Carra ChargeArm

Ces entreprises innovantes proposent des solutions originales de recharge qui ne passent pas forcément par des bornes classiques.

Dans son dernier baromètre, l’AVERE nous indique que plus de 95 000 points de recharge publics sont désormais disponibles en France (chiffre à fin février)[1]. Ce qui laisse penser que le fameux cap « symbolique » des 100 000 points promis par le gouvernement pour fin 2021 devrait être atteint sans trop de difficultés mi-2023, comme nous l’avions déjà prédit l’automne dernier.

Rappelons à ce sujet qu’un point de recharge correspond à une prise, et non pas à une borne (qui peut compter jusqu’à 4 prises) ni à une station, qui peut compter de une à plusieurs dizaines de bornes. Pour schématiser, une station de recharge comptant 4 bornes de 2 prises chacune représentera donc 8 points de recharge.

On sait également que dans l’état actuel du marché, environ 90% des recharges se font à domicile ou sur le lieu de travail, soit sur des points de recharge privés qui n’entrent pas dans la comptabilité de l’AVERE. Cela signifie que les plus de 95 000 points de recharge recensés adressent en fait seulement 10% des usages.

De fait, on a naturellement tendance à assimiler les points de recharge à des bornes de recharge, quelle que soit leur puissance, avec une offre qui va de 7 à 350 kW selon l’emplacement et l’opérateur. Mais il existe d’autres dispositifs permettant de refaire le plein d’électrons, et c’est plutôt une bonne chose quand on sait que selon l’Agence Internationale de l’Énergie, il y aura plus de 300 millions de véhicules électriques sur les routes du monde d’ici 2030, avec une moyenne de 44 millions vendus chaque année (oui ça parait beaucoup mais ce sont bien les projections de l’IEA[2]).

Il faut donc toujours plus de points de recharge pour éliminer la fameuse « anxiété de l’autonomie » que beaucoup de conducteurs craignent en raison de la capacité limitée de la batterie et des temps de recharge prolongés. Concernant la recharge résidentielle, en habitat individuel ou collectif, actuellement, les bornes de recharge sont principalement installées dans les maisons avec des parkings hors rue, les parcs de stationnement des bureaux et dans certaines rues publiques. Toutefois, de nombreux véhicules ont peu d’accès à ces emplacements. De nombreuses entreprises se penchent sur la question et imaginent des dispositifs agiles qui permettent dans certains cas de s’affranchir de la bonne vieille borne fixe. Voici un aperçu de certaines des innovations déjà en place.

La recharge sans contact

Selon une récente étude[3], l’avenir du marché des systèmes de recharge sans fil pour VE semble prometteur avec des opportunités dans les voitures particulières et le segment commercial. Le marché mondial des systèmes de recharge sans fil pour véhicules électriques devrait connaître un taux de croissance annuel moyen de 50,9 % entre 2021 et 2027, avec des leaders déjà solidement implantés comme Witricity, qui se prédit un avenir radieux. Dans les années à venir, il se pourrait que la recharge sans fil soit une avancée majeure. La technologie de recharge par induction, similaire à celle utilisée pour les smartphones et les appareils électroménagers, pourrait permettre aux voitures électriques de se recharger simplement en se garant sur certains emplacements spécifiques. Cette technologie offre des avantages pratiques en termes d’usage et d’ergonomie. En effet, il est souvent fastidieux de sortir un câble, souvent sale et lourd, pour se recharger, puis de répéter cette manœuvre à chaque fois que l’on part. Bien que brancher un véhicule électrique ne soit pas difficile, ne pas avoir à le faire est certainement plus pratique. Cette technologie pourrait également favoriser le développement plus rapide et facile des infrastructures de recharge, car elle pourrait être ajoutée aux infrastructures existantes, telles que les aires de stationnement, les bordures de route et les garages privés.

