La voiture comme banque de puissance

Étant donné que la batterie d’une voiture électrique couvre généralement plus que les besoins quotidiens en matière de mobilité, la capacité de stockage disponible doit être rendue utilisable par les ménages privés et les PME. Par Stefan Hauri

Àl’occasion des Journées de la technique à l’Empa à Dübendorf, des experts ont fait un exposé sur le thème «Mobilité électrique – élément sous-estimé du tournant énergétique ?» Marco Piffaretti, cofondateur et VRP de la start-up Sun2wheel, y a formulé l’objectif de cette entreprise : établir la recharge bidirectionnelle comme standard et proposer des solutions de recharge et de stockage intelligentes. «La charge bidirectionnelle deviendra un standard chez pratiquement tous les fabricants, car ils n’auront qu’à valider le signe moins de la charge.»

En collaboration avec l’entreprise d’autopartage Mobility, le constructeur automobile Honda et des développeurs de stations de recharge, Sun2wheel s’attaque maintenant au projet V2X Suisse. Ce projet est également soutenu par l’Office fédéral de l’énergie. «Ensemble, nous allons mettre les voitures à charge bidirectionnelle sur la route le plus rapidement possible. Nous pourrons ainsi acquérir l’expérience dont nous avons urgemment besoin», explique Piffaretti, qui est également chef de projet de V2X Suisse et expert en électromobilité chez Mobility. La voiture électrique a plusieurs possibilités de se rendre utile dans le ménage électrique. Pendant les 23 heures par jour en moyenne où elle est à l’arrêt au lieu de rouler, elle assume différentes fonctions qui peuvent être regroupées sous le nom de V2X.

Le Vehicle-to-home (V2H) permet d’alimenter son propre foyer avec l’énergie électrique stockée par la voiture électrique. L’ensemble des opérations de charge et de réinjection se fait derrière le compteur domestique. Selon Piffaretti, «la recharge bidirectionnelle est aujourd’hui intéressante pour tous ceux qui disposent d’une installation photovoltaïque. Cela permet d’optimiser la consommation propre sans devoir acheter une batterie supplémentaire. Sun2wheel propose déjà des stations de recharge bidirectionnelles adaptées à cet effet – également avec une prise CCS-Combo.»

Les voitures électriques capables de se charger de manière bidirectionnelle peuvent également réinjecter de l’énergie électrique dans un bâtiment ayant plusieurs utilisateurs. Vehicle-tobuilding (V2B) permet alors d’alimenter son propre immeuble collectif ou son entreprise commerciale avec l’énergie de la voiture. De plus, les pics de charge internes au bâtiment peuvent être écrêtés de cette manière. Les véhicules électriques peuvent également réinjecter de l’électricité dans le réseau en tant que partie d’un système énergétique intelligent. Ce processus est commandé par des signaux de l’exploitant du réseau et peut se dérouler aussi bien sur des places de chargement publiques qu’à l’intérieur des bâtiments (V2G, Vehicle-to-grid). Les processus de charge et de décharge d’un grand nombre de voitures peuvent alors servir de services dans le commerce de l’énergie et à des fins de stabilisation. «La charge bidirectionnelle peut également être utile à Swissgrid et aux exploitants de réseaux régionaux. Pour cela, la puissance de régulation est simplement poussée encore plus loin dans le réseau.» Les applications mentionnées sont regroupées sous le terme V2X, mais des applications combinées sont également envisageables.

STRESS POUR LA BATTERIE ?

Sur la base d’études récentes et de l’expérience des constructeurs automobiles japonais, Piffaretti suppose que les charges et décharges fréquentes sont moins critiques pour la durée de vie de la batterie d’une voiture que les charges rapides et les charges jusqu’à 100 % de la capacité : «Les batteries le supportent certainement, car les Japonais autorisent la charge bidirectionnelle depuis dix ans sans problème. Et d’autres constructeurs automobiles sont en mesure de fabriquer des batteries tout aussi bonnes.» Comme la puissance de décharge lors de la charge bidirectionnelle est au moins dix fois plus faible que lors de la conduite, le vieillissement supplémentaire de la batterie devrait rester faible. Enfin, les modèles à charge bidirectionnelle doivent également bénéficier de prestations de garantie inchangées.

