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Une station de recharge désigne un emplacement regroupant au minimum une borne de recharge. Une borne de recharge est l'infrastructure qui permet la recharge des véhicules électriques. La borne comporte au minimum un point de charge qui est matérialisé par un socle de prise. Une borne peut comporter deux points de charge et il existe des bornes doubles qui comportent donc quatre points de charge.

Une station de charge comporte l'espace nécessaire au véhicule pour stationner, le point de charge (borne, coffret…) et le reste des éléments nécessaires, le cas échéant (armoire électrique de gestion « intelligente » de la charge). Elle doit répondre à des Normes et standards techniques ; en Europe, un standard européen a été décidé en 2014^[1] par la Commission européenne, qui doit être effectif au 18 novembre 2017 pour anticiper les besoins futurs.

Enjeux du déploiement de stations de recharge |

Enjeu pour le développement du véhicule électrique |

Un des freins actuels et futur à l'achat de véhicules électriques semble être la disponibilité de points de charge.

L'autonomie des véhicules électriques change considérablement par rapport aux véhicules à moteur thermique et elle varie nettement selon le type de conduite, la vitesse atteinte, le recours à des systèmes annexes (chauffage/climatisation…), etc. Par ailleurs, dans le meilleur des cas, lorsque la batterie du véhicule est compatible avec la charge rapide, celle-ci prend en 2012 au moins 30 min.

Pour ces raisons, les expérimentations telles que SAVE (Seine Aval Véhicule Electrique) en France ont permis de mettre en évidence que les utilisateurs avaient alors tendance initialement à espérer pouvoir charger la voiture chaque fois qu'ils stationnaient, surestimant leurs besoins d'autonomie pour les trajets journaliers.

Une enquête menée en 2018 par Transport & Environment (T&E), ONG qui fédère 58 associations européennes actives dans la défense de l’environnement et la promotion des mobilités « durables », révèle que seulement 5 % des recharges de batteries se font sur des bornes publiques et que le réseau européen compte déjà 1 point de charge pour 5 voitures électriques, soit bien plus que la recommandation européenne d’un pour 10. En Norvège, pays le plus avancé dans l’électrification du parc automobile, la proportion d’usagers de VE utilisant quotidiennement une borne de charge publique était de 10 % en 2014, mais elle a chuté à seulement 2 % en 2017. Moins de 15 % des conducteurs utilisent une borne au moins une fois par semaine. Le principal frein à l’adoption de l’électromobilité par les conducteurs n’est pas le manque de bornes, mais le faible nombre de modèles électriques mis sur le marché par les constructeurs. Selon T&E, l’augmentation de l’autonomie des nouveaux véhicules électriques devrait réduire, au cours des prochaines années, le rythme du développement des réseaux de bornes^[2].

Enjeux collectifs |

Le développement de stations de recharge pose les mêmes questions que le développement du véhicule électrique :

• contraintes techniques et économiques liées au besoin de renforcement éventuel du réseau du gestionnaire public de distribution d'énergie (généralement ERDF), particulièrement si la charge est « accélérée » ou « rapide »


• contraintes énergétiques et environnementales liées au type de charge (« normale », « accélérée » ou « rapide »)


• contraintes énergétiques et environnementales liées au type de contrat conclu


• contraintes énergétiques et environnementales liées au moment de la charge (heures pleines ou heures creuses ?)


• 
  écobilan du réseau de rechargement, incluant son empreinte carbone (énergie grise, travaux de pose des câbles et bornes) et sa consommation de matériaux rares ou pour lesquels il existe des tensions sur le marché (cuivre, zinc…) (pour les batteries, les transformateurs, les câbles à tirer, etc.)

En France, le Livre Vert sur les infrastructures de recharge ouvertes au public pour les véhicules « décarbonés »^[3] publié par l'État en 2011 recommande de dimensionner un réseau adapté aux besoins, de privilégier des charges intelligentes (modulation du courant fourni en fonction de divers critères, par exemple, énergétiques et environnementaux), de privilégier la charge de nuit sur le lieu de stationnement principal du véhicule (à domicile pour le particulier, sur le lieu de travail pour un véhicule professionnel…). Il n'y a pas de recommandations concernant le type de contrat d'énergie conclu mais des agglomérations comme Paris ou Nice ont fait le choix de contrats incluant des certificats d'énergie verte. L'ensemble de la production étant mixé dans le réseau public, il n'est pas garanti que l'énergie utilisée dans les véhicules soit verte. En revanche, ce type de contrat vise à garantir le fait que l'équivalent de tout ou partie de l'énergie consommée est issu de sources renouvelables. En tout état de cause, puisque l'énergie est mixée, la recommandation du Livre Vert est de privilégier la charge en heures creuses et particulièrement la nuit où dans le cadre du système français actuel, la production d'électricité d'origine nucléaire est excédentaire. Cette recommandation est cohérente avec les retours d'expérience de Strasbourg où lorsque plusieurs possibilités de charge étaient offertes, 90 % d'entre elles se faisaient sur le lieu de stationnement principal. Si les tarifs de charge reflètent les écarts entre une éventuelle charge à domicile ou sur l'espace public, la proportion devrait être conservée, l'installation de stations de recharge nécessitant des investissements et des coûts de fonctionnement difficilement comparables aux coûts d'un abonnement privatif à un fournisseur d'électricité souscrit par ailleurs.

Différentes solutions sous-tendant la station de recharge |

Solutions « park & charge » |

Renault ZOE et borne de recharge parking Schneider Electric de mode « 3 CEI »

L'Ombrière station de recharge SUDI

En France, le Livre Vert sur les infrastructures de recharge ouvertes au public pour les véhicules « décarbonés » publié par l'État en 2011 recommande de déployer des stations de recharge sûres et simples d'utilisation, permettant notamment à l'utilisateur de recharger son véhicule au cours de ses déplacements habituels (domicile, lieu de travail, centres commerciaux, parkings, etc.). La plupart des installations hors domicile permet la recharge et le paiement. Il s'agit donc de solutions « park & charge » (« parking et recharge ») à l'occasion d'un stationnement dans ce genre de « station de recharge ».

Ces infrastructures de recharge devront par ailleurs permettre à l'utilisateur de recharger son véhicule au cours de ses déplacements habituels (domicile, lieu de travail, centres commerciaux, parkings, etc.) et non imposer un arrêt spécifique : le principe de la recharge du véhicule électrique est de charger lorsque l'on s'arrête et non pas de s'arrêter pour recharger, à la différence des véhicules thermiques.

Dans le cadre de la logique de « park & charge », les différents types d'infrastructures de rechargement doivent permettre l'adéquation entre la recharge complète du véhicule et les habitudes de l'utilisateur liées au lieu d'arrêt^[4] :

• pour les arrêts de longue durée (nuit au domicile, journée sur le lieu de travail), une recharge complète en 6 à 8 heures peut se faire sur une installation domestique ou spécifique^[5].


• pour les arrêts plus courts, de 1 à 2 heures (parking, centre commercial, stationnement sur la voie publique, pause du déjeuner…) une recharge rapide sur borne spécifique^[5],


• il restera cependant des cas où l'arrêt s'impose pour recharger (cas d'un long trajet ou d'un usage professionnel intensif, comme les taxis ou certaines flottes de véhicules) : la recharge très rapide, en 15 à 20 minutes est nécessaire^[5].

La recharge complète suggère donc, à l'instar d'un véhicule thermique, que le « réservoir » (la batterie dans le cas d'un véhicule électrique) est complètement épuisé. Or, ce cas de figure reste théorique : comme dans un véhicule thermique, le tableau de bord des véhicules électriques avertit le conducteur lorsqu'il a consommé une certaine autonomie.

Dans les cas d'usages réels, le conducteur recharge donc pour récupérer ce qu'il a consommé pour atteindre sa destination. En sachant que la distance moyenne quotidienne est d'une trentaine de kilomètres^[6], une recharge selon le raisonnement « park & charge » ne prend donc pas 6 à 8 heures par exemple pour un trajet pendulaire maison-travail.

