Dossier - Janvier-Février 2023
Infrastructures de recharge des véhicules électriques : offre large pour gros marchés en perspective
Edito
« Avere France : “Près de 500 000 points de recharge publics en 2030” »
2020, l’année « Covid-19 », aura marqué un tournant en matière d’infrastructures de recharge des véhicules électriques. Avant, nous comptabilisions l’ouverture de 4 000 à 5 000 nouveaux points de recharge publics par an. Depuis, nous sommes passés à 3 000 à 4 000 nouveaux points de recharge par mois ! À la fin de 2022, plus de 82 000 points de recharge étaient accessibles au public, soit une hausse de 53 % en un an !
À cette même période, près de 20 % des véhicules légers neufs immatriculés en France étaient électriques ou hybrides rechargeables. Le parc français compte 690 000 véhicules électriques et 412 000 véhicules hybrides rechargeables en circulation.
Sur la base d’une étude prospective à l’horizon de 2030, le parc français devrait compter de 5 à 7 millions de véhicules électriques et hybrides rechargeables. Les infrastructures devraient, quant à elles, comptabiliser de 330 000 à 480 000 points de recharge ouverts au public, avec une proportion de 92 % en courant alternatif, le reste en courant continu, pour les charges rapides et très rapides. Une proportion qui reste similaire à celle que nous connaissons actuellement.
Concernant la recharge privative des véhicules effectuée dans le résidentiel, la troisième enquête comportementale Enedis, réalisée en 2022, nous montre que 56 % des automobilistes utilisent une simple prise 16 A, 30 % une prise renforcée et 14 %, une borne dédiée. À l’horizon de 2030, le recours aux bornes et aux prises renforcées devrait s’accélérer.
La recharge se développe aussi en copropriétés privées, mais selon un cycle de prise de décision plus long et souffre parfois d’un manque de connaissances chez les syndics de copropriété. À ce titre, rappelons seulement qu’un propriétaire ou un locataire dispose d’un droit à la prise pour sa place de stationnement privative. Le syndic peut s’y opposer, mais uniquement devant un tribunal, et surtout pas à l’occasion d’un simple vote en assemblée générale !
Selon la taille de la copropriété, il existe aujourd’hui de multiples solutions et stratégies de raccordement, de façon individuelle ou en installation collective, avec différents types d’acteurs, tiers investisseurs ou non.
Cette année, Avere France souhaite identifier les acteurs qualifiés pour l’installation des Irve afin de mettre en perspective le développement du marché et celui de la filière. Cette approche devrait permettre de mieux dimensionner les filières de formation et de reconversion professionnelle.
En 2023, nous allons également poursuivre nos travaux sur le lien entre Irve, électricité d’origine renouvelable et stockage, afin de déterminer les possibles synergies. L’objectif est d’accentuer les recharges à partir d’électricité issue du solaire photovoltaïque, voire de l’éolien.
Parmi nos axes de travail, nous comptons également aborder la notion de qualité des équipements et des installations, dans le but d’améliorer l’expérience utilisateurs. Nous utiliserons des indicateurs tels que la disponibilité des bornes, leur taux de fonctionnement ou encore le nombre de tentatives de recharges infructueuses. C’est là un gros enjeu. Le dernier baromètre à ce sujet indiquait un taux de disponibilité horaire moyen de 85 %. C’est encore trop peu, il faudrait dépasser les 95 %.
Rappelons également que, depuis 2016, nous portons, sous la tutelle du ministère de la Transition énergétique, le programme de financement Advenir, reconduit jusqu’à 2025.