Les routes électriques

Nous l’avions déjà vu, la recharge sans contact ou par induction électromagnétique n’est plus réservée aux véhicules électriques en stationnement. Il est désormais possible de recharger les véhicules roulants sans fil ni contact. La chaussée peut être équipée d’une infrastructure énergétique pour permettre cette recharge. La ville de Balingen en Allemagne mène des expériences dans ce domaine et prévoit d’installer un kilomètre de route pour la première expérience publique de recharge sans fil au monde. Cette technologie considérée comme futuriste peut fonctionner dans le monde réel, offrant ainsi la possibilité de recharger les véhicules en mouvement sans avoir à s’arrêter. Cela permettrait également d’utiliser des batteries plus légères dans les voitures.

L’échange de batteries

Le « battery swapping » semble être devenu depuis quelque temps la marque de fabrique d’un constructeur, le chinois NIO, qui jette toutes ses forces dans la bataille, en Chine – où il a déjà ouvert pas moins de 800 stations Power Swap, mais aussi en Europe. Certains y croient dur comme fer, d’autres pas une seconde. En attendant que le débat soit tranché par ici, cela ne semble plus vraiment être une question dans l’Empire du Milieu puisque de nombreux opérateurs proposent déjà des solutions d’échange instantané de batteries. Et cela passe aussi évidemment par des stations spécialisées, qui n’ont plus pour vocation de recharger vos batteries, mais de les remplacer à la volée par des pleines, en moins de 5 minutes, soit en gros le temps d’un plein d’essence. Nous avons eu l’occasion de tester ce service en conditions réelles, et il faut reconnaitre que notre reporter a été bluffé par le dispositif.

La recharge mobile

Non, il ne s’agit pas de recharger votre voiture à l’aide de votre smartphone (imaginez !) mais d’un dispositif originellement imaginé par la société italienne E-GAP, dont nous avions reçu le PDG dans notre podcast. L’entreprise propose un service innovant qui permet de commander une recharge à domicile comme vous commandez une pizza. Le secret tient en deux mots : application et camionnette. Si vous êtes occupé ou que vous n’avez pas la possibilité de recharger votre voiture électrique, il suffit de lancer l’application et de commander une recharge. Quelques minutes plus tard, un van équipé d’une batterie à haut débit vient se brancher à votre voiture pour la charger en moins d’une demi-heure.

Le robot chargeur

Dans le même esprit, mais plus localisé, que le système précédent, voici le robot Charles. Un nouveau service mis au point par Aiways ou le français Mob-Energy, en cours d’expérimentation dans certains parkings de Lyon. Le principe est celui de la recharge mobile, qui permet avec une seule machine, donc un seul chargeur, de recharger plusieurs voitures à la suite pendant leur immobilisation, quelle que soit la place où elles sont garées dans le parking. Une solution qui offre davantage de flexibilité, tout en offrant une possibilité de recharge dans des lieux qui ne sont pas équipés de bornes. Un inconvénient cependant, celui de ne pouvoir charger qu’une voiture à la fois, donc un dispositif qui doit être vu comme complémentaire à une offre de recharge fixe. Un système assez intéressant pour avoir capté l’attention de Mercedes, qui mène des expériences en collaboration avec ses créateurs.

Les bornes rétractables sur demande

D’accord, cette fois il s’agit bien de bornes, à cela près que si elles sont fixes, elles ne sont pas permanentes. En 2020, Urban Electric Networks, une entreprise londonienne spécialisée dans la recharge des VE, a mis au point les bornes de recharge UEone pour la voirie, qui se rétractent dans le sol lorsqu’elles ne sont pas utilisées. Ces stations télescopiques ont été construites en particulier pour résoudre le problème de la recharge à domicile pour les 43 % de ménages britanniques qui doivent garer leur voiture dans la rue. Elles sont principalement destinées à faciliter la recharge de nuit sur le trottoir lorsque les véhicules sont garés pendant 12 heures ou plus dans une zone résidentielle. Six chargeurs pop-up, offrant une charge rapide mesurant jusqu’à sept kilowatts (kW), ont été installés à Oxford dans le cadre d’un essai et l’entreprise prévoit de commencer la production commerciale en 2021.