Solutions reposant sur l'échange de batteries |

Des solutions émergent à l'opposé, dans la logique de station-service, avec des systèmes tels que Better Place reposant sur l'échange de batteries. Cette société a conclu un partenariat avec notamment le constructeur Renault et développe un réseau de stations au Danemark et en Israël^{[n 1]}.

Solutions par induction |

La société américaine Qualcomm a mis au point avec Renault une route prototype qui permet de recharger son automobile en roulant : il suffit d'enfouir sous le bitume sur toute la longueur du trajet des cellules à induction. Chaque batterie de cellules est longue de 25 mètres et se met en marche uniquement lorsqu'un véhicule arrive. Un tel dispositif permettrait de réduire la taille des batteries des voitures électriques^[7]. Renault expérimente ce système de charge dynamique par induction sur des Kangoo électriques sur une piste d'essai à Satory, près de Versailles. Cette expérimentation s'inscrit dans le projet FABRIC, en partie financé par l’Union Européenne, destiné à évaluer la faisabilité technologique et la viabilité économique d’un système de charge par induction dynamique pour les véhicules électriques. Lancé début 2014 et courant jusqu’à décembre 2017, le projet FABRIC compte 25 partenaires issus de neuf pays européens^[8].

BMW lance en mai 2018 son système de charge par induction pour la BMW 530e hybride rechargeable ; ce système nécessite deux plaques : la première installée sous la voiture et la seconde directement fixée au sol et raccordée au réseau électrique, qui doivent être alignées pour déclencher l'induction ; le rendement serait de 85 %^[9].

Solutions par rail d'alimentation |

Le projet « eRoadArlanda  », en test en Suède, est un système de recharge des véhicules électriques roulants via un rail d’alimentation sur voie publique ; un bras articulé situé sous le véhicule capte l’énergie du rail placé au milieu de la voie. Le rail est mis sous tension sur de courtes sections, uniquement sur la zone où le véhicule est en contact. Cette technologie d’alimentation par le sol est similaire à celle déjà éprouvée sur les réseaux de tramways de plusieurs villes en France. Le coût du système, estimé à 380 000 euros le kilomètre, est très inférieur à celui de la route solaire en test en Normandie à 5 millions d’euros le kilomètre^[10].

Solutions de secours à la demande |

Le service E-Gap propose un service de recharge itinérant à destination des voitures électriques : un véhicule doté de batteries de grande capacité vient sur demande recharger le véhicule du demandeur ; la recharge peut atteindre 80 % en 30 minutes dans le meilleur des cas. Ce service sera proposé à Milan fin 2018, puis à Paris, Rome, Madrid, Amsterdam, Berlin, Londres et Moscou en 2019^[11].

Gestionnaires / fournisseurs de stations de recharge |

Dans l'absolu, les stations de recharge peuvent être installées et gérées par de nombreux acteurs, tant publics que privés : stations-services, grandes et moyennes surfaces, gestionnaires de parkings, collectivités, fournisseurs d'électricité. La loi Grenelle 2 de 2010 permet notamment aux collectivités de déployer des stations de recharge dès lors que l'offre privée est « inexistante, insuffisante ou inadéquate »^[12]. Afin de respecter les restrictions existantes en matière de vente d'énergie, les stations de recharge fournissent un service incluant la charge du véhicule et non pas uniquement la charge elle-même^{[n 2]}.

Le 13 avril 2010, douze collectivités françaises^{[n 3]} ont signé une charte pour le déploiement d'infrastructures publiques de recharge de véhicules électriques^[13]. Elles s'engagent à déployer « dès 2010, si les conditions techniques et réglementaires suffisantes sont réunies » des points de charge^[14].

En 2018, les groupes pétroliers européens amorcent leur diversification vers la fourniture de « carburant » électrique : BP rachète Chargemaster, le plus important réseau de bornes de recharge installé au Royaume-Uni avec plus de 6 500 bornes ; l'un de ses dirigeants avait déclaré en février 2018 que plus de 12 millions de véhicules électriques circuleront en 2040 sur les routes britanniques. Shell avait auparavant signé en novembre 2017 un partenariat avec des constructeurs automobiles pour installer des systèmes de recharge ultra-rapides sur les autoroutes d'Europe, et Total a annoncé son intention de financer l'installation de 300 bornes rapides en Europe^[15].

Type d'infrastructures |

Solution de recharge Parking Schneider Electric

Borne de recharge rapide universelle par DBT-CEV, borne recharge rapide AC/DC, fast charger for electric vehicle, AC/DC quick charger, DC quick charger

L'infrastructure intégrant le point de charge peut prendre plusieurs formes : borne sur pied, coffret mural, voire être intégrée dans d'autres mobiliers urbains de type horodateur ou éclairage public. Cependant, en raison des contraintes de sécurité liées à la puissance de charge, la nécessité de disposer d'une charge intelligente afin de garantir le caractère « soutenable » du véhicule électrique et, en cas de facturation de la charge, le recours nécessaire à un système de paiement direct et/ou d'identification par support sans contact (de type RFID), les points de charge sont généralement des mobiliers spécifiques accompagnés, la plupart du temps, d'armoires électriques.

Par ailleurs, des solutions ont été développées pour intégrer les points de charge aux garages résidentiels, aux parkings d’immeubles résidentiels publics ou privés, aux parkings d’entreprises privées, aux parking payants couverts ou extérieurs, aux parkings de centres commerciaux, aux parkings pour flottes de véhicules (poste, taxis, ambulance, etc.).

Recharge |

Différents types de recharge |

Différents types de recharge sont possibles pour les voitures électriques actuelles. La charge normale est accessible à tous les véhicules. Certains disposent cependant de batteries et d'équipements qui permettent des charges dites « accélérées », voire « rapides ».

Pour la charge normale (3 kW), les constructeurs automobiles ont intégré un chargeur de batterie à la voiture. Un câble de recharge permet de le brancher sur le réseau électrique pour l'alimenter en courant alternatif 230 volts.
Pour la charge plus rapide (22 kW, voire 43 kW et plus), les constructeurs ont retenu deux solutions :

• utiliser le chargeur intégré au véhicule, dont la conception permet de charger de 3 à 43 kW en 230 V monophasé ou 400 V triphasé.


• utiliser un chargeur externe, qui assure la conversion alternatif/continu et charge le véhicule à 50 kW.

Recharge « standard » ou « normale » |

La recharge « standard » ou « normale »^[16], d'une puissance de 3 kVA, est celle que l'État français recommande de privilégier^[17] pour recharger entièrement ou en partie la batterie de son véhicule électrique. Selon les modèles, elle peut s'effectuer généralement en 6 à 8 heures. Elle est donc parfaitement adaptée aux longues pauses (nuit au domicile, journée sur le lieu de travail) et pour compléter le niveau de charge de sa batterie.

La charge standard est disponible à la maison avec une borne de recharge murale (« wall box ») installée par un électricien agréé et après vérification préalable de l'installation électrique. C'est la charge théorique qu'on pourrait obtenir chez soi selon les normes européennes (230V / 16A) d'équipement électrique de base. On la retrouve donc aussi sur les places de stationnement de longues durées, dans les immeubles de copropriété, dans certaines entreprises (sur leur parking, pour que les employés puissent y accéder pendant leur journée de travail^[5])… Cependant, dans le cadre du Livre Vert sur les infrastructures de recharge ouvertes au public pour les véhicules « décarbonés » publié par l'État en 2011, le Gimélec recommande une installation murale ne reposant pas sur la prise classique qui présenterait des risques d'échauffement en utilisation fréquente et intensive^[18] et ne permet pas la communication avec le réseau, empêchant, de fait, la mise en place de la gestion « intelligente » de la charge, garante du caractère « soutenable » du système.

Tous les véhicules électriques disponibles sur le marché français permettent la charge normale.