Clément Molizon, délégué général d’Avere France (1)
1 – Créée en 1978, Avere France est l’association nationale pour le développement de la mobilité électrique. Pôle d’information, d’échanges et d’expertise, Avere porte la voix des acteurs de la mobilité électrique ; elle regroupe plus de 230 adhérents (énergéticiens, distributeurs d’énergie, organismes institutionnels, constructeurs de véhicules et équipementiers, opérateurs de mobilité, installateurs de solutions de recharge, distributeurs, professionnels de la maintenance…)
Infrastructures de recharge des véhicules électriques : offre large pour gros marchés en perspective
Les perspectives du marché des Irve sont aujourd’hui bien établies. Reste à poursuivre le développement de la filière, à l’heure où l’offre prend de l’ampleur et commence à couvrir un spectre plus large de besoins, notamment les flottes captives en entreprise et le résidentiel collectif. Tour d’horizon.
En matière de recharge des véhicules électriques, les connaissances ne sont pas encore aussi largement partagées qu’il le faudrait. Il suffit d’aller acheter un véhicule électrique en concession pour constater le manque cruel d’informations de la part du concessionnaire. Parfois même, il n’évoque pas le fait d’installer une borne à domicile ! Pour les utilisateurs, comme pour les professionnels de la filière électrique (même formés), il s’agit bien d’un domaine nouveau, avec ses subtilités, ses astuces et surtout une offre qui évolue rapidement. De quoi apprendre chaque jour... Alors sachons faire preuve de curiosité tout en restant humbles !
Citel : protéger contre les surtensions
« Habituellement, les bornes présentent une tenue aux surtensions de 4 à 6 kV, tandis que les véhicules, plus sensibles, offrent une tenue à 2,5 kV. D’où l’importance de se prémunir contre les surtensions liées à la foudre et aux manœuvres sur le réseau, sachant que les bornes ne sont pas forcément vendues avec parafoudre. Parfois, elles disposent d’un emplacement prévu à cet effet », explique Eddy Godefroy, responsable produits France et export.
« Nous recommandons un parafoudre type 2 dans la borne, et type 1 dans le tableau électrique. Citel propose d’ailleurs DAC15CS-31-275, un parafoudre compact type 2 de largeur deux modules en version triphasé + neutre. En réponse à la norme qui demande d’associer un déconnecteur, nous disposons du module complet : DACF15S-31-275. »
Le parafoudre de type 1 assure l’écoulement à la terre d’une majeure partie de la surtension. De quoi se prémunir de la foudre, mais aussi des surtensions transitoires de manœuvre sur le réseau, moins énergétiques, mais plus fréquentes.
Pour les bornes très compactes qui ne présentent que peu de place à l’intérieur du boîtier, Citel propose le parafoudre triphasé + neutre MSB10-31-230 à disposer sur rail DIN. Très compact, il tient dans un volume de 60 x 40 x 34 mm !
« Pour les bornes de charge en courant continu, nous disposons de la gamme de parafoudres DDC50S-21Y-1500, dédiée aux systèmes de stockage sur batterie. Bien qu’ils soient prévus pour une tension de 1 500 V, il s’agit de parafoudres spécifiques n’ayant pas le même niveau de courant de court-circuit que pour les installations photovoltaïques », prévient Eddy Godefroy.
Rappelons que Citel, entreprise familiale française, dispose de plusieurs sites de fabrication et de trois laboratoires d’essais, à Reims (jusqu’à 100 kA), Miami et à Shanghai.
Eaton : des bornes c.a. et c.c.
« Chez Eaton, l’offre Irve est intégrée dans l’écosystème de transition énergétique “Build as a grid”, et prend en compte la notion de production d’énergie locale, de gestion locale et de capacités de stockage », explique Christophe Bourgueil, responsable développement transition énergétique.
Eaton a récemment repris l’entreprise suisse Green Motion, à partir de laquelle a été refondue une nouvelle gamme. « Nous développons et fabriquons nos bornes c.a. jusqu’à 22 kW pour le résidentiel, le tertiaire et l’industrie et nos bornes c.c. de 22 à 66 kW et bientôt au-delà. »
« Nous disposons aussi des logiciels associés, qu’il s’agisse de la gestion d’exploitation pour les gestionnaires ou de la gestion des usages pour les utilisateurs », ajoute Quentin Ley, chef de produits transition énergétique.
