L'avenir des stations-service: 50 ou 250 kW

Peut-être que l'avenir de la recharge des véhicules électriques appartient aux stations de 50 kW et non aux «stations-service» de 250 kW.



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Les bornes de recharge de 350 kW sont très chères, mais leurs partisans estiment que «plus c'est mieux» et se réfèrent à la recharge de véhicules électriques comme les stations-service.



Les constructeurs automobiles rivalisent avec leurs bornes de recharge CC à grande vitesse dans la compétition «qui en a plus». Tesla a été un pionnier dans le déploiement d'un réseau de chargeurs de 120 kW, qui a depuis été mis à niveau à 150 kW. Porsche a présenté un chargeur de 350 kW pour son Taycan. Tesla a mis à niveau ses nouvelles stations à 250 kW. Les réseaux d'autres constructeurs ont démarré avec 50 kW, mais au fur et à mesure que le système de charge CCS s'est amélioré, de nouvelles installations (notamment sur le réseau Electrify America) ont été portées à 150 kW (certaines encore plus puissantes).



L'installation de chargeurs de deuxième niveau (d'une capacité de 3 à 8 kW) s'est avérée être une erreur - le pays a été inondé de bornes de recharge coûteuses, que les conducteurs de véhicules électriques modernes à longue autonomie n'utilisent pratiquement pas. Ces chargeurs sont lents et gratuits ou hors de prix. Leur installation n'a de sens que dans les zones résidentielles, ou à proximité des parkings et des hôtels - dans des endroits où les gens passent généralement 4 heures ou plus. Néanmoins, beaucoup de ces chargeurs sont installés dans des endroits où les gens passent de 30 minutes à 2 heures (par exemple, dans les parkings des magasins).



Chaque kilowatt de puissance ajoute environ 4 miles d'autonomie par heure de charge, de sorte qu'une station de 150 kW fonctionnant à pleine capacité pourrait théoriquement ajouter jusqu'à 600 miles d'autonomie par heure pour une voiture comme la Tesla Model 3.



Le problème est que cela ne peut vraiment pas. Il s'agit d'une vitesse instantanée, et la station ne la donne qu'au début d'une session de charge - dès que la batterie est à moitié chargée (ou même plus tôt), la vitesse de charge diminue. Il peut être plus exact de dire qu'une station de 150 kW ajoute 100 miles en 10 minutes, mais cela n'est vrai que pour une voiture fortement déchargée. La station de charge ne peut pas ajouter 200 miles en 20 minutes. La plupart des voitures ne parcourent que 200 à 300 miles avec une seule charge de toute façon.



Avons-nous encore tort?



De tels problèmes pourraient-ils survenir lors du déploiement de charges rapides? J'appelle la course à la puissance de pointe du «qui a le plus» évoquée ci-dessus «l'approche essence». Cette approche survient lorsque quelqu'un compare la recharge des véhicules électriques avec les stations-service. L'approche essence implique la situation suivante: vous conduisez, remarquez qu'il reste peu de carburant, cherchez la station-service la plus proche et remplissez-la avec un réservoir plein. Aussi vite que tu peux.



La pensée électrique fonctionne différemment. Cette approche implique la volonté de recharger la voiture lorsqu'elle est garée, non pas parce qu'elle a une batterie faible, mais, par exemple, lorsque vous dormez chez vous ou dans un hôtel. Dans cette approche, la vitesse de charge n'a pas d'importance, l'essentiel est que votre voiture soit complètement chargée lorsqu'elle est garée. Lorsque vous vous rendez dans une station-service, votre tâche principale est de faire le plein. La recharge de votre véhicule électrique devrait idéalement être votre préoccupation secondaire.



Cela ne signifie pas que la nécessité d'une charge ultra-rapide ne se fait pas sentir. Il y a des moments où vous n'avez pas une priorité absolue. Lorsque l'importance de toutes les tâches est à peu près la même (bien que cela ne se produise pas), bien sûr, vous voulez accélérer des choses comme charger la voiture. Si la voiture peut être rechargée en moins de 5 minutes, la recharge peut être comparée à un ravitaillement régulier. Que vous soyez dans un relais routier solitaire ou dans un entrepôt de banlieue, vous pouvez le faire.



Cependant, il n'y a pas d'équilibre complet. Une puissance de charge très élevée coûte de l'argent. Les bornes de recharge sont chères, le démarrage de mégawatts d'électricité n'est pas non plus bon marché (pas aussi cher que la construction d'une station-service, mais toujours tangible) Ce coût doit être payé, et généralement le prix de l'électricité dans ces bornes de recharge peut être 2 à 5 fois plus élevé que lors de la recharge à partir de votre station à la maison. Imaginez la situation suivante: vous pouvez faire le plein à la maison pour 2,5 $ le gallon et sur l'autoroute pour 8 $ le gallon. Quel genre de station-service éviterez-vous à moins que cela ne soit absolument nécessaire?