Recharge accélérée |

Dans le cadre du Livre Vert, un seuil de charge accélérée à 22 kVA a été proposé. Il correspond peu ou prou à la limite que peut fournir le standard de prise « type 3 » situé du côté de l'infrastructure lorsque le câble n'est pas attaché. Lorsque le véhicule est compatible, il peut ainsi recharger environ 80 % de sa batterie en une heure, tout en laissant la possibilité, à d'autres occasions, aux véhicules compatibles uniquement avec la charge « standard » ou « normale » d'utiliser le même point de charge.

La recommandation est de privilégier la recharge accélérée en tant que solution de confort ou d'appoint. Elle a vocation à se trouver principalement dans les stations de recharge des supermarchés, les parkings souterrains et autres lieux où le stationnement peut durer plusieurs dizaines de minutes. La tarification appliquée à cette charge devrait être adaptée afin de répercuter ses impacts techniques, économiques et énergétiques.

La charge accélérée n'est permise en France que pour les véhicules équipés d'une prise « type 2 »^{[n 4]}. Cette prise, adoptée côté véhicule par plusieurs associations, notamment l'ACEA^[19] permet à la fois la charge normale, accélérée et rapide en courant alternatif monophasé et triphasé^{[n 5]}.

Recharge rapide |

La recharge rapide^[16] est une solution de confort^[20], qui s'avère utile dans le cadre de déplacements non-anticipés des utilisateurs de véhicules électriques. Il s'agit de pouvoir disposer en quelques minutes d'une autonomie de batterie nécessaire pour un trajet spécifique. La recharge se fait soit via un accès gratuit ou payant (en fonction du choix du superviseur de la borne). Cette infrastructure, qui reste un peu plus onéreuse que la recharge « normale », permet d'envisager l'utilisation d'un véhicule électrique pour de longues distances. Il existe d'ailleurs des programmes de développement de réseaux de bornes charge rapide en Europe^[21] visant à rendre cette infrastructure la plus accessible possible^[22]. Plusieurs véhicules électriques sont déjà compatibles avec la charge rapide^[23]. Des cartes de déploiement des bornes de charge rapide sont également disponibles pour les conducteurs européens^[24],[25].

Il existe aujourd'hui trois standards pour la recharge rapide^[26] (par ordre décroissant de puissance):

• en courant continu (DC) au standard Combined Charging System (CCS) définie dans la norme CEI 62196-3 (en)^[27], puissance de recharge jusqu'à 170 kW (850 V / 200 A) (350 kW à partir de 2017).


• en courant continu (DC) au standard CHAdeMO (en), puissance de recharge de 50 kW (500 V / 100 A)


• en courant alternatif (AC), puissance de recharge de 43 kW (400 V / 63 A)

À titre d'exemple, la recharge en courant continu « CHAdeMO », référencée comme le mode « 3 CEI », permet de réduire le temps de charge de la Nissan Leaf ou du Mitsubishi Outlander PHEV à 80 % de la capacité de sa batterie en moins de 30 minutes^[28].

Pour la recharge rapide à 43 kVA en courant alternatif triphasé, une prise « type 2 » est nécessaire côté véhicule. Cette prise permet également les charges normales et accélérées décrites précédemment. La Renault ZOE équipée du moteur Q90^[29] est notamment compatible charge rapide en 43 kW-AC.

Les charges rapides au format CCS et « CHAdeMO » possèdent l'avantage de reposer sur une charge à plus de 50 kVA en courant continu. Mais le format « CHAdeMO » impose un deuxième type de prise « type 4 » (ou « Yazaki » du nom du constructeur), alors que le format CCS permet sur une seule et même prise côté véhicule, de brancher à la fois un pistolet de charge « type 2 » pour la charge lente et accélérée AC (mono ou triphasé jusqu'à 22kW), et un pistolet CCS (« Combo EU ») pour la charge rapide en courant continu (jusqu'à 170 kW).

L'Union Européenne a la volonté d'imposer le standard CCS en Europe d'ici à 2018^[30]. Les superchargeurs Telsa installés en Europe^[31] suivent ce dernier standard. Cependant en 2018, à part les vehicules Telsa, peu de motorisations hybrides ou électriques semblaient pouvoir en bénéficier^[32]. En 2014 et 2015, la majorité des nouveaux points de charge rapide en Europe sont en CCS (plus de 1000 nouvelles stations en 16 mois)^[33]. Cependant le standard de recharge CHAdeMO reste le plus courant en Europe avec plus de 6600 points de recharge début 2018.

En France, la législation impose que tout nouveau point de recharge public soit en tri-standard avec donc du CHAdeMO et du combo CCS.

Les deux standards perdureront, mais leur distribution géographique sera calquée sur celle des différents standards électriques, à savoir nord-américains, européens, et asiatiques.

Les normes de recharge rapide (Combo (CCS) et Chademo), se livrent à une course à la plus grosse puissance : la Chademo Association annonce en mars 2018 qu'elle prépare son passage de 50 kW à 400 kW pour contrer les 350 kW du standard européen Combo. Chademo annonce une croissance de 50 % du nombre de ses chargeurs en Europe entre 2016 et 2017 (6060 bornes) et de 30 % dans le Monde (17700 bornes) ; mais un nombre croissant de constructeurs automobiles vont devoir opter pour le connecteur Combo imposé par l’Union européenne. La vague pourrait même emporter Nissan, traditionnellement attaché au standard japonais^[34].

Modes de recharge |

Mode 1 : Prise fixe non dédiée.

Mode 2 : Prise non dédiée avec dispositif de protection incorporé au câble.

Mode 3 : Prise fixe sur circuit dédié.

Mode 4 : Connexion CC.

La capacité des batteries d'un véhicule tout électrique est de l'ordre de 30 à 100 kWh, lui assurant une autonomie de 100 à 500 kilomètres ; les véhicules hybrides rechargeables ont eux une capacité d'ordre de 8-12 kWh, pour une autonomie électrique de 20 à 40 kilomètres (le moteur thermique assurant lui l'autonomie d'un véhicule classique).

Cette autonomie parait encore limitée par rapport aux véhicules fonctionnant aux hydrocarbures ou équivalents. En effet, la possession d'un véhicule multi-usages est courante : une voiture est souvent achetée comme le véhicule principal et dimensionnée pour les cas extrêmes tels que sorties familiales, vacances… Même si les sorties dépassant l'autonomie restent occasionnelles, l'autonomie et le temps de chargement imposent de repenser la relation avec l'alimentation en énergie de son véhicule. En pratique, il est probable que le conducteur rechargera son véhicule dès qu'une occasion pratique de le faire se présentera. Le rapport à la recharge ne sera donc pas celui de la station-service où on se gare pour se recharger mais une logique de « park & charge » où se recharge à l'occasion d'un stationnement (travail, sorties, courses, démarches…).

La recharge d'un véhicule électrique apparaîtra à son utilisateur aussi simple que de brancher un appareil électrique habituel ; mais pour assurer que cette opération se passe en toute sécurité, le système de recharge doit assurer plusieurs fonctions de mises en sécurité et dialoguer avec le véhicule pendant la connexion et la recharge.

Les modes de recharge pour véhicule électrique^[35] :

• Mode 1 : prise fixe non dédiée : Branchement du véhicule électrique au réseau principal de distribution AC par le biais de socles de prise de courant normalisés (intensité standard : 10 A) présents côté alimentation, monophasés ou triphasés, avec conducteurs de terre d'alimentation et de protection.

• Mode 2 : prise non dédiée avec dispositif de protection incorporé au câble : Branchement du véhicule électrique au réseau principal de distribution AC par le biais de socles de prise de courant normalisés, monophasés ou triphasés, avec conducteurs de terre d'alimentation et de protection et fonction pilote de contrôle entre le véhicule électrique et la fiche ou le coffret de contrôle incorporée au câble.

• Mode 3 : prise fixe sur circuit dédié : Branchement direct du véhicule électrique au réseau principal de distribution AC avec une fiche spécifique et un circuit dédié ; fonction de contrôle et de protection installée de façon permanente dans l'installation.

