La transition vers les véhicules électriques expliquée : infrastructure de recharge

La possibilité de recharger facilement un VE loin de chez soi est une préoccupation majeure pour de nombreux propriétaires de VE. Un 2022
enquête des propriétaires de VE par Forbes indique que 62 % des personnes interrogées sont si anxieuses à propos de leur autonomie de VE que leurs projets de voyage en ont été affectés. Alors que “anxiété de gamme” peut être exagéréle besoin d’une infrastructure de recharge externe étendue et fiable ne l’est pas.

Trouver un port de charge de 350 kilowatts n’est pas simple. Depuis ce printemps, 88 % des 46 000 bornes de recharge publiques pour véhicules électriques
Plus de 115 000 ports de charge qui ne prennent en charge que la charge L2selon Nouvelles américaines et rapport mondial. Tesla est mise à niveau ses 1 500 stations Supercharger aux États-Unis à 300 kW, ainsi que charge ouverte aux véhicules autres que Teslamais quelques 40 % des chargeurs rapides CC fonctionnent à seulement 50 kW actuellement.

Les prévisions concernant le nombre de chargeurs et les types nécessaires varient considérablement, en fonction des hypothèses sur le nombre et les types de véhicules électriques en service aux États-Unis et
autre part. Par exemple, le Conseil international des transports propresestimations qu’il y aura 25 millions de véhicules électriques sur la route aux États-Unis d’ici 2030, et qu’il faudra 1,3 million de ports de niveau 2 sur le lieu de travail, 900 000 ports de niveau 2 publics et 180 000 ports de charge rapide CC.

La plupart des experts conviennent que le nombre de chargeurs nécessaires aux États-Unis au cours de la décennie est au moins 20 fois supérieur à celui qui existe aujourd’hui.

La
Institut électrique Edisonestimations qu’il y aura 26 millions de véhicules électriques sur la route, et il suppose qu’il devra y avoir 1,2 million de lieux de travail L2, 2 millions de L2 publics et 140 000 ports de charge rapide CC. D’un autre côté, si les États-Unis atteignent l’objectif de l’administration Biden de rendre la moitié de tous les véhicules neufs vendus en 2030 véhicules zéro émissiony compris les véhicules électriques à batterie, hybrides rechargeables ou électriques à pile à combustible – c’est-à-dire 48 millions de véhicules électriques – il faudra 553 000 L2 en milieu de travail, 675 000 L2 publics et 533 000 ports de charge rapide CC selon à McKinsey & Cie.

Quelles que soient les estimations les plus proches de la réalité, la plupart des experts conviennent que le nombre de chargeurs nécessaires aux États-Unis au cours de la décennie est au moins 20 fois supérieur à celui qui existe aujourd’hui. Cela signifie installer des centaines de ports de charge chaque jour pendant au moins la prochaine décennie. Certains pays, comme l’Irlande, estiment qu’il lui faut
50 fois plus de ports de charge rapide comme c’est le cas actuellement, tandis que l’Australie aura besoin plusieurs fois plus que ce nombre donné ce qu’il a en place actuellement.

Une famille attend dans une chaleur étouffante alors que sa voiture Tesla charge le 17 juillet 2022 à Nephi, Utah. George Frey/Getty Images

Le placement des chargeurs est essentiel. Les estimations ci-dessus supposent que la plupart des recharges de véhicules électriques seront effectuées à domicile. La
Département américain de l’énergie a longtemps soutenu que certains 80 % de la charge des véhicules électriques sera effectué à la résidence d’un propriétaire de VE aux États-Unis. Autre études indiquent que cette proportion peut atteindre plus près de 60 %, avec seulement environ la moitié des véhicules américains ayant stationnement hors rue fiable dans une résidence en propriété. En outre, selon au Association nationale des constructeurs de maisons, quelque 31,4 % (ou 44 millions de résidences) des ménages vivent dans des logements multifamiliaux (immeubles d’appartements, copropriétés, maisons en rangée et développements à usage mixte) et peuvent ne pas disposer d’options de recharge pratiques. Éliminer “charger les déserts” dans zones rurales et villesen particulier dans les pays à faible revenu minorité domaines, est une priorité qui devra être abordée. À tout le moins, des dizaines de millions de chargeurs L2 EV devront être installés dans tous les types de résidences au cours de la prochaine décennie si les VE vont évoluer aux États-Unis, ce qui testera la fiabilité des systèmes de distribution électrique locaux.