Le pré-lancement de ces bornes effectué en 2022 est suivi cette année de leur lancement officiel : Green Motion Home (janvier), Green Motion Building (avril) et la gamme c.c. en version 22, 44 et 66 kW (dès avril). Toutes ces bornes sont protégées contre les potentielles cyber-attaques via l’application, un réseau Wi-Fi ou par simple connexion à Internet.
L’offre résidentielle se distingue par un seul et unique produit format shoebox paramétrable de 3,7 à 22 kW en mono ou triphasé, à installer en moins de vingt minutes.
La borne Green Motion Building a été conçue pour être particulièrement communicante (Wi-Fi, ethernet, 4G) et supervisable. « Il sera possible d’ajuster borne par borne la puissance délivrée en fonction de la puissance disponible en amont, et selon plusieurs scénarios de priorité. »
La gamme Green Motion c.c. s’installera en version murale (22 kW uniquement) ou sur piètement avec une profondeur de 30 cm seulement. Elle offrira un rendement de charge de 96 %. Astuce : il sera possible de remplacer la borne c.a. par une borne c.c. 22 kW en conservant le même circuit en amont.
Gewiss : cordons et bornes
« Gewiss a appliqué son savoir-faire de la distribution d’énergie aux bornes de recharge. L’offre est disponible depuis 2021 en France au travers de deux gammes jusqu’à 22 kW entièrement fabriquées en Italie », lance en introduction Gaël Coutures, chef de produits solutions de distribution d’énergie.
• i-Con – il s’agit là d’un point de charge simple pour les applications résidentielles, tertiaires et parkings d’entreprise, en intérieur et extérieur. Semi-encastrable avec prise en face avant, le boîtier ne présente plus que 5 cm d’épaisseur résiduelle dans cette configuration. La prise est protégée par un obturateur intégré permettant un raccordement avec une seule main. En option, Gewiss propose un composant de délestage (de 1 à 7 kW en monophasé), à placer dans un tableau, afin de moduler la puissance des bornes ;
• i-On – un point de charge double dans une enveloppe métallique, pour un usage en espace public ou semi-public. La colonne inclut les protections électriques commune aux deux points de charge.
« Depuis la fin de 2022, nous proposons aussi des cordons type 2 entièrement assemblés, c’est-à-dire qu’il est possible de les démonter pour réparation. Les électriciens peuvent proposer ces cordons à leurs clients selon différentes longueurs, polarités et puissances admissibles. »
En 2023, Gewiss prévoit d’étend l’offre avec une borne c.c., un logiciel de supervision et des services tels que l’accompagnement à la mise en service.
Hager : gestion en grappe et autoconsommation
Hager a proposé sa première offre Irve en 2014. Aujourd’hui, son catalogue s’étend de la prise renforcée 32 A aux bornes c.a. 22 kW (boîtier plastique ou Inox) pour les applications résidentielles individuelles ou en copropriété, et tertiaires. « Les bornes étant installées en nombre de plus en plus grand, nous lançons en ce début d’année un gestionnaire d’énergie pour grappes de bornes », ajoute Camille Delefortrie, chef de produits e-mobilité. Présenté sous la forme d’un appareillage modulaire sur rail Din (largeur quatre modules) à intégrer dans un tableau, le gestionnaire pourra piloter 10 ou 20 bornes. Il sera possible de cumuler jusqu’à trois gestionnaires. Mieux : en 2024, Hager prévoit d’introduire une solution pour gérer jusqu’à 100 bornes.