• Mode 4 : connexion CC : Branchement indirect du véhicule électrique au réseau principal de distribution AC par le biais d'un chargeur externe. Fonction de contrôle, de protection et le câble de recharge du véhicule installé de façon permanente dans l'installation.

Une station de recharge relativement peu onéreuse délivre 3,3 kW (240 V à 14 A) et nécessite plusieurs heures pour achever la recharge du véhicule électrique. La Nissan LEAF, par exemple, avec sa batterie de 24 kWh a besoin d’environ 8 heures pour se charger entièrement avec cette solution^[28].

Cependant, la plupart des usagers rechargeront leur véhicule tous les jours^[36] et n’auront donc pas besoin de recharger toute leur batterie en une seule fois. Dans ce cas, la recharge standard à 3,3 kW est plus que suffisante pour stationner à la maison, au travail, mais pas pour recharger rapidement sa batterie au milieu d’une excursion.

Les utilisateurs seront parfois amenés à devoir recharger très rapidement leurs batteries pour poursuivre leur route. Avec la recharge rapide, la batterie est chargée à 80 % en moins de 20 minutes (pour un pack batterie de 22 kWh). Ce temps pourra être mis à profit pour une courte pause dans une boutique ou le snack d'une station-service.

Il existe aujourd’hui deux standards pour la recharge rapide :

• en courant alternatif (AC), puissance de recharge de 43 kW (400 V / 63 A)


• en courant continu (DC) au standard européen « Combo EU », ou japonais « CHAdeMO », puissance de recharge jusqu'à respectivement 170 kW (850 V / 200 A) et 50 kW (500 V / 100 A)

La recharge en courant continu « CHAdeMO », référencée comme le mode « 3 CEI », permet par exemple de recharger 80% des batteries d'une Nissan Leaf en 20 minutes^[37].

Temps de recharge |

La durée nécessaire au rechargement optimal de la batterie du véhicule est directement liée à la puissance électrique injectée dans le véhicule. Dans le cadre d'un branchement sur une prise domestique du réseau de distribution standard d'un bâtiment (mode 2), la charge sera limitée à 10 A, ce qui se traduit par un temps de recharge plus long, de l'ordre de 10 à 12 heures. Lorsque le branchement est effectué via un circuit électrique dédié (mode 3), le temps de rechargement est compris entre une heure (triphasé, 63 A) et 8 heures (monophasé, 16 A).

En complément, des stations de recharge rapide (mode 4), délivrant 500 V / 125 A en courant continu permettent de recharger 80 % de la capacité de la batterie en seulement 15 minutes.

Une borne de recharge électrique à Paris

La meilleure façon de recharger un véhicule est de le brancher chaque soir, en revenant sur son lieu de stationnement de nuit, dans une borne conçue pour que cette recharge commence pendant les « heures creuses »^{[n 6]}. En effet, la plupart des trajets journaliers ne dépasse pas quelques dizaines de kilomètres, et ces besoins de déplacement seront couverts à un prix réduit en 1 à 2 heures pendant la nuit.

Les équipements associés doivent répondre aux exigences en matière de sécurité pour les installations, et s’intégrer dans le futur réseau électrique intelligent (« smart grid »). Cela pour garantir des véhicules électriques disponibles, une facture énergétique optimisée et une empreinte carbone minimale.

L'expansion des véhicules électriques et des infrastructures de recharge associés visent à répondre à plusieurs enjeux, notamment la division par quatre^[38] de gaz à effet de serre à l'horizon 2050, par rapport à leur niveau en 1990. Dans ce but, il faudra veiller^{[style à revoir]} à différents facteurs :

• les ressources énergétiques utilisées pour alimenter les véhicules électriques à travers le développement et l'utilisation du smart grid, le juste équilibre dans l'utilisation de bornes de recharge rapide (43 kW) ou accélérée (22 kW). Il faut donc favoriser une recharge standard à 3 kW pendant les heures creuses.


• faire un bilan de l'état du réseau électrique et une mise aux normes avant d'installer une station de recharge pour véhicules électriques.

Dans la terminologie SAE, 240 Volt AC est connu sous le nom de « recharge mode 2 » et la recharge 500 Volt DC haute-tension est connue sous le nom la « charge rapide DC ». Le standard préconisé est cependant le mode de recharge « 3 CEI » associé à une prise de type 3 pour assurer un niveau de sécurité optimal pour les usagers et les biens.

Norme CEI 61851-1 « Système de charge conductive pour véhicules électriques » |

Au regard des impératifs de sécurité et des contraintes d’utilisation, le dispositif de recharge des véhicules électriques doit être conçu selon un standard spécifique au véhicule électrique afin de garantir pleinement la sécurité des biens et des personnes.

Le circuit de recharge dédié imposé dans le « Mode 3 » et défini dans la proposition de norme CEI 61851-1^[27], « Electric vehicle conductive charging system » ou « Système de charge conductive pour véhicules électriques », permet de garantir une sécurité maximale des utilisateurs lors de la recharge de leur véhicule électrique.

Il permet par ailleurs d’ajuster la puissance de recharge en cas de demande du fournisseur d’énergie (smart grid / demande-réponse) et il impose de plus un circuit de recharge spécifique et dédié.

Un contrôleur de recharge, côté infrastructure, vérifie les éléments suivants avant d’enclencher la recharge :

• Vérification que le véhicule est bien connecté au système.


• Vérification que la masse du véhicule est bien reliée au circuit de protection de l’installation.


• Vérification de la cohérence des puissances entre le câble, le véhicule et le circuit de recharge.


• Détermination de la puissance maximale de recharge qui sera allouée au véhicule.

L’ensemble de ces vérifications et de la communication se fait au travers d’une communication sur fil spécifique, dit « fil Pilote ».

Il est donc impératif que la connectique des prises et socles de prises côté infrastructure soit dotée de deux fils / broches additionnels – dits fils pilotes.
Cependant les prises de courant à usage domestique ne comportent pas ces deux fils/broches additionnels nécessaires au fonctionnement du contrôleur de recharge.

La norme en cours de préparation CEI 62196-2 (en)^[27], « Prises et socles de prises pour véhicules électriques à recharge conductive », définit une gamme de prises pouvant être utilisées pour les recharges via le Mode 3. Elles comportent de base les deux fils/broches Pilotes.

Équipements du véhicule nécessaires à la recharge |

• 
  Chargeur : intégré à la voiture, il convertit le courant alternatif d'une station (230V monophasé ou 400V triphasé) en courant continu. Les informations sur l'état de charge sont intégrées au chargeur et reliées au tableau de bord de la voiture. La sécurité de cet élément est renforcée.

• 
  Câble de recharge : le câble, indépendant de la borne, est équipé de deux prises : la prise type 1 ou 2 du côté véhicule et la prise type 3 du côté de la borne de recharge en France et en Italie. Ces données peuvent varier selon les constructeurs. Des normes^[39] sont cependant à prévoir pour un branchement universel.

• 
  Prises sur le véhicule : Il existe deux types de prises sur les véhicules récents qui varient selon la recharge effectuée et la puissance injectée.
  
  
  
  • Prise type 1 ou 2 : dédié au courant alternatif des bornes (127 V, 230 V monophasé ou 400 V triphasé). La prise type 1 ne permet pas une charge théoriquement supérieure à 8 kVA. Elle sera remplacée progressivement en Europe par la prise combo 2 qui permet la recharge « standard » à « rapide »^[40].
  
  
  • Prise dédiée à la recharge rapide « CHAdeMO » : (15 minutes = 80 % de la batterie rechargée) très fort courant (125 A / 500 V continu ou 63 A / 400 V triphasé alternatif - varie selon les constructeurs), disponible seulement sur les bornes de recharge rapide. Lorsque disponible, cette prise est généralement associée à une prise type 1 qui s'occupera, elle, de la charge normale.
  
