L'infrastructure de recharge qui va devoir se déployer sur le territoire pour accueillir les véhicules électriques est un défi de taille. Ces modes de transport doivent s'intégrer dans l'équilibre offre-demande du système de production d'électricité de manière judicieuse pour présenter le meilleur bilan environnemental et le moins de contraintes techniques sur le réseau électrique. ''La contrainte n'est vraisemblablement pas du côté du volume de cette nouvelle demande mais du côté de la puissance appelée'', explique l'agence.

En comparant la quantité d'électricité renouvelable et nucléaire produite en 2007 au cours d'une journée et les besoins en électricité, l'ADEME a estimé que 4 GW pourraient être disponibles pour la recharge des véhicules électriques de minuit à 7h du matin. Un parc d'un million de véhicules (correspondant à 3 GW de puissance appelée avec une charge lente nocturne) pourrait donc être géré de manière intelligente avec les ressources en place. Selon l'ADEME, au regard de l'inertie du parc de véhicules en France, ce million de véhicules électriques ne sera pas atteint avant 2020. D'ici là l'ADEME estime que la France devrait disposer de capacités supplémentaires non carbonées en période nocturne pouvant aller jusqu'à 8 GW.



Priorité à la recharge lente

L'Etat vise plus de 4,4 millions de points de recharge d'ici 2020 dont 400.000 dans le public, nécessaires à l'émergence du marché des véhicules électriques et hybrides et indispensables à leur usage. Plusieurs paliers techniques de puissance de recharge existent : 3 kVA, considéré comme la "recharge normale" ; 22 kVA permettant une "recharge accélérée" ; et 43 kVA permettant une "recharge rapide".

L'augmentation de la puissance de recharge permet de décroître en proportion la durée de recharge. Ainsi, pour une batterie de capacité moyenne (par exemple 25 kWh / ~ 160 km d'autonomie), la recharge complète de la batterie a une durée théorique pouvant aller d'environ 8 heures pour la recharge normale (3 kVA) à environ 30 minutes pour la recharge rapide (43 kVA).


Légende : Durée théorique de recharge complète d'un véhicule électrique d'une capacité de 25 kWh
Source : Livre vert

"La recharge normale (3kVA) sera le type de recharge à privilégier systématiquement", prévient Louis Nègre dans son livre vert. Elle devrait donc s'imposer notamment pour les places de stationnement de longues durées afin d'assurer la majorité de leur recharge. Des bornes de ce type seront donc installées dans les garages privés individuels, les parkings de copropriété ou de flottes d'entreprise, les stationnements sur voirie ou en parking public occupés par des véhicules pendant la nuit, et des stationnements de longue durée pendant la journée sur le lieu de travail.

''Les recharges « flash », de quelques dizaines de minutes, sont à éviter car elles créent de forts appels de puissance, très probablement en cours de journée, ce qui constitue une contrainte supplémentaire forte sur le réseau électrique'', explique pour sa part l'ADEME. Si 50.000 véhicules électriques venaient à se brancher simultanément, c'est l'équivalent de 2 GW qui seraient sollicités. Seuls les moyens thermiques à flamme ou les centrales hydrauliques permettraient de répondre mais les capacités hydrauliques sont aujourd'hui déjà sollicitées. Les recharges accélérées et rapides seront donc installées à plus petite échelle afin d'assurer un service ponctuel d'appoint.

Un an en véhicule rechargeable : bilan et perspectives En 2010, EDF, Toyota, la Ville et la CU de Strasbourg ont lancé une expérimentation grandeur nature : 70 Toyota PRIUS testées par des entités publiques et privées.

Événement : Renault lance sa gamme 100% électrique Moins de bruit et moins de CO2, le pari est gagné pour 3 modèles 100% électriques de la gamme Renault Z.E. Dès cet automne dans nos rues !

Une technologie unique pour les bornes de recharge ?

Plusieurs solutions de connexion existent pour les véhicules rechargeables et sont définies par la norme NF EN 61851-1. Les prises de connexion entre le câble et le réseau ou entre le câble et la voiture sont donc différentes. Certaines solutions sont compatibles avec les prises de type domestique que l'on retrouve dans tous les foyers (type E/F), d'autres utilisent des prises plus sophistiqués. Aussi, et à des fins d'universalité de la charge, le livre vert recommande d'intégrer aux bornes de recharge normale un socle de prises traditionnelles (type E/F) et un socle de prise 62196-2 Type 3.


Source : livre vert

Parallèlement, un standard européen des systèmes de recharge (ISO, IEC) et de modèle de prise intelligente doivent être présentés mi-2011 par Bruxelles pour qu'il n'y ait pas fragmentation du marché.

Des développements en cours au niveau européen

Des projets de développement de bornes, similaires au plan français existent dans d'autres pays de l'UE. Près de 50.000 points de charge pourraient être ainsi disponibles en Europe de l'Ouest d'ici 2012. Parmi les plans européens, figurent les projets belges ''APplugs'', ''Plugged-In Places'' au Royaume-Uni ou encore ''Movele'' en Espagne.
Un autre projet d'infrastructure de recharge publique est également mené depuis 2009 par la fondation ''E-laad'' aux Pays-Bas. Ce projet est piloté par des distributeurs électriques néerlandais (Enexis, Tennet, Rendo,…), des constructeurs et des sociétés de services. Il vise à mettre en service 10.000 stations de recharge fin 2012 dans le pays.
La société Logica teste par ailleurs, avec les hollandais Alfen et Pfixx Solar, une borne de recharge ''standard'' couplée avec trois panneaux photovoltaïques de puissance de 350 W.

Par ailleurs, le projet ''Move in Pure'' porté par la Compagnie Nationale du Rhône (CNR - Groupe GDF Suez) a aussi comme objectif de recharger les véhicules électriques avec des énergies renouvelables.

Des bornes intelligentes grâce aux smart grids

Les Technologies de l'Informatique et de la Communication ont une place à jouer dans ce système afin d'optimiser les conditions de recharge grâce à des bornes intelligentes. Les bornes ''intelligentes'' communiquent avec le véhicule électrique afin de lui distribuer l'énergie adaptée, de sorte qu'elle ait lieu durant les heures favorables. Soit quand la production solaire est la plus élevée par exemple. Il peut s'agir aussi dans le sens inverse d'injecter de l'électricité depuis la batterie du véhicule vers le réseau électrique. De sorte que les véhicules électriques peuvent contribuer à gommer les pointes énergétiques en jouant le rôle de stockage réparti d'électricité.
Des projets de recherche travaillent à l'élaboration de systèmes capables d'orienter le flux énergétique en fonction du prix de l'électricité ou de la demande. Alors qu'en période creuse, le prix est faible, le système autorise le véhicule à soutirer de l'énergie du réseau. En période de pointe, lorsque le prix de l'électricité est élevé, le système injecte de l'électricité des véhicules sur le réseau.

Florence Roussel

Pour en savoir plus