Les bornes résidentielles et tertiaires comprennent les données de télé-information client issues du compteur Linky : « Cela permet de gérer une recharge optimale plutôt qu’un délestage. Nous allons même plus loin en démarrant la recharge en fonction des tarifs de l’électricité. »
Hager prévoir par ailleurs d’intégrer la gestion du protocole courant-porteur ISO 15-118 sur ses bornes c.a. « Cela arrive progressivement avec la fonction plug & charge. Nous l’intégrerons également dans nos bornes résidentielles. »
Pour l’offre tertiaire, une fonction « ombrière » permet de gérer une production photovoltaïque en auto-consommation. Côté résidentiel, le gestionnaire Flow permettra, dès mai 2024, en association avec la future borne Witty Solar, de maximiser l’autoconsommation de la production PV locale.
Mennekes : à l’origine de la prise standard européenne
« Spécialiste de la connectique électrique, Mennekes Électrotechnique est à l’origine de la conception et du développement de la prise type 2, aujourd’hui devenue le standard européen de la prise de charge pour les véhicules électriques, lance Mathias Durand, responsable commercial e-mobility France. Toutes les voitures et toutes les bornes de charge sont obligatoirement munies de cette prise T2, et T2S [avec obturateur] pour la France. Mennekes vend par ailleurs des câbles de charge. Un grand nombre de fabricants de bornes nous font confiance en intégrant nos produits. »
Mennekes propose trois gammes de bornes c.a. jusqu’à 22 kW dotées d’un comptage MID avec index et d’une gestion de puissance sans coupure en fonction de la température interne :
• gamme standard – cette borne mono ou triphasée pour le petit tertiaire n’utilise pas de carte RFID, mais s’active avec une clé selon trois positions, ouvert sans limite, fermé, autorisation d’une charge unique ;
• gamme Start 2.0S – pour le résidentiel et le petit tertiaire avec production photovoltaïque, elle permet de choisir le mode de charge à partir d’un simple bouton-poussoir, 100 % solaire, 100 % réseau, mixte en réglant le talon de puissance issu du réseau. Cette borne est équipée d’un système de badge RFID. Sa détection de courant de fuite résiduel permet d’installer un différentiel de type A (idem pour la gamme Professional) ;
• gamme Professional – cette solution convient pour installer jusqu’à 50 bornes en grappe. Grâce à un réseau LAN, la borne désignée « maître » communique en étoile avec les autres bornes. Par ailleurs, il est possible de gérer l’énergie de façon statique ou dynamique et aussi l’apport d’une production photovoltaïque locale.
Cette gamme se décline en deux versions : Amtron pour une fixation murale avec un point de charge ou sur un piètement pour un ou deux véhicules, Amédio avec un piètement pour le branchement de deux véhicules. Cette dernière est alimentée avec un seul câble. Elle inclut disjoncteurs, protections différentielles et protection contre les surtensions.
En France, depuis ce mois de janvier, Mennekes dispose d’une structure dédiée à l’électromobilité pour accompagner les clients à toutes les étapes de leurs projets.
Michaud : de la colonne horizontale à la prise
Le spécialiste français de la distribution électrique en amont du compteur (NF C 14-100) annonce occuper 40 % de parts de marché des colonnes montantes. Michaud applique par ailleurs son savoir-faire aux infrastructures Irve. Delphine Doré, directrice commerciale et marketing client : « Nous travaillons depuis sept ans sur ces applications, en particulier avec Enedis. L’offre est au catalogue depuis deux ans. Il s’agit d’une solution de colonne horizontale avec comptage individuel pour chaque borne. Michaud a par ailleurs constitué un réseau de 53 installateurs “100 pour 100 Élec” pouvant intervenir en tant que mandataire Enedis. Nous souhaitons l’étendre à 75 installateurs d’ici à la fin de l’année. »
• Park’Elec – colonne horizontale développée avec Enedis permettant d’équiper à la demande la totalité des places d’un parking, avec une livraison d’énergie par compteur individuel Linky ;
• ParkBox Start – pour une installation en intérieur ou extérieur, cette armoire comprend le compteur Linky et les protections électriques. Elle alimente une borne (toutes marques) ;
• ParkBox 7 – installée en intérieur ou en extérieur, l’armoire inclut un lecteur de carte RFID et une borne de recharge Michaud 7,4 kW. Dédiée aux applications résidentielles collectives, cette solution s’affranchit d’un opérateur de charge et permet la mise en service d’un nombre de badge illimité. En version ParkBox 3, la solution comprend une borne 3,7 kW sans lecteur RFID ;
• ParkPilote – depuis janvier, cette solution conçue pour le petit tertiaire inclut un système de pilotage comprenant une centrale de mesure et une centrale d’énergie afin de moduler la charge en fonction de la puissance résiduelle disponible en aval compteur. Park Pilote gère la puissance de toutes les bornes du marché.
