Les piles sont incluses: le défi bidirectionnel EV

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  • Les récentes mesures prises par les principaux fabricants indiquent que la recharge bidirectionnelle commence à entrer dans le courant dominant, ce qui a un impact sur l’infrastructure mondiale.

    Le monde des véhicules électriques (VE) évolue à une vitesse énorme, avec des améliorations de la durée de vie de la batterie, de l’efficacité et de l’ingénierie globale des VE surmontant les barrières sur une base hebdomadaire. On peut également dire la même chose de l’infrastructure de recharge nécessaire pour soutenir l’utilisation à grande échelle des véhicules électriques, et en particulier dans le domaine de la recharge bidirectionnelle, elle-même un élément essentiel pour la réalisation d’un réseau V2G (véhicule à réseau) viable. Cela a non seulement des implications clés pour les adopteurs potentiels d’aujourd’hui, en réfléchissant aux performances actuelles des BEV (VE à batterie uniquement), mais crée également des questions importantes sur l’avenir pour l’ensemble de la chaîne de valeur, y compris les gouvernements et les décideurs, les autorités locales ou régionales, les les services publics, les constructeurs automobiles mondiaux et les consommateurs.

    La valeur du V2G

    Le V2G ouvre une large perspective d’opportunités qui ont été discutées en théorie depuis quelques années. Le principe de base est que les BEV peuvent être utilisés au niveau national ou dans des zones localisées comme une énorme ressource énergétique, une batterie géante pour lisser les pics de demande en réinjectant de l’énergie dans le réseau au besoin. Ce concept est non seulement prometteur pour les propriétaires de BEV – ils pourraient exploiter des prix de l’énergie moins chers pendant les heures creuses en achetant bas et en vendant haut – mais également pour les fournisseurs d’énergie renouvelable et le réseau lui-même. Les fournisseurs d’énergie renouvelable – comme un exploitant de parcs éoliens par exemple – peuvent proposer aux propriétaires de BEV des prix d’électricité très bas, mais sur une échelle mobile ou intelligente, au fur et à mesure que la capacité supplémentaire est disponible. Cela éviterait une offre excédentaire, ainsi que des prix de bouée en période de faible demande.

    Le réseau national du Royaume-Uni prévoit jusqu’à 11 m de VE sur les routes britanniques d’ici 2030, et jusqu’à 36 m d’ici 2040.Scénarios énergétiques futurs‘, le concept de recharge intelligente pour gérer fortement les fonctionnalités de pointe, les services V2G fournissant des «niveaux de support utiles» après 2030, jusqu’à 8 GW d’ici 2040 et 13 GW en 2050.

    Des défis importants nous attendent

    Il existe cependant de nombreux défis à surmonter de tous les côtés de la proposition de valeur. Un obstacle majeur est que la plupart des premiers BEV n’étaient pas en mesure de prendre en charge la charge bidirectionnelle, et ce n’est que récemment que certains fabricants ont commencé à inclure la technologie nécessaire. L’inclusion par Tesla d’un onduleur CC à CA sur le récent modèle 3, et d’un triphasé compatible dans le monde entier, est particulièrement remarquable. Cela ouvre la porte aux applications V2G, un domaine dans lequel Tesla possède une vaste expérience, via les énormes Powerwalls de Tesla Energy en Australie et au Vermont, et le nouveau logiciel Autobidder de la société. Soumissionnaire automatique est une plateforme de trading et de contrôle en temps réel conçue pour gérer les complexités de la maximisation des revenus des batteries de grande capacité connectées au réseau. «Autobidder fonctionne avec succès à Hornsdale Power Reserve (HPR) en Australie-Méridionale et, grâce à des appels d’offres, a accru la concurrence pour faire baisser les prix de l’énergie», note Tesla.

    Bien sûr, le véhicule n’a pas besoin de prendre en charge tout le travail complexe requis pour fournir le V2G. Wallbox, basée en Espagne, a développé le Quasar chargeur – «le premier chargeur bidirectionnel à usage domestique» – qui se charge et se décharge via un connecteur de véhicule CHAdeMO, avec des versions combo CCS en préparation pour l’avenir.

