Dans les parkings, aux abords des supermarchés, sur les autoroutes ou encore au sein des copropriétés, les installations d'infrastructures de recharge des véhicules électriques se sont multipliées sur le territoire français ces derniers mois. En y intégrant les prises à domicile, le pays compterait désormais 1,8 million de points de charge, dont 123 000 ouvertes au public, pour alimenter 1,5 million de véhicules électriques ou hybrides. « En seulement un an, on a installé un tiers du parc français ouvert au public », soulignait Roman Potocki, directeur énergie et services publics du cabinet de conseil Wavestone, lors d'une conférence au salon Mix-e de Lyon, le 11 avril dernier.

L'essor de ce réseau s'avère particulièrement spectaculaire pour les bornes rapides ou ultrarapides. On en compte aujourd'hui plus de 9 000, ce qui a permis, en 2023, de multiplier par deux la puissance installée totale du parc. Les efforts devront cependant se poursuivre pour répondre aux besoins de plus en plus importants des véhicules lourds à batterie, en pleine croissance eux aussi, et à ceux des nouvelles voitures à batterie. En 2050, selon RTE, 36 millions de ces véhicules devraient être en circulation sur les routes de France. Dans les quatre prochaines années, TotalEnergies a, pour sa part, planifié d'investir un milliard d'euros dans les infrastructures nécessaires. « Un chantier énorme », confirme Thierry Dutilloy, directeur régional Auvergne-Rhône-Alpes de la multinationale.

Quand les appels de charge dépassent les bornes

D'une manière générale, le réseau est jugé suffisamment puissant pour absorber la demande en énergie. Même en 2050, lorsque 10 % de la consommation électrique proviendront de la mobilité. Les inquiétudes concernent plutôt les appels de charge aux heures critiques, notamment entre 19 heures et 21 heures. Entre 2013 et 2019, Enedis a testé plusieurs solutions de recharge intelligente en conditions réelles, dans différents milieux, urbains ou ruraux, avec 13 partenaires comme TotalEnergies, le créateur de logiciels Trialog, l'université d'Aix-Marseille, Renault Group, l'opérateur Dreev (groupe EDF) ou Schneider Electric. « Les puissances maximales appelées par une Irve (infrastructure de recharge de véhicule électrique) sont atteintes sur une période de temps réduite : 30 % des valeurs des puissances les plus élevées représentent sou­vent seulement 1 à 2 % du temps observé », rapporte sa synthèse publiée en juillet 2023.

36 millions

C'est le nombre de véhicules à batterie qui devraient circuler sur les routes françaises en 2050.

Désormais, l'attention se focalise donc plutôt sur la question du pilotage du ravitaillement de ces véhicules en fonction des contraintes du système : en modulant la puissance ou en décalant l'opération aux heures creuses de préférence, la nuit en particulier. Une configuration d'autant plus facile à imaginer que la majorité des voitures font « le plein » à domicile. Avec l'avantage pour le particulier d'éviter de surdimensionner son abonnement et pour le gestionnaire d'infrastructures de surinvestir dans ses équipements. Une voiture qui a besoin de se recharger pendant une à deux heures, reste en réalité immobilisée pendant à peu près quatre heures, calcule Didier Deruy, expert en écosystèmes EV (véhicule électrique) chez Renault. Inutile donc de se précipiter pour la charger.

Quand l'intelligence vient aux équipements

Les technologies intelligentes, ou « smart charging » basées sur la connectivité et susceptibles d'assurer la flexibilisation du service existent déjà, des plus simples aux plus complexes : envoi de signaux du réseau vers les bornes, vers le compteur Linky ou vers un agrégateur, déclenchement des pleins programmés ou à la demande par le biais d'applications... Renault a par exemple installé des programmateurs ou des calendriers sur ses voitures, afin de faire démarrer la charge aux heures creuses. Une application baptisée Mobilize smart charge enregistre aussi le pourcentage de remplissage de la batterie souhaité le matin par le conducteur et déclenche l'opération en conséquence, aux heures creuses le plus possible.

“ Le besoin de standardiser et de normaliser les protocoles de communication des différentes interfaces entre les acteurs de la chaîne de communication est primordial pour la diffusion du pilotage de la charge ” Enedis

Sur le domaine public, les prix peuvent également se moduler en fonction des appels au réseau, relayés ou non sur des applications connectées, et la puissance de charge attendue par le conducteur. « L'information préventive sur l'occurrence de ces flexibilités est jugée essentielle. Les attentes des utilisateurs se portent alors sur des dispositifs communiquants, automatisés et apprenants qui minimisent le plus possible les interactions et facilitent une intégration dans un usage au quotidien », précise l'étude d'Enedis.

De l'utilité des standards

Ces innovations s'avèrent largement payantes, pour la collectivité comme pour les utilisateurs. Mais pour révéler tout leur potentiel, elles devront surmonter quelques obstacles. D'abord, elles sont trop méconnues : quand on interroge la population concernée, seulement un quart indique utiliser ces outils de pilotage de la recharge, surtout les plus simples qui se basent sur le signal tarifaire, remarque Didier Laffaille, secrétaire général du comité de prospective de la Commission de régulation de l'énergie (CRE). « C'est faible, il faudra atteindre 95 à 100 % en 2050. Il faut faire des efforts. » Pour Enedis, il convient donc de proposer des solutions « simples et robustes, simples à comprendre et à utiliser » d'un point de vue connectique comme contractuel ou réglementaire, mais aussi fiables, disponibles en permanence et partout, sans nécessiter de maintenance.

Ces outils restent à généraliser sur le réseau des bornes publiques. Enfin, ils souffrent d'une trop grande diversité des protocoles de communication des données ainsi que des tarifications. « Le besoin de standardiser et de normaliser les protocoles de communication des différentes interfaces entre les acteurs de la chaîne de communication est primordial pour la diffusion du pilotage de la charge », estiment les experts d'Enedis. Ces derniers considèrent ce prérequis comme une clé pour pouvoir utiliser les solutions de manière interopérable, mais aussi pour favoriser leur reproductibilité et leur passage à l'échelle.

Vers un renversement de la charge

À terme, la question de la charge bidirectionnelle, autrement dit la possibilité de renvoyer l'énergie de la batterie vers le logement, l'ensemble du bâtiment ou le réseau, pourrait devenir un élément essentiel de l'équilibre du système. « Un véhicule électrique passe 90 % du temps en stationnement », constate l'expert de Renault, Didier Deruy. Les tests réalisés par les équipes d'Enedis et ses partenaires, notamment, se sont révélés concluants sur le plan technique. Renault intègrera d'ailleurs cette solution à sa R5 électrique, avec un chargeur embarqué qui fonctionnera avec une borne connectée. Mais cette possibilité se heurte à la complexité des règles, propres à chaque pays. Elle devra aussi garantir au client d'y trouver un réel intérêt financier.

Autre piste à explorer dans les années à venir, jugée très intéressante sur le plan économique : la synchronisation locale de la charge avec la production photovoltaïque. Enedis a testé techniquement la solution, avec plus ou moins de succès selon la typologie du réseau, l'emplacement des bornes de recharge et des panneaux photovoltaïques sur le réseau. Ses équipes se sont aussi penchées sur l'information des utilisateurs, la puissance de la recharge étant limitée en l'absence d'ensoleillement. Leurs expérimentations ont montré l'importance pour les consommateurs de conserver à la fois la vision de leurs opportunités en temps réel et leur pouvoir de décision sur l'application de cette solution, donc de leur fournir des interfaces adaptées par téléphone mobile. L'électromobilité reste un chantier en devenir.