Un autre problème est qu'une charge très rapide réduira la durée de vie de la batterie. Ce chiffre est difficile à convertir en dollars, mais il est vraiment important. De nombreuses entreprises travaillent sur des chargeurs et des batteries qui ne souffriront pas de cette maladie, mais pour l'instant, il vaut la peine de recourir à une charge rapide uniquement lorsque cela est nécessaire.



Les personnes qui peuvent recharger leur voiture à la maison ou au bureau devraient profiter de cette opportunité comme option principale - avec un équipement lent et des coûts de recharge peu élevés. En fait, la charge de niveau 1 peut souvent être le bon choix, ajoutant seulement 5 à 7 miles par heure. Si le bureau peut fournir 5 chargeurs de faible puissance pour le prix d'un chargeur de niveau 2, alors ce serait la meilleure solution - la plupart des voitures ne peuvent parcourir que 40 miles par jour. Plusieurs bornes de recharge de niveau 2 peuvent servir les personnes qui ont besoin d'un peu plus en ce moment. (Il est à noter que la charge plus lente du premier niveau de 2 kW est légèrement moins efficace que la charge du deuxième niveau de 7 kW).



Les personnes qui ne font pas d'exercice à proximité de leur domicile ou de leur travail, ainsi que les voyageurs en voiture, ont besoin d'une solution différente. Dans de telles situations, la suralimentation est la principale solution (du moins pour Tesla).



Chargement "moyen-rapide"



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Ces bornes de recharge de 50 kW sont assez rapides, mais toujours chères. Mais ça ne devrait pas être comme ça.



La solution pourrait être un déploiement plus large de chargeurs «moyen-rapide» fonctionnant dans la gamme 40-50 kW. Ces bornes de recharge ne sont pas non plus bon marché, mais elles coûtent moins cher que la recharge de 150 kW ou plus. Cependant, le marché essaie de réduire leur coût. J'ai récemment parlé avec Wallbox, un fournisseur européen de bornes de recharge, et bien que les prix soient hors de question, ils prévoient de produire des chargeurs de 50 kW nettement moins chers.



Le coût d'un chargeur ne représente que la moitié de la bataille; le coût d'une infrastructure électrique de haute puissance est également élevé. Même pour un bâtiment commercial existant, l'ajout de centaines de kilowatts d'électricité peut nécessiter un renouvellement d'électricité et un câblage coûteux. 150 kW, c'est sérieux, il peut y avoir de gros risques pour la sécurité, et cela augmente le coût.



Une charge rapide est pratique à avoir dans des endroits où vous pouvez vous arrêter pendant une période de 20 minutes à une heure - dans des endroits comme les restaurants, les épiceries (et autres grands magasins), les bars et autres lieux de réunion. Si le prix de ces chargeurs diminue de sorte qu'ils soient partout, ils seront très pratiques lorsque vous voyagez pour faire du shopping. Le scénario d'utilisation sera très simple - mettre la voiture en charge et vaquer à ses occupations, le paiement de la charge sera calculé par un protocole spécial directement via le câble. Si le magasin souhaite faire une réduction pour la charge, cela peut être fait simplement en mettant le téléphone en contact avec un capteur spécial du magasin (ou, mieux encore, automatiquement, après avoir effectué un paiement sans numéraire pour les achats).



Les frais moyen-rapide sont également bons lorsque vous vous rendez au restaurant. Même si vous venez dans une entreprise de restauration rapide et que vous vous asseyez pour prendre une collation, cela vous prendra environ 35 minutes. Le problème avec les restaurants est que leur travail principal est les déjeuners et les dîners d'affaires, donc un voyage au restaurant et une recharge rapide ont du sens. Comme vous devrez vous garer à la station de charge, il est préférable de mettre plusieurs charges à proximité du restaurant, et non une puissante à moins de 5 à 10 minutes à pied de celui-ci (à moins que vous ne puissiez emporter des plats à emporter à côté de la puissante station de charge).



Chargeurs disponibles et parking pour fourgons



Comme indiqué, le coût d'une nouvelle infrastructure électrique peut être un problème, en particulier lorsqu'il s'agit d'une petite institution qui souhaite simplement installer 2 à 3 charges. Si vous construisez une grande station de charge, vous devrez presque toujours en créer un nouveau système électrique.



Nous avons besoin de capacités de charge modérées capables de détecter le courant entrant dans le bâtiment et de ne pas fournir plus de puissance que l'infrastructure existante ne peut en supporter. De nombreux bâtiments sont très bien alimentés en électricité et n'en utilisent qu'une petite partie la plupart du temps, ce qui augmente l'appétit dans les situations où la demande de climatisation est importante. Le reste du temps, ils ont des ressources inactives.