Les bornes de recharge fonctionnant… sur batterie

Une borne de recharge qui stocke de quoi charger jusqu’à 5 voitures électriques, même en cas de coupure du réseau, c’est l’innovation dévoilée par XCharge. C’est ce que propose XCharge, une entreprise d’origine chinoise qui déploie ses forces en Europe via les réseaux de recharge, et qui vient de lancer un nouveau type de borne capable de stocker l’énergie afin de la redistribuer au meilleur moment et au meilleur prix. Xcharge n’est cependant plus seul sur ce secteur puisqu’un concurrent d’origine californienne débarque également ces jours-ci en Europe, FreeWire, avec ses stations de recharge à base de batteries. Ces dernières permettent une recharge rapide là où l’approvisionnement en électricité du réseau serait autrement insuffisant, en libérant rapidement une grande quantité d’électricité et en se rechargeant lentement sur le réseau entre les processus de recharge et/ou aux heures creuses, lorsque l’électricité est moins chère.

Les camions chargeurs

Essentiellement destinés aux sociétés de dépannage, ces « prolongateurs d’autonomie » peuvent se déplacer pour recharger rapidement un véhicule électrique en manque d’énergie. Dans un registre et un usage un peu différents, Audi et Porsche ont développé une solution de recharge rapide intégrée dans un container embarqué sur un camion. Audi a développé une solution mobile via un container de batteries ou modules usés. Délivrant jusqu’à 1,2 MW, celui-ci peut recharger jusqu’à 8 véhicules électriques simultanément. Quant à Porsche, la marque utilise un mégapack mobile embarquant 2,1 MWh de batteries, ce qui lui permet de recharger jusqu’à 10 véhicules simultanément. Baptisé Porsche Turbo Charging, ce système mobile a été conçu en partenariat avec la société allemande ADS-Tec. Il est installé à bord d’une remorque de poids lourd et embarque 2,1 MWh d’énergie, soit de quoi ravitailler l’équivalent de 30 Porsche Taycan. Le dispositif est utilisé par la marque lors d’évènements avec des clients.

La recharge de véhicule à véhicule

La recharge V2V est une variante du V2G (Vehicle to Grid) qui permet de charger une voiture à partir d’une autre. Cette méthode rappelle la pratique du siphonnage de carburant, bien connue à l’époque des voitures à essence. Bien que le principe soit similaire à celui de la recharge entre smartphones, la mise en œuvre technique de la charge bidirectionnelle est plus complexe. Cependant, certains constructeurs automobiles ont déjà commencé à travailler sur cette technologie et envisagent de la proposer dans certains modèles, comme Hyundai, qui propose déjà le V2L sur le Ioniq 5. Bien que l’utilisation de cette méthode de recharge soit occasionnelle, elle peut être utile pour aider un automobiliste en panne sèche en lui fournissant un peu d’énergie pour qu’il puisse atteindre une borne de recharge. Il est possible que cette méthode soit gérée par une application, permettant même aux particuliers de facturer leur service.

Le bras articulé pour charger dans la rue

Je vous ai gardé cette petite pépite pour la fin, le genre d’invention simple mais lumineuse qui pourrait facilement trouver sa place dans la rue pour permettre aux résidents de recharger sans occuper d’espace public ni créer de nuisances pour les piétons. Le ChargeArm de Carra, une société néerlandaise est une potence articulée à la cinématique particulièrement bien pensée, qui permet de brancher son câble de charge à sa voiture sans encombrer la chaussée. Utile pour ceux disposent d’une prise à domicile à laquelle ils pourront relier leur voiture stationnée dans la rue, voire la partager avec d’autres usagers. Utile aussi pour les opérateurs qui cherchent à équiper discrètement les places de stationnement en points de recharge, et même pour une borne en habitat individuel.

Hardware vs software, innovation hardware vs réserver sa place chez Ionity

[1] Source : AVERE France
[2] Source : IEA
[3] Source : GlobeNewsWire