  
  
  

Côté véhicule |

Les véhicules électriques récents peuvent être équipés de différentes façons^[41] :

• Avec un câble attaché au véhicule : Renault Twizy…


• Prise « type 1 » (ou « Yazaki » du nom du constructeur) : Nissan Leaf, Mitsubishi i-Miev (y compris ses dérivés Citroën C-Zéro et Peugeot iOn), véhicules Mia, Bluecar…


• Prise « type 2 » (ou « Mennekes (en) » du nom du constructeur) : Renault ZOE, Tesla
  


• Prise « type 4 » (ou « CHAdeMO » ) : Nissan Leaf, Mitsubishi i-Miev (y compris ses dérivés Citroën C-Zéro et Peugeot iOn), BMW i3 (au Japon)…^[42].


• Prise « combo » cumulant une prise « type 2 » ou « type 1 » avec une nouvelle prise pour la charge continue : BMW i3 (en Europe)… ^[43].

À noter cependant, que pour des raisons d'harmonisation des standards de charge, le Parlement européen est en train d’examiner un projet de loi visant à mettre fin à l’utilisation des bornes de recharge rapide de l'association japonaise « CHAdeMO » au 31 décembre 2018^[44].

En réaction à cette annonce, l'association « CHAdeMO » a publié le 9 septembre 2013, sur son site internet, un communiqué de presse en faveur de l'installation de chargeurs rapides multistandards. « Une période de cinq ans n’est pas suffisante pour convaincre les investisseurs de supporter CHAdeMO sur le long terme » précise CHAdeMO qui craint que cette proposition vienne à créer une confusion sur l’avenir des infrastructures déjà déployées (820 chargeurs CHAdeMO en Europe) et fasse « caler » le marché du véhicule électrique en Europe^[45].

La puissance maxi est celle que la prise est conçue pour supporter. Il se peut que la batterie du véhicule ne permette pas une charge à cette puissance. Pour ces raisons, les véhicules et/ou les infrastructures sont équipés de chargeur afin d'assurer que le courant fourni permette la charge sans incident.

Côté borne de recharge |

Lorsqu'une infrastructure permet la recharge rapide, elle fournit soit du courant alternatif triphasé vers une prise « type 2 » côté véhicule, soit du courant continu au format « CHAdeMO » vers une prise « type 4 ». Chaque type de charge étant compatible avec une seule prise côté véhicule, les câbles peuvent être attachés à la borne.

Afin de permettre plusieurs types de charge sur une même prise (« normale », « accélérée », voire « rapide »), il faut tenir compte des prises côté véhicule. Pour la charge normale, le véhicule peut être équipé notamment d'une prise « type 1 » ou « type 2 ». Le câble n'est alors pas attaché et il faut un type de prise côté infrastructure.

La règlementation française (norme NF C15-100) ne permettant pas, côté infrastructure, l'utilisation de prises sans obturateurs, le Livre Vert recommande le recours à la prise « type 3 » mais entretemps, la prise de « type 2 » existe aussi dans une version avec ou sans obturateur^[46]. Afin de rester dans les limites techniques de la prise, les infrastructures permettant une charge mixte peuvent alors permettre une recharge « normale » à « accélérée ».

Technologie « Smart grid » |

La charge complète de nombreuses batteries sur un même sous-réseau peut causer une surcharge pour le réseau électrique. Des technologies intelligentes permettent de décaler tout ou partie d'une recharge aux « heures creuses » quand l’énergie est à prix réduit et qu’il y a un ralentissement de la consommation électrique. La mise sous tension d'une borne de recharge peut être asservie à la réception du signal « heures creuses » fourni par le compteur du distributeur public d'électricité (comme pour un chauffe-eau ; un retardateur pouvant aussi décaler cette mise sous tension pour éviter que les deux appareils soient enclenchés en même temps).

Dans l'avenir, la station de recharge et/ou le véhicule devraient pouvoir communiquer avec le réseau électrique intelligent. Certains constructeurs automobiles et constructeurs de bornes ont prévu cette offre pour leurs véhicules électriques ou leurs bornes de recharge via un site internet ou une application smartphone.

Certains scenarios « rifkiniens » proposent même que la batterie de la voiture fournisse l’énergie manquante au réseau pendant les pointes de consommation. Cela nécessiterait un nouvel outil de communication entre le réseau, la station de recharge et le système électronique du véhicule.

Un projet de borne entièrement fournie par le photovoltaïque est porté par Solelia GreenTech ^{[n 8]}, start-up spécialisée dans les bornes communicantes de recharge solaire de véhicules électriques en Scandinavie^[47]. En novembre 2016 elle a annoncé un démonstrateur de « banque solaire » pour la Suède et la Norvège. Chaque borne consommera en priorité l’électricité photovoltaïque locale, issue de modules en place ou fournis par Solelia Greentech. Le surplus sera injecté dans le réseau de manière traçable, au crédit d’un « compte SolarBank » (banque dont la devise est le kwh). Des GoO´s (« Guarantees of Origin » cadrés par une directive européenne) permettent la traçabilité^[47]. La banque débite du Kwh vers la borne quand elle manque de ressource solaire. Ce modèle est proche de celui des certificats d’énergie verte et peut évoquer J. Rifkin. Ses promoteurs envisagent que la SolarBank vende des certificats d’origine, et fonctionne comme une place de marché pour tout producteurs de kwh solaires souhaitant par exemple limiter ses achats aux productions locales, ou encore ajuster la puissance de ses bornes en fonction des ressources disponibles. Ses clients seront d'abord des municipalités et des bailleurs/propriétaires. Un consortium « Solar Charge 2020 » porte le projet qui a été labellisé par le programme européen « ERA-Net Smart Grid Plus » et associe 2 villes (Uppsala) en Suède et Tromsø en Norvège), 2 entreprises de parking, 2 universités, et Solelia GreenTech ^[47]

Déploiement des infrastructures de recharge |

Lieux |

L'infrastructure de recharge est l'un des facteurs clés de succès du déploiement du véhicule électrique^[48] dans la mesure où il est indispensable d'offrir aux futurs usagers une énergie accessible, disponible et répondant à leur besoin en tout lieu^[49] et à tout moment.

Le projet ChargeMap^[50] permet de localiser des points de charge publics et semi-public au niveau mondial.

Les stations de recharge^[51] pour véhicules électriques seront nécessaires directement sur la voirie, sur des arrêts taxis, dans des parkings (parkings d’entreprises, hôtels, aéroports, centres commerciaux, restaurants, fast-foods, etc.) mais aussi à la maison (parking d’immeubles résidentiels ou garage résidentiel privé). Les stations-service existantes vont aussi certainement intégrer des bornes de recharge. Elles peuvent être intégrées dans différents environnements et apparaître sous plusieurs formes : bornes murales ou sur pied.

Parkings privés |

• 
  Maison individuelle : Posséder un véhicule électrique nécessite une solution de recharge à domicile sûre et simple d'utilisation. Des bornes domestiques^[52] existent pour répondre à ces besoins et peuvent être installées en intérieur mais aussi à l'extérieur (dans un coffret de protection étanche et résistant aux intempéries).

Caractéristiques techniques de la borne domestique : la puissance délivrée est de 3 kW à 7 kW, ce qui correspond à un courant fort - 16 A ou 32 A -. La batterie du véhicule est entièrement rechargée en 8 heures.

L'alimentation du circuit électrique de ce type de borne doit être en règle avec les normes internes au pays du résident. Il est donc fortement conseillé de revoir son installation électrique voire de la mettre à jour avec un spécialiste. Les principales précautions à prendre lors de l'installation de la borne résidentielle sont :

• établir un circuit spécialisé, issu du tableau de répartition principal;


• protéger le circuit (fusible 16A, disjoncteur de courant…)

L'installation de la borne intègre un parafoudre avec disjoncteur afin de la protéger entièrement.

Il est possible de souscrire à des options pour mieux maîtriser l'énergie dépensée dans la maison (favoriser les heures creuses) tout en évitant la disjonction.