Les codes électriques actuels obligent les électriciens à additionner les charges d'un bâtiment et à leur appliquer une formule pour estimer la capacité de l'infrastructure nécessaire. Cette formule permet d'éviter les surcharges, et bien que ce ne soit pas seulement la somme de toutes les charges, la formule tient compte du fait que la plupart des charges peuvent se produire en totalité en même temps. Tout cela s'applique à une consommation normale, mais il est facile de fabriquer un chargeur de voiture qui répond aux changements de congestion du réseau. Une telle station peut voir qu'un autre appareil (par exemple, un climatiseur) consomme beaucoup d'énergie et réduit sa puissance de sorte que la charge totale reste à des niveaux sûrs. Aujourd'hui, nos normes électriques ne s'adaptent qu'à l'émergence de tels appareils intelligents, mais à la fin toutes ces approches seront harmonisées les unes avec les autres.



En fait, un bâtiment commercial typique (comme un magasin) aura presque toujours assez d'énergie pour installer une borne de recharge de 50 kW. Cependant, ce n'est pas toujours vrai. Le manque de puissance ralentira simplement la charge, et si ce problème n'est pas courant, vous pouvez le supporter - c'est toujours moins cher que de mettre à jour l'infrastructure électrique partout. De tels cas peuvent également être déterminés à l'avance, car même à partir des lectures de température, il peut être déterminé que la vitesse de charge sera réduite. Les conducteurs qui utilisent l'application pour localiser une station de charge seront informés que le chargeur fonctionne à puissance réduite bien avant d'atteindre cette station.



Une station de charge peu coûteuse, légère-rapide qui ne nécessite pas de mises à niveau électriques (même si vous fournissez plusieurs charges) peut être la meilleure option pour les magasins de détail. Ce type d'infrastructure peut également avoir un sens dans les bureaux, même si les employés devront sortir et réorganiser leur voiture pour que leurs collègues puissent également se recharger. Un employé moyen aura besoin d'environ 10 à 15 kWh par jour. Vous pouvez également installer un chargeur super puissant, que 20 employés auront le temps d'utiliser (s'ils fonctionnent et changent constamment), mais il est beaucoup plus facile et moins cher d'installer simplement 20 chargeurs de premier niveau qui fonctionneront toute la journée. Vous pouvez également installer des appareils de niveau «un et demi» - à 208 ou 240 volts et 15 ampères.Une telle station de charge (proche des limites inférieures du deuxième niveau en termes de caractéristiques techniques) est facile à réaliser, et elle peut même être connectée au secteur existant - ainsi son installation sera peu coûteuse et la vitesse de charge sera deux fois plus élevée que celle du premier niveau.



Parcs Van



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Les parcs de camping-cars ont de grandes réserves d'électricité les jours où ils ne sont pas remplis à pleine capacité.



Les flottes de fourgons sont une autre option intéressante pour installer des chargeurs bon marché. Les aires de stationnement pour fourgons ont tendance à avoir une infrastructure électrique très puissante car elles doivent faire face à un grand nombre de fourgons, chacun étant climatisé. Lors de plus de jours libres, ces capacités sont inactives et les propriétaires de parc pourraient installer des chargeurs dynamiques à faible coût de charge. Aujourd'hui, les bornes de recharge rapide sont situées principalement sur les autoroutes principales; il n'y a presque pas de frais dans les zones rurales et suburbaines. Les parcs de fourgons, quant à eux, sont presque partout. Beaucoup de gens préfèrent voyager sur les routes de campagne.



Les conducteurs de VE aimeraient pouvoir utiliser absolument toutes les routes et utiliseraient aujourd'hui la recharge dans les flottes de fourgonnettes (même si ce sont des stations de niveau 2 très lentes). Un arrêt de 30 minutes dans un parking de camionnette ordinaire n'a pas beaucoup de sens, bien qu'il y ait toujours des tables de pique-nique pour manger un morceau. Oui, dans une telle situation, les gens voudront connecter leur voiture à une station de 150 kW et charger au même taux que les voitures ordinaires remplissent un réservoir plein dans une station-service, mais pour les flottes de fourgonnettes, c'est encore trop cher. Les gens toléreront un ou deux arrêts d'une demi-heure une fois par jour si cela leur donne la possibilité de rouler sur des routes de campagne qui leur étaient auparavant inaccessibles.



Un message important: ne considérez pas les bornes de recharge pour véhicules électriques comme des stations-service. Il est nécessaire de comprendre - où les gens auront réellement besoin d'énergie, et où ils resteront assez longtemps pour la recevoir en utilisant des chargeurs de différentes capacités. Si vous faites attention au coût des chargeurs, vous constaterez peut-être que les chargeurs lents sont meilleurs dans certains endroits et les chargeurs moyens et ultra rapides dans d'autres. Et dans de nombreux cas, la décision peut être mitigée.



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