WiTricity, une start-up issue du MIT développe des systèmes de charge sans fil pour véhicules électriques. Sa technologie basée sur le principe de la transmission d’énergie par résonance magnétique permet déjà des charges jusqu’à 11 kW avec un rendement de 90 à 93 %.

Transmettre l’électricité sans fil était un des grands projets de TeslaNikola Tesla, il y a un siècle ! Le principe de la transmission d’énergie par induction est maintenant bien connu et il est techniquement au point. Mais pour qu’il soit utilisé à grande échelle pour la charge des véhicules électriques il faudrait que ses performances (puissance et rendement de charge) ainsi que son coût soient comparables à ceux d’une borne classique. Jusqu’à présent, c’est loin d’être le cas.

Vers 2005, une équipe de chercheurs du célèbre MIT (Massachussets Institute of Technology) a étudié et mis au point le principe de la transmission d‘énergie par résonance magnétique. Une bobine parcourue par un courant alternatif crée un champ magnétique qui entre en résonance avec une seconde bobine, laquelle engendre alors un courant électrique. Le principe est similaire à celui de la charge par induction, mais la résonance permet d‘accroître l’efficacité et surtout la distance entre l’émetteur et le récepteur, celle-ci pouvant être de plusieurs mètres. Depuis lors, WiTricity, l’entreprise née de cette invention, développe cette solution avec notamment pour objectif la commercialisation de systèmes de charge sans fil pour véhicules électriques.

WiTricity a récemment acquis la technologie de charge par induction Halo mise au point par Qualcomm, l’un des leaders mondiaux dans ce domaine. La société s’emploie maintenant à utiliser le nouveau savoir-faire pour le combiner à sa solution. « Cela nous facilite l’entrée sur le marché et nous ouvre la voie pour une commercialisation plus rapide de nos systèmes de charge sans fil » nous confie Peter Wambsganß, directeur de WiTricity pour l’Europe. Les développements de la technique se concentrent sur l’optimisation du rendement de charge et du positionnement du véhicule sur la plaque émettrice : « nous pouvons maintenant annoncer un rendement du transfert d’énergie de 90 à 93 % pour une puissance de 11 kW et même au-delà, jusque 20 kW, ce qui est comparable à celui d’une wallbox. ».

L’un des avantages de la technologie de WiTricity est qu’il n’y a aucune pièce en mouvement, ni dans l’émetteur ni dans le récepteur situé sous la voiture. La distance entre les deux peut varier et n’affecte ni le rendement ni la puissance de charge : sportive ou SUV, peu importe. Cela réduit les risques de panne et augmente la durée de vie. La plaque émettrice peut même être noyée dans l’asphalte ou le béton, recouverte de neige, de glace ou de boue, cela ne pose aucun souci. Autre atout de taille : le système de transfert d’énergie est bidirectionnel, ce qui permet les charges V2G et V2H. « Actuellement, nos développeurs se concentrent sur la mise en œuvre de concepts innovants pour l’optimisation des coûts de l’ensemble du système ».

Interopérabilité

Que faudrait-il pour faciliter l’adoption de la charge sans fil ? « L’interopérabilité », nous répond Peter Wambsganß. Les systèmes actuellement disponibles ou en cours de développement sont des systèmes dits propriétaires conçus pour permettre une charge « confortable » dans le garage du domicile. Mais pour qu’un marché de masse se développe, il faut un standard d’interopérabilité qui permettrait à n’importe quelle voiture de se charger sur n’importe quel système de charge sans fil, comme c’est le cas sur la plupart des bornes classiques. « Nous y sommes presque : en avril la SAE (Society of Automotive Engineers) a rédigé un document qui spécifie les exigences relatives aux systèmes de charge inductive jusqu’à 11 kilowatts pour les voitures électriques ». Ce texte devrait aboutir dans un an à la publication d’une norme internationale. L’ISO et la CEI ont aussi des projets de normalisation qui sont synchronisés avec le document de la SAE.

Le directeur de WiTricity est convaincu « que le développement des solutions de charge sans fil et les économies d’échelle qui en résulteront, permettront d’atteindre un niveau de prix comparable à celui d’une wallbox ». Selon lui, les clients ne voudront alors plus se passer du confort et de la fiabilité de la charge inductive. Wambsganß estime que les premiers systèmes de charge sans fil interopérables seront commercialisés entre 2023 et 2025. Ensuite ils se généraliseront « puisque ce développement se fera parallèlement à celui des voitures et des taxis autonomes dont la charge sera grandement facilitée avec les systèmes sans fil ».