• 
  Immeuble en copropriété^[53] : Cette solution de recharge est disponible à l'intérieur comme à l'extérieur. Les résidents de copropriété peuvent avoir accès aux installations de recharge dans des garages privés. La borne doit être reliée à l'alimentation des parties communes ainsi que l'indique le texte de loi du 12 juillet 2010 transcrite dans le décret du 25 juillet 2011 (dite loi du droit à la prise).

Ils peuvent également retrouver une station dans un parking commun. Dans ce cas, la borne est raccordée à la distribution électrique commune.
Concernant la sécurité, les circuits sont protégés par un disjoncteur différentiel.

Ces solutions de recharge existent aussi bien sur pied que sous forme murale, pour mieux s'adapter à l'environnement.

• 
  Parking de centres commerciaux^[54], hôtels…^[55] : le déploiement de véhicules électriques nécessite pour les usagers la certitude de trouver des solutions de recharge tout au long de leur journée, sur leur trajet habituel. L'installation de stations de recharge est un élément primordial pour les commerçants^[56], hôtels, cinémas, etc. et permet une fidélisation de leur clientèle.

L'accès à ces bornes peut varier selon la politique de l'établissement : les usagers peuvent avoir un accès libre et gratuit, l'accès peut être contrôlé et non nominatif (système de carte, clé ou badge) ou l'accès peut être contrôlé, nominatif (carte RFID ou abonnement).

L'alimentation de ce type de borne se fait à partir d'un ou plusieurs circuits du tableau général basse tension de l'établissement.

La gestion de l'énergie déployée par la station de recharge peut être effectuée par un superviseur via un logiciel de gestion technique et commerciale, en communication avec les bornes sur pied.

• 
  Parking d'entreprise^[57]: les entreprises souhaitant véhiculer une image éthique de respect de l'environnement ont tout intérêt à proposer à leur personnel et visiteurs des services de recharge pour véhicules électriques sur leur parking. Installées sur le parking (intérieur ou extérieur) de l'entreprise, les bornes peuvent être libre d'utilisation ou nécessiter une identification préalable de l'usager. Il est aussi possible d'installer un système de gestion de l'énergie fournie par la station selon le nombre de véhicules en charge ou la consommation d'énergie sur le site.

L'alimentation d'une station est possible grâce à un coffret de distribution. Le système est raccordé au tableau général basse tension de l'établissement.

• 
  Parking de flotte d'entreprise ou d'administration^[26] : Les entreprises peuvent privilégier une solution électrique pour leur flotte de véhicules. Le succès de ce type d'installation passe par une gestion efficace de la station de recharge.

La gestion de la station peut se faire par un système d'identification par carte, clé ou badge. Chaque système est personnalisable et interne à l'entreprise.

Les bornes sur pied sont alimentées par un coffret de distribution / gestion, lui-même alimenté par le tableau général basse tension de l'entreprise.

Parce que les besoins de véhicules de flotte d'entreprise ne sont pas toujours prévisibles, il est aussi possible et conseillé d'installer quelques bornes de recharge rapide. Ainsi pour toute mission non planifiée, panne sur un autre véhicule, etc., un véhicule disponible peut prendre le relais. Avec la borne de recharge rapide, 80 % de la batterie pourra être rechargée en 15 minutes.
La recharge rapide est particulièrement adaptée aux stations de flotte nécessitant une disponibilité permanente : taxis, ambulances, etc.

La puissance d'une telle solution est de 50 kW (soit la puissance de 2 à 5 bornes de type standard). Dans le cadre d'une utilisation de ce type de recharge, il est indispensable d'adopter une stratégie de gestion de l'énergie.

• 
  Parking de station d'autopartage : L'autopartage est en place avec les véhicules électriques dans plusieurs projets expérimentaux en Europe^[58]. Les bornes disponibles sont à l'extérieur et de forte puissance pour permettre l'accessibilité aux véhicules à tout moment.

Les bornes sont reliées à un serveur afin d'indiquer la disponibilité des véhicules aux utilisateurs (par SMS ou connexion internet).

Les usagers s'identifient à la borne par un badge ou une carte RFID, leur accès est autorisé seulement en cas de réservation préalable.

Parkings publics |

• 
  Voiries municipales^[59] : certaines bornes sont intégrées directement sur les voiries^[60],[61], le long d'un trottoir par exemple. Ces bornes, conçues pour un environnement urbain sont résistantes aux intempéries et risques de vandalisme. Elles contiennent le système complet : recharge, identification (par carte RFID) et gestion à distance. Elles intègrent de même le système de paiement, une interface monétique est disponible pour un règlement souple par carte bancaire ou monnaie, comme dans le cadre d'un horodateur classique.

L'alimentation des bornes est assurée par un coffret de distribution. Ce dernier est relié au service de supervision.

• 
  Parkings en ouvrage : les parkings en ouvrage comprennent parkings souterrains et parkings en hauteur gérés par un concessionnaire. Les bornes disponibles dans cet environnement sont murales ou sur pied. L'accès aux clients est possible comme pour un parking « classique » : par carte d'abonnement, badge ou paiement en espèce ou par carte.

La borne se verrouille jusqu'au retour de l'utilisateur.

Programmes nationaux |

Europe |

La Commission européenne a lancé le projet « Corridoor » afin de doter un axe autoroutier européen nord-sud de bornes de recharge rapide pour véhicules électriques ; pour la partie française de ce projet, elle a accordé son soutien financier à EDF pour installer 200 bornes en 2015, principalement sur les autoroutes de l'Est du pays. L'Europe apporte 4,5 millions d'euros sur un montant total de 10 millions d'euros^[62]. En 2018, le réseau Corri-Door a enregistré une hausse de fréquentation de 80 % avec 40 000 charges contre 22 500 en 2017 ; le temps moyen de charge a été de 32 minutes ; les prises CHAdeMO demeurent majoritaires (38 %), suivies de près par les prises Combo (36 %) et les 26 % restants vont à la prise Type 2, majoritairement utilisée par la Renault Zoe. En partie financé par la Commission Européenne, le déploiement d'un réseau complémentaire de 300 nouvelles bornes sur environ 60 stations débutera à partir de 2020^[63].

28 % des bornes de recharge publiques en Europe sont situées aux Pays-Bas, soit 32 875 au total. Il s’agit de loin du réseau le plus dense du continent et probablement du monde. L’Allemagne figure au 2^e rang avec 25 241 bornes publiques, suivie de la France (16 311) et de la Grande-Bretagne (14 256). Les fabricants et installateurs locaux de solutions de charge profitent largement de ces soutiens : les quatre sociétés néerlandaises spécialisées dans ce domaine (NewMotion, Allego, EV-Box et Fastned) figurent au top du palmarès des exploitants européens de bornes de recharge^[64].

France |

Le nombre de bornes de recharge accessibles au public (hors installations chez les particuliers et dans les entreprises) pour véhicules électriques en France a évolué comme suit^[65] :

La France compte 23 019 bornes accessibles au public réparties sur 10 060 stations, malgré la fermeture du réseau francilien Autolib' qui a fait perdre sa première place à Paris. Avec près de 150 000 véhicules électriques en circulation, la France offre en moyenne un point de charge pour 6,5 véhicules, mais leur répartition reste inégale : alors que trois départements regroupent plus de 10 % des points de charge publics (Gironde, Rhône et Seine et Marne), d'autres sont très peu équipés : Creuse, Sarthe, Jura, Haute-Loire. Plus de 50 % des points de charge accessibles au public sont aujourd’hui déployés en voirie ou sur des sites publics^[67].