    La fragmentation du marché est un obstacle majeur

    Il existe quatre types de prise BEV pour les fabricants de chargeurs. Deux pour AC (type 1 et 2) et deux pour DC (CHAdeMo et CCS). Le type 1 est plus courant aux États-Unis et est une prise monophasée. Le type 2 triphasé est la norme pour les véhicules européens et asiatiques à partir de 2018, tandis que les deux options DC, CHAdeMO (originaire de fabricants japonais dont Nissan, Mitsubishi et Toyota) offrent une charge bidirectionnelle, tandis que CCS a été adopté par des sociétés telles que BMW, Daimler, FCA, Ford, Jaguar, General Motors, Honda, Hyundai, Kia, Mazda, MG, Polestar, Renault, Tesla et Volkswagen Group.

    CCS ne prend actuellement pas en charge le V2G, et ne le sera probablement pas avant 2025 (selon l’organisme promouvant CCS, CharIN), ce qui laisse beaucoup de fabricants qui ont adopté CCS faire la queue. Même un récent haussier annonce de VW sur V2G devait être daté dans cet esprit: «D’ici 2025, nous aurons 350 gigawattheures de stockage d’énergie à notre disposition grâce à notre flotte de voitures électriques. Entre 2025 et 2030, cela passera à 1 térawattheure de stockage », a déclaré Michael Jost, stratège en chef de VW. aurait a déclaré aux journalistes.

    Rythme furieux de l’innovation

    Surmonter cette image fragmentée à l’échelle mondiale – à la fois en termes de technologie V2G standardisée dans les véhicules et en termes de technologies de charge – est un défi permanent, tout comme s’entendre sur un modèle commercial viable pour toutes les parties. Cependant, il semble assez certain que ces difficultés seront surmontées, car l’appétit de tous les côtés de l’équation est important. Tesla n’est pas la seule à créer une filiale liée à l’énergie, comme Volkswagen Elli démontre, et les partenariats V2G entre les utilitaires, la technologie et les constructeurs automobiles s’accumulent. Prenez les accords de Honda avec Moixa et Ubitricity par exemple – le partenariat avec Moxia a déjà permis de système V2G opérationnel au Conseil d’Islington au nord de Londres.

    Pendant ce temps, le Nation électrique Le projet de véhicule à réseau est en train de recruter des participants à un essai V2G dans les Midlands, le sud-ouest et le sud du Pays de Galles, spécialement conçu pour résoudre certaines des questions soulevées par des recherches antérieures sur les modèles commerciaux des opérateurs de réseau de distribution (DNO). Les participants doivent conduire une Nissan LEAF ou une Nissan e-NV200, toutes deux équipées de série du CHAdeMO. «Nissan a devancé les autres constructeurs automobiles en mettant sur le marché des modèles EV compatibles V2G», déclare le site Electric Nation.

    Un projet financé par Ofgem, My Electric Avenue, a révélé qu’environ 30% des réseaux basse tension GB devront être renforcés d’ici 2050, si l’adoption du transport électrique se poursuit comme prévu, à un coût potentiel de 2,2 milliards de livres sterling pour les clients britanniques. Cela n’est pas dû à la capacité globale requise, mais à la surcharge des infrastructures locales spécifiques dans les zones à forte utilisation.

    V2G – un important travail en cours

    En résumé, c’est une période particulièrement dynamique dans le développement de V2G, avec des normes concurrentes, des modèles commerciaux non testés et des essais d’infrastructure fragmentés toujours en cours. Cependant, la direction du voyage est en effet très claire, tout comme une image similaire devient visible à travers l’Europe et dans le monde en général. Le V2G en est à ses balbutiements, mais il commence à arriver, et il changera nos approches de l’utilisation de l’énergie et du transport personnel ainsi que notre relation avec les énergies renouvelables.

    Martin Keenan est le directeur technique d’Avnet Abacus, qui assiste et informe les ingénieurs concepteurs sur les derniers défis technologiques, y compris la conception chargeurs à bord pour véhicules électriques et convertisseurs DC-DC automobiles.

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