Phoenix Contact : présent dans les bornes
En 2013, Phoenix Contact créait Phoenix Contact e-mobility, sa filiale industrielle et commerciale dédiée aux Irve, représentée dans l’Hexagone par Phoenix Contact France.
Arnaud Le Saint, device connector sales & marketing manager : « Notre offre dans ce domaine porte sur trois familles distinctes : les composants et sous-ensembles au service des fabricants et intégrateurs d’Irve, les interfaces de câblage pour véhicules, les cordons de branchement entre bornes et véhicules. »
Les composants sont proposés sous le nom de gamme générique Charx. Il s’agit de contrôleurs de charge c.a. ou c.a./c.c., de chargeurs c.a. ou de chargeurs c.c. modulaires, de parafoudre dédiés, de prises ou encore d’outils de supervision en lien avec les contrôleurs de charge. « À terme, nous proposerons également un contrôleur de charge compatible OCPP, répondant au standard ISO 15-118. Il s’agira d’une solution plus ouverte », explique Thierry Le Deun, business development manager e-mobility.
« Concernant les cordons type 2, mono ou triphasés de 7 ou 22 kW, droits (de 4 à 10 m) ou spiralés (4 m), nous avons l’avantage de proposer des produits de qualité constructeur selon le standard éprouvé IATF 16949, relatif au management de la qualité dans l’industrie automobile. Ces cordons ergonomiques sont notamment revendus par les fabricants automobiles. Il s’agit aussi d’un produit BtoC pouvant être revendu par l’installateur, via la distribution, à son client. »
Dans le courant de 2023, Phoenix Contact proposera des prises type 2 sur borne avec obturateur, permettant l’insertion avec une seule main, conforme à la norme NF C 15-100.
Schneider Electric : vers des solutions complètes
Caroline Gattino, directrice France e-mobilité : « En association avec différentes sources d’énergie, Schneider Electric propose des solutions de recharge pour les divers marchés résidentiels et du secteur tertiaire, incluant les protections électriques, le cheminement, la mesure... »
Pour le résidentiel, Schneider Electric lancera à la mi-2023 la borne EVlink Home Smart (7, 11 ou 22 kW mono ou triphasée) qui intégrera le périmètre de gestion d’énergie de Wiser avec son application sur smartphone. Les utilisateurs pourront gérer la charge en temps réel, choisir des créneaux, notamment en lien avec les tarifs des contrats d’énergie, voire charger uniquement en mode autoconsommation.
Pour le secteur tertiaire, la borne c.a. EVlink Pro module sa puissance en prenant en compte la consommation, grâce à l’automate EV Charging Expert. D’ici à la mi-2023, cet automatisme pourra être intégré dans une architecture Schneider Building EcoStruXure et, à terme, sur d’autres plateformes. En fin d’année, il deviendra également possible de facturer les recharges via un logiciel.
« À la fin de 2023, nous mettrons à disposition une formule d’accompagnement pour nos clients souhaitant électrifier leur flotte captive de véhicules. Notre équipe dédiée proposera un audit pour faire un point au regard des besoins réels immédiats et à venir, via un travail de réflexion s’appuyant sur différents scénario... »
Schneider a conscience des besoins en bornes c.c. et reste en éveil quant à l’opportunité d’étendre son offre sur ce marché.