Avec 22 308 bornes accessibles à tous, réparties sur 8 320 stations ouvertes au public, la France comptait au 1er janvier 2018 un point de recharge accessible à tous pour 5,7 véhicules électriques en circulation (6,8 en comptant les voitures hybrides rechargeables). Ce taux est jugé satisfaisant par l'Association nationale pour le développement de la mobilité électrique (AVERE), qui pointe cependant l'inégalité de la répartition géographique et le nombre insuffisant de bornes de recharge rapide. Quant à la recharge privée, elle comprend 58 000 points de recharge installés à domicile et 79 000 points de recharge dans les entreprises, pour les 127 000 véhicules électriques et 25 000 voitures hybrides rechargeables en circulation ; plus de 90 % des recharges se font à domicile ou sur le lieu de travail, l'utilisation des bornes publiques reste occasionnelle. La principale difficulté concerne les copropriétés : depuis l'instauration en 2014 du droit à la prise, les assemblées générales de copropriétaires ne peuvent plus s'opposer à la pose de prises de recharge, mais elles doivent être informées, ce qui introduit des délais pénalisants^[68].

Dans une présentation devant la commission des affaires économiques de l'Assemblée nationale, l'Association nationale pour le développement de la mobilité électrique (AVERE) a annoncé une prévision de 45 000 bornes en 2020^[69].

Référentiel de standardisation : En 2011 un Livre vert sur les infrastructures de recharge ouvertes au public pour les véhicules décarbonés précise le cahier des charges des bornes et l'obligation de concertation avec le gestionnaire de réseau de distribution d'électricité (ERDF et/ou entité locales de distribution). Il est mis à jour en 2014 et précisé par décret début 2017^[70],[71]. Certaines données, précisées par un arrêté ministériel^[72] (localisation et caractéristiques techniques des stations, disponibilité du point de recharge en temps réel, si ces données existent) doivent être basculées sur le site open data national (www.data.gouv.fr).

En octobre 2016, l'Ademe avait déjà soutenu (plus de 61 millions d'euros) 77 projets représentant plus de 20 500 points de recharge, surtout dans des zones de stationnement temporaire. Une nouvelle vague d'investissement devrait concerner les "zones résidentielles, zones d'activité et les pôles d'échanges multimodaux (parking relais)" (dans le cadre des précédents dispositifs (PIA 1 et 2) et "Advenir" pour optimiser les infrastructures existantes)^[73]

Sur les 12 800 bornes disponibles en avril 2016, 6 200 bornes sont celles des réseaux d'autopartage ; les collectivités locales ont déployé 2 000 bornes, et doivent encore en mettre en service 20 000 nouvelles d’ici à début 2018. En effet, la voiture électrique est surtout utilisée en zone rurale : la Renault Zoé se vend ainsi à plus de 50 % en zone rurale, contre 35 % en zone périurbaine et 15 % en ville^[65].

En France, dans le cadre d'un plan de soutien à l'automobile^[74] par le ministre du redressement productif, la mission Hirtzman^[75] a été annoncée le 3 octobre 2012 pour accélérer le déploiement du réseau de bornes de recharge, qui devraient aussi idéalement avoir été écoconcues et s'intégrer dans les smart grids voire dans ce que Jeremy Rifkin appelle l'« Internet de l’énergie » dans le cadre de son projet de « troisième révolution industrielle » où les batteries de véhicules électriques jouent un rôle important de stock-tampon de l'électricité intermittente d'origine renouvelable produite à proximité. Le Commissariat général à l'investissement a prévu dans son programme d'investissements d'avenir (PIA) une enveloppe de 50 millions d'euros pour aider aux premiers projets de déploiement de bornes de recharge dans les agglomérations de plus de 200 000 habitants, sur les autoroutes, dans les parkings de stationnement et de grandes surfaces ou pour les projets portés par une région. Un appel à manifestations d'intérêt (AMI) est en outre ouvert par l'ADEME jusqu'au 16 décembre 2013. Infini DRIVE^[76],[77] est un exemple de projet national accompagné par l'ADEME dans le cadre du programme Véhicule du futur des investissements d'avenir.

Toujours en France, le projet Infini DRIVE^[78] est un projet de recherche et d'innovation expérimentale qui a pour but d'établir un standard pour la recharge massive des flottes de véhicules électriques. Préparer l'arrivée en masse des véhicules électriques et permettre de recharger de manière économique et écologique en utilisant le pilotage dynamique de la recharge des véhicules qui prend en considération les ressources disponibles et les besoins en temps réel des véhicules. Commencé en 2011, le projet Infini DRIVE prendra fin en 2014. Infini DRIVE rassemble 8 partenaires complémentaires : Greenovia - filiale de la Poste, coordinateur, La Poste - engagée auprès de l'Etat à s'équiper de 10 000 véhicules électriques, ERDF - engagé auprès de l'Etat à s'équiper de 2 500 véhicules électriques, G2mobility - start-up qui fournit des bornes de recharges intelligentes et les systèmes de gestion de l'énergie, Docapost - filiale de la Poste, Armines, I3M, Loria.

Enfin, un groupement, GIREVE (pour « Groupement pour l'itinérance des recharges électriques de véhicules »), créé en juillet 2013, après accord préliminaire en octobre 2012 entre les ministres du Redressement productif, de l'Ecologie et des Transports, associe EDF, ERDF, la Caisse des dépôts et consignations, GDF Suez et Renault pour faciliter l'essor des stations^[79].

Le groupe Bolloré a déposé en décembre 2014 un dossier auprès du ministère de l'Économie afin de déployer 16 000 points de charge publics, projet qui représente un investissement de 150 millions d’euros sur quatre ans. La loi sur la transition énergétique, en débat au Parlement, prévoit d’atteindre 7 millions de points de charge en 2030, contre 14 000 aujourd’hui, selon les chiffres officiels (dont 9 064 publics en avril 2015^[80]). Les enseignes Leclerc ont installé des bornes de recharges sur une centaine de sites. Vinci et Sodetrel se sont alliés pour équiper les parkings de Vinci^[81].

Officialisé en février 2016, le programme Advenir finance l’installation de points de recharge électrique privés dans les immeubles collectifs et les parkings d’entreprise, via le dispositif des certificats d’économie d’énergie. Les partenaires de ce projet sont l’AVERE France, Eco CO2, EDF, l’ADEME et l’Etat^[82]. Il vise l’installation de 12 000 points de recharge d’ici fin 2018, pour un montant total de 15,6 millions d’euros HT, dont 9,75 millions financés par EDF^[83]. En février 2018, les conditions d’éligibilité pour les zones non interconnectées évoluent pour s’adapter aux caractéristiques particulières du mix énergétique de ces zones^[84].

Les bornes de recharge gérées par Sodetrel (filiale d’EDF Solutions Energétiques) en France (50 000 points) sont mises à disposition à tarif préférentiel aux clients d’EDF dans sa solution Vert Electrique auto, dédiée aux possesseurs de véhicules électriques, en complément de mesures liées à la recharge à domicile^[85].

Début 2017 les 3 régions les mieux dotées sont Ile-de-France (7416 bornes), Auvergne-Rhône Alpes (1 462) et Nouvelle-Aquitaine (1 351)^[66].

Projets |

EV Plug Alliance |

L’EV Plug Alliance^[86] est une association qui réunit 21 industriels européens afin de garantir un label de conformité des connexions avec le projet de norme CEI dans le cadre de l’adoption d’un standard européen pour les branchements d’infrastructure de véhicule électrique.

EV Plug Alliance soutient une solution assurant le plus haut niveau de sécurité grâce à l’expertise de ses membres : Schneider Electric, Legrand, Scame, Nexans, etc.

Le produit^[87] proposé par l’Alliance permet de recharger son véhicule électrique en toute sécurité alliant connexion, prise et fiche ; la protection des personnes est assurée par des obturateurs plastiques. Ainsi, tout contact accidentel avec les parties sous tension est évité, pour une utilisation domestique comme dans les lieux publics. Le standard Type 3 de la CEI est privilégié dans ce projet, une puissance de charge allant jusqu’à 24 kW (l’équivalent de la recharge « accélérée »), sur des installations de type monophasé ou triphasé.

