, que l’on peut illustrer par le fait que la puissance énergétique utile d’une pompe à essence est équivalente à la puissance d’un TGV lancé à pleine vitesse (2 à 3 MW) ;
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et un coût d’accès à la puissance électrique très variable (faible pour une maison mais beaucoup plus élevé pour des stations de recharge rapide), résultant du coût des renforcements de réseaux éventuels, voire des moyens de production de pointe.
L’infrastructure de recharge doit donc relever le défi de couvrir les besoins de déplacements des utilisateurs en minimisant les coûts d’accès à la puissance (et conjointement son impact environnemental), ce qui implique, comme on le verra, de ne pas systématiser les recharges à haute puissance et même d’ajuster en continu la puissance de chaque recharge. À ceci s’ajoutent les obligations de sécurité inhérentes aux installations électriques, ainsi que la nécessité d’une fiabilité et d’une qualité de service en adéquation avec un marché de masse.
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MOTS-CLÉS
mobilité électrique infrastructure de recharge architecture d"une station de recharge fonctions d'une station de recharge
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Architecture et fonctionnement d’une borne de recharge3. Architecture d’une IRVE
Le terme générique d’infrastructure de recharge pour véhicule électrique (IRVE) recouvre une grande variété d’installations : depuis la simple borne à domicile jusqu’à la station de recharge disposant de multiples points de recharge très haute puissance, en passant par la station de recharge sur la place d’un village, dans un restaurant, hôtel, etc., avec quelques points de recharge normale entre 7 et 22 kW.
3.1 Architecture type d’une station de recharge
L’architecture générale d’une station de recharge dépend des différentes situations : installation dans un bâtiment, station accessible au public en extérieur, etc. Elle se compose d’une infrastructure électrique et d’une infrastructure informatique, comme illustré sur la figure 3.
Voici en détail les éléments architecturaux généraux d’une station de recharge et de ses communications (figure 3) :
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PDL : le point de livraison utilisé par la station de recharge, incluant un compteur communicant (leur dénomination est Linky/PME-PMI/Saphir pour Enedis) ;
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gestion technique/énergie du site : les moyens matériels et logiciels assurant la surveillance et le contrôle des équipements techniques d’un site, éventuellement avec une gestion de l’énergie du site ;
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supervision IRVE : moyens matériels et logiciels pour superviser l’Infrastructure de recharge pour véhicules électriques. Cette supervision peut être intégrée dans la gestion technique du site, ou constituée d’un SCADA (système de contrôle et d’acquisition de données) centralisé opéré par l’exploitant de l’IRVE ;
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contrôleur de station : dispositif matériel et logiciel qui contrôle le fonctionnement des points de recharge et sert de passerelle de communication. Certaines fonctions de contrôle peuvent être localisées dans les bornes de recharge. Une station peut comporter un seul point de recharge ou plusieurs dizaines de points de recharge ;
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contrôleur de point de recharge : dispositif matériel et logiciel qui contrôle le fonctionnement du point de recharge en communication avec le contrôleur de station.
L’architecture est simplifiée dans le cas d’une installation individuelle privée....
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Architecture d’une IRVE
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - https://www.avere-france.org/bilan_2023/
-
(2) - * - https://www.vie-publique.fr/rapport/31742-livre-vert-sur-les-infrastructures-de-recharge-ouvertes-au-public-pour-l
-
(3) - INSTITUT VEDECOM - La recharge inductive en roulant. - https://www.vedecom.fr/la- recharge-des-vehicules-electriques-par- induction-en-roulant/
-
(4) - ÉQUILIBRE DES ÉNERGIES - * - https://www.equilibredesenergies.org/21-12-2023-la-route-electrique-il-faut-sy-preparer-etude/
-
(5) - Innovative electric charging solutions to be tested in Europe. - https://www.incit-ev.eu
-
(6) - * - https://izi-by-edf.fr/blog/remorque-batterie-voiture-electrique/
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...
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
AFIREV : Association dédiée au développement de l’itinérance des recharges, créée en 2015, dissoute en 2024 après avoir intégré ses activités dans l’association AVERE France.
Constructeurs automobile : https://pfa-auto.fr/filiere-automobile-et-mobilites/
Plateformes d’interopérabilité : https://www.gireve.com/fr/accueil/ https://fr.hubject.com https://e-clearing.net/ https://www.nio.com/nio-power
HAUT DE PAGE1.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Sites Internet du ministère chargé des transports
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Données publiées : https://transport.data.gouv.fr/datasets/fichier-consolide-des-bornes-de-recharge-pour-vehicules-electriques
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Modèles de données : https://schema.data.gouv.fr/etalab/schema-irve/
Laboratoire...
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