Socomec : stocker l’énergie pour les Irve
La charge des véhicules électriques peut induire un appel de puissance allant bien au-delà de la limite que constitue l’abonnement souscrit, notamment dans le cas d’une grappe de bornes. Une première solution consiste alors à réguler la puissance délivrée aux bornes. L’autre solution consiste à stocker localement de l’énergie issue du réseau, voire d’une production locale renouvelable. C’est cette seconde piste qu’explore Socomec avec son système de stockage par batterie Sunsys HES L. Le spécialiste des onduleurs met ici toute son expérience de la conversion d’énergie pour écrêter la demande.
Côté production, Sunsys HES L se raccorde en mode connecté́ au réseau (on grid), pour une meilleure intégration des énergies renouvelables. Intégré côté distribution, il intervient en tant que contributeur à la diminution de la facture énergétique via le réseau.
Sunsys HES L s’adapte à̀ diverses applications, dont le soutien aux infrastructures de recharge de véhicules électriques.
Wago : bornes (à ressort) et mesure d’énergie pour les bornes (de recharge)
Reconnu pour son expertise en matière de connectique, Wago fournit ses bornes à ressort (pour conducteurs souples, rigides ou semi-rigides de 0,14 à 185 mm2) aux fabricants de bornes de recharge. « Nos connecteurs rapides répondent aux besoins de câblage pour les ambiances soumises à vibrations et changements fréquents de température », rappelle José Cisneros, responsable du bureau d’études et du marketing produits. Il s’agit notamment des bornes TopJob S jusqu’à 25 mm2 et PowerClamp de 16 à 185 mm2.
Autre point d’intérêt : la mesure d’énergie. « Nous disposons de compteurs répondant à la directive MID, laquelle permet la refacturation de l’énergie. » La gamme comprend un modèle unique mono et triphasé à arrivée directe jusqu’à 65 A. Au-delà, il s’agit d’un compteur doté d’une entrée transformateur d’intensité avec une sortie 1 ou 5 A. L’écran intégré indique l’énergie active et réactive sur chaque phase. « Les compteurs MID permettent une lecture par communication Bluetooth locale sans ouvrir la borne, et Modbus ou MBus pour une transmission filaire. »
Wago propose aussi un automate (750 IO) capable de gérer les données de terrain liées au comptage ou encore de remonter les informations d’état et de maintenance.
Wieland Electric : distribution électrique modulable
Pour alimenter les bornes de recharge c.a. en intérieur pour les applications résidentielles collectives, tertiaires et autres parkings abrités, Wieland propose le système de distribution électrique Podis. Mickaël Barra, responsable nouveaux marchés : « Podis met en œuvre une distribution par câble plat triphasé 5G16, et à présent jusqu’à 5G25, à partir du tableau. Avec ce câble et grâce aux différents accessoires de raccordement Podis, il est possible de créer des dérivations pour desservir des bornes monophasées jusqu’à 7 kW ou triphasées jusqu’à 22 kW. Le concept Podis donne carte blanche pour faire évoluer l’installation et ajouter d’autres bornes le moment venu, sans installer de nouveaux câbles, dans la limite de la puissance admissible. »
En appliquant un coefficient de foisonnement de 0,4, Podis 5G16 peut alimenter 15 bornes 7 kW ou 3 bornes 22 kW. Podis 5G25 pousse la performance respectivement jusqu’à 24 et 6 bornes. Podis peut aussi desservir en grand nombre des bornes de faible puissance pour la recharge de trottinettes, vélos ou motos. En matière de sécurité, Podis répond à une classe incendie supérieure à celle préconisée par le Centre d’étude des tunnels (Cetu).
Michel Laurent
Retrouvez les offres Irve des fabricants sur les salons : Schneider Electric (Mipim, Flotauto Paris), Phoenix Contact (Ever Monaco, Remoove), Gewiss (SETT, Salon des maires), Eaton (Drive to Zero) et Wieland (Global Industrie Lyon, IBS).
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