« L'EV Plug Alliance est ouverte à tout nouveau membre, et notre premier objectif consiste à réunir un maximum d'acteurs concernés. Plus nous nous fédérerons, plus nous nous donnerons de chances de mettre en place un écosystème avec une norme reconnue, grâce à laquelle nous pourrons développer des solutions et des applications concrètes pour révolutionner l'infrastructure de charge électrique »^[88] ont déclaré les trois cofondateurs de l'EV Plug Alliance ; Philippe Delorme, Directeur Général Stratégie et Innovation de Schneider Electric ; Jean-Charles Thuard, Directeur de la Stratégie et du Développement de Legrand ; et Gianpietro Camilli, Directeur Développement Marketing et Produits de Scame.

SAVE |

Basé sur un partenariat large, le projet français SAVE^[89] (Seine Aval Véhicule Électrique) a commencé le 7 avril 2011 dans les Yvelines. Les différents partenaires sont l’Alliance Renault-Nissan, EDF, le conseil général des Yvelines, l'Établissement Public d’Aménagement du Mantois Seine Aval (EPAMSA), la région Île-de-France, Schneider Electric et Total.

Les usagers ont reçu les clefs de leur véhicule électrique (une Renault Fluence ZE et une Renault Kangoo ZE), les premières stations de recharge (il y aura au moins 200 bornes de recharge^[90] : standard, accélérée et rapide) pour véhicules électriques ont été installées dans les maisons des clients et la concession Renault est prête à répondre aux besoins des consommateurs.
Cet événement marque le premier pas de l’expérience véhicule électrique, impliquant aussi des voitures électriques Nissan Leaf. Ce projet continuera jusqu’à juillet 2012^[91].

• L’alliance Renault-Nissan est le fournisseur des voitures électriques, pilote l’expérimentation et étudie les besoins clients et services associés.


• 
  EDF supervise les points de charge


• 
  Schneider Electric : fournisseur des solutions de recharge (garages des particuliers et parkings publics) > bornes de recharge, systèmes de supervision, gestion de l’énergie, collecte d’informations


• 
  Total implantera et testera les bornes de recharge rapide dans ses stations services.


• EPAMSA est chargé de la partie technique et financière du projet


• 
  ADEME finance le projet


• 
  Conseil Général des Yvelines utilise les véhicules et participe au comité de pilotage avec la Région Île-de-France.

VHR Strasbourg |

Le 26 avril 2010, à Strasbourg, débute le projet français VHR avec EDF, Toyota, Schneider Electric, Hager et la ville de Strasbourg. Ce projet dure trois ans et concerne une centaine de véhicules électriques hybrides.

EDF et Toyota ont formé un partenariat qui a pour vocation d’expérimenter^[92],[93] trois prototypes VHR dans la flotte d’EDF. Le programme VHR s’est ensuite étendu à la démonstration et à l’utilisation quotidienne de ces véhicules.

Hager a fourni une centaine de bornes de charge (parkings des entreprises partenaires et au domicile des particuliers engagés dans ce projet pour une durée de 3 ans).
Ce projet a pour objectif de sensibiliser le public à un nouveau mode de transport, impliquant de nouvelles habitudes à prendre en termes de rechargement et d’utilisation du véhicule. Pour les entreprises participantes, il permet une première approche du marché. Ils seront capables de récolter les informations relatives aux besoins des consommateurs et d’adapter l’énergie aux modes de recharge privilégiés^[94].

La ville de Grenoble a aussi reçu en mai 2011 les clefs d’un véhicule hybride rechargeable pour une durée de trois ans, Paris a de même reçu trois VHR en mars 2011.

Infini drive |

Le projet Infini DRIVE est un projet français de recherche et d'innovation expérimentale qui a pour but d'établir un standard pour la recharge massive des flottes de véhicules électriques. préparer l'arrivée en masse des véhicules électriques et permettre de recharger de manière économique et écologique en utilisant le pilotage dynamique de la recharge des véhicules qui prend en considération les ressources disponibles et les besoins en temps réel des véhicules. Commencé en 2011, le projet Infini DRIVE prendra fin en 2014. Infini DRIVE rassemble huit partenaires complémentaires : Greenovia - filiale de la Poste, coordinateur, La Poste - engagée auprès de l'État à s'équiper de 10 000 véhicules électriques, ERDF - engagé auprès de l'Etat à s'équiper de 2 500 véhicules électriques, G2mobility^[95] - start-up qui fournit les bornes de recharges intelligentes et les systèmes de gestion de l'énergie, Docapost - filiale de la Poste, Armines, I3M, Loria.

Ce projet pionnier de R&D est piloté en particulier, par ERDF et Le Groupe La Poste. Ce projet innovant d'intérêt général, a obtenu le financement de l'ADEME^[96]. Il permettra de concevoir un standard de gestion intelligente des recharges pour les flottes d'entreprises et des collectivités ^[97].

Entre 2012 et 2015, Le Groupe La Poste devrait déployer environ 10 000 véhicules électriques. Cette expérimentation est menée dans quatre villes : Nice, Grenoble, Nantes^[98] et Paris.

ERDF a annoncé en décembre 2012, vouloir intégrer plus de 2000 véhicules électriques dans sa flotte, soit plus de 10 % de son parc de véhicules utilitaires légers^[99].

Le 13 septembre 2013, le Groupe La Poste, a publié un point d'étape de la première année de développement de ce projet, sur 12 sites d'expérimentation^[100].

SUDI |

SUDI, pour « Sustainable Urban Design & Innovation », est un autre projet français. C'est une station autonome de recharge d’énergie, pour les véhicules électriques.

Source London |

La municipalité de Londres (Transport for London) a annoncé^[101], le 12 décembre 2013, que la société IER (filiale du groupe français Bolloré) allait assurer, à compter de l'été 2014, le développement et la gestion de l'actuel réseau de bornes comportant 1 400 points de charge. Elle souhaite développer plus d'un millier de stations pour y adosser un service d'autopartage similaire à celui d'Autolib' à Paris. L'objectif étant de disposer, à la fin 2020, d'une infrastructure de 6 000 bornes électriques^[102].

Ionity |

Le consortium de constructeurs allemands Ionity (Volkswagen (marques Audi et Porsche), BMW, Daimler (Mercedes) et Ford^[103]) s'est donné pour objectif d’installer 400 stations de charge ultra-rapide à travers l’Europe d’ici à fin 2019, dont une cinquantaine en France ; déployées le long des principaux axes routiers, ces stations disposeront en moyenne de six points de charge avec une puissance variant de 150 à 350 kW ; le consortium a commencé à travailler sur les 20 premières stations en 2017 et vise une centaine de déploiements en 2018^[104].

Signalisation |

L'arrêté du 22 décembre 2014 relatif à la création de la signalisation du service de recharge des véhicules électriques^[105] fixe les différents pictogrammes qui doivent être utilisés (cf annexe de l'arrêté).

Un panneau de signalisation a été proposé au niveau européen.

• Pictogrammes pour véhicules électriques


• 
  

  

  
  

  
  

  Panneau de signalisation européen pour bornes de recharge
  

  
  

  
  


• 
  

  

  
  

  
  

  Pictogramme pour emplacement de recharge pour voiture électrique
  

  
  

  
  

Le pictogramme conforme au modèle figurant ci-dessous est peint en blanc sur les limites d'un emplacement de stationnement, pour rappeler qu'il est réservé au stationnement des véhicules électriques pendant la durée de recharge de leurs accumulateurs. Les dimensions du pictogramme sont de 0,6 m × 0,3 m ou 0,3 m × 0,15 m.

Fabricants de stations de recharge |

Les principaux fournisseurs et fabricants de stations de recharge offrent une gamme d’options allant des simples postes de recharge pour usage sur rue aux stations de recharge pour stationnements intérieurs en passant par les stations de recharge automatisées intégrées aux équipements de distribution d’électricité^[106].

Notes |

Références |

Annexes |

Articles connexes |

• Voiture électrique


• Véhicule propre


• Véhicule électrique


• Véhicule hybride rechargeable


• Accumulateur lithium


• Électromobilité

Liens externes |

• 
  Carte des bornes de recharge pour voitures électriques - ChargeMap


• 
  Brochure CHAdeMO - Pages-mt.fr, automne 2013 [PDF]
  

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