DES ENQUÊTES POUR Y VOIR PLUS CLAIR

Depuis peu, des enquêtes communes sont en cours en Suisse. Pendant un an, 50 Honda e sont disponibles à la location sur une quarantaine d’emplacements Mobility. Selon les indications de Mobility, l’énergie n’est réinjectée dans le réseau que pendant 15 minutes, afin qu’il y ait toujours suffisamment de courant disponible pour l’utilisation en car sharing. L’entreprise de car sharing estime que les perspectives à long terme sont prometteuses. Une voiture électrique Mobility à l’arrêt pourrait réinjecter jusqu’à 20 kW de puissance de réglage dans le réseau. Extrapolé à l’ensemble de la flotte, qui devrait compter 3000 modèles électriques d’ici à 2030, cela représenterait 60 MW. Cela correspond à une puissance qui dépasse par exemple celle de la centrale de pompage-turbinage tessinoise de Peccia. Pour Piffaretti, il est donc clair que «la mobilité électrique du futur sera partagée, bidirectionnelle et utile au réseau».

Pour la première fois au monde, V2X Suisse utilise le standard de prise européen CCSCombo. «Le projet pilote V2X Suisse avec les 50 Honda e à recharge bidirectionnelle doit maintenant déterminer si la recharge en fonction du réseau est judicieuse pour les exploitants de réseau et pour Swissgrid», constate l’expert. Le projet V2X Suisse se poursuit jusqu’à fin 2023, date à laquelle les partenaires souhaitent déterminer le potentiel économique de tels véhicules. Il s’agit également de déterminer à quelle fréquence les pics de charge peuvent être réduits sur le réseau électrique grâce à V2X. Compte tenu de la situation actuelle de l’approvisionnement en électricité, il est également essentiel de pouvoir éviter les black-out pendant les mois d’hiver.

Actuellement, toutes les voitures électriques ne sont pas encore en mesure de déplacer l’énergie stockée dans la batterie. En principe, les modèles japonais peuvent le faire, car cela est prescrit par l’État japonais. La charge bidirectionnelle est surtout possible pour les véhicules équipés d’une interface Chademo – par exemple la Nissan Leaf –, rarement avec un câble de charge rapide CCS comme la Honda e. Toutefois, de nombreux constructeurs automobiles ont entretemps annoncé l’introduction de modèles électriques pouvant être chargés de manière bidirectionnelle.

On peut s’attendre à l’introduction d’une norme internationale d’ici à 2025, qui réglementera de manière contraignante la charge bidirectionnelle avec des connecteurs de charge CCS.

Une logistique à toute épreuve

Lorsque les courses du MotoGP, au niveau le plus haut de la compétition moto sur route, font l’actualité, les gens se passionnent pour la vitesse, l’inclinaison de la moto et les dépassements audacieux. Chaque pilote cherche sa propre limite et celle de la technique la plus moderne.

Bien moins connu du public : le décor derrière le coulisses de ces courses spectaculaires. Des efforts considérables sont déployés pour permettre à l’équipe de repousser ses limites sur les circuits du monde entier et pour créer les meilleures conditions de départ possibles. En étant pilote, justement, on ne se rend pas toujours pleinement compte de ce qui se prépare à l’arraché, car un pilote se concentre sur son entraînement, le tracé du parcours et la préparation mentale. C’est pourquoi j’ai été d’autant plus impressionné lorsque j’ai vécu et participé à l’organisation des événements lors de ma première année à la tête du CFMOTO Prüstel GP Team. Je dois dire après coup que le MotoGP se crée d’ailleurs plutôt ses propres difficultés. Les courses dites «back-to-back», se déroulant sur deux week-ends consécutifs, sont un véritable défi logistique.

Alors qu’en Europe, c’est parfois tout le paddock qui doit être transporté par camion d’un endroit à l’autre, le défi devient encore plus grand avec les courses outre-mer. Même pas cinq jours ont séparé la course MotoGP d’Aragon en Espagne et le départ du premier entraînement au Japon. Durant ce laps de temps, il fallait démonter les boxes, les ranger dans des caisses, charger celles-ci dans des avions et les transporter sur le prochain lieu du circuit – pour les y remonter enfin. C’est une opération qui ne permettra aucune faille, car ces caisses sont remplies selon des impératives de poids : on emporte uniquement ce qui est strictement nécessaire. Tout un week-end de course d’une équipe MotoGP peut être mis en jeu si quelque chose manque, a été endommagé pendant le transport ou est perdu. C’est ce que nous avons vécu en début de saison, juste avant la course en Argentine, avec la situation chaotique dans le milieu du transport. En raison d’un problème technique de l’avion, le fret avait été retardé alors – et toutes les séances d’entraînement avaient dû être reportées au samedi. Tom Lüthi, ambassadeur ACS