Efforts de recharge publique

De multiples initiatives sont en cours pour fournir davantage de recharges publiques pour les véhicules électriques. GM, entreprise de recharge de véhicules électriques
EVgoet Centres de voyage Pilot et Flying J ont en partenariat d’installer 3 250 chargeurs rapides CC à travers le pays d’ici 2025. GM va fournir 40 000 chargeurs L2 chez ses concessionnaires également aux États-Unis et au Canada. Le nouvellement formé Coalition nationale des autoroutes électriques (NEHC), une collaboration entre une cinquantaine de services publics aux États-Unis, a promis installer des milliers de chargeurs rapides le long des autoroutes américaines d’ici la fin de 2023.

L’administration Biden a également
engagé à fournir 5 milliards de dollars américains par l’intermédiaire du gouvernement fédéral Loi sur l’investissement dans les infrastructures et l’emploi (IIJA) aux États pour les aider à créer un réseau privé de recharge de véhicules électriques comprenant jusqu’à 125 000 bornes de recharge avec un minimum de quatre chargeurs rapides CC situés environ tous les 50 milles à proximité, mais pas sur, les autoroutes inter-États américaines. La loi paiera jusqu’à 80% de la station et aidera à soutenir l’entreprise pendant cinq ans. Selon les règles de financement de l’IIJA, seuls les ports de recharge non propriétaires peuvent être pris en charge, informations sur les temps d’attente et les vitesses de recharge doivent être accessibles au public, et l’infrastructure de recharge doit également être conçue pour prendre en charge les futures avancées technologiques telles que les véhicules autonomes et les semi-remorques électriques.

Obtenir l’approbation du zonage, les permis et traiter avec les services publics locaux (les « coûts accessoires ») peut rapidement augmenter le coût et le temps nécessaires à la construction d’une station.

De plus, le financement de l’IIJA pour les bornes de recharge est décaissé sur cinq ans. La plupart des constructions commençant l’année prochaine, il faudra attendre 2028 avant que le système de recharge inter-États ne soit complètement opérationnel. Cependant, cela peut prendre encore plus de temps, car une autre exigence de financement fédérale de l’IIJA est que les dispositifs de recharge des véhicules électriques eux-mêmes
doit être de fabrication américaine. Avec peu de fournisseurs de recharge de VE répondant à cette exigence, les États mettent déjà en garde contre d’éventuels retards, car tous se disputent les mêmes ressources. Les logiciels de stations EV doivent également être sécurisés, d’autant plus qu’ils sont désormais devenir la cible de pirates.

Une autre exigence de l’IIJA est que les bornes de recharge doivent être bien entretenues. Les ports de charge EV cassés ou défectueux sont
devenir une préoccupation majeure, sauf aux superchargeurs de Tesla. UN étude [PDF] en Californie a constaté qu’en vérifiant 657 connecteurs de service EV dans 181 stations de recharge rapide DF publiques dans la région de la baie de San Francisco, plus de 20% d’entre eux étaient «non fonctionnels». Une récente JD Puissance enquête soutient l’étude, montrant les propriétaires de VE de plus en plus frustré par une « infrastructure de recharge des véhicules publics assiégée…[where] Les propriétaires de véhicules électriques continuent d’être confrontés à des équipements de bornes de recharge inutilisables. »

Ford est tellement préoccupé qu’il est
prendre sur lui de vérifier les stations EV, et s’il trouve des connecteurs de service non fonctionnels, il diagnostiquera le problème et en informera le propriétaire de la station. Si le problème n’est pas corrigé, le logiciel de localisation de station EV de Ford supprimera la station de ses recommandations de charge.

L’une des raisons courantes du manque de fiabilité des bornes de recharge pour véhicules électriques est le manque d’argent et de personnel qualifié. L’installation de chargeurs rapides CC est coûteuse et peut coûter plus de
470 000 $ à 750 000 $ par borne de recharge rapide avec quatre ports construits entièrement à partir de zéro ; une telle borne de recharge a besoin d’environ 9 clients par jour pour couvrir ses frais de fonctionnement. Dans zones rurales, ce nombre peut être très difficile à atteindre. Des études montrent qu’il est pas inhabituel pour que les bornes de recharge rapide DC perdent de l’argent. Comme un Bloombergarticle déclare, les acteurs du secteur de la recharge des véhicules électriques font tout sauf faire des bénéfices. Nouveau et très vanté Entreprise de démarrage de recharge de véhicules électriques Volta est déjà aurait en difficulté financière.

Construire une station EV n’est pas facile non plus. Obtenir l’approbation de zonage, les permis et traiter avec les services publics locaux – le coûts accessoires— peut augmenter rapidement le coût et le temps nécessaires à la construction d’une station. Il y a sept ans, la Californie a adopté une loi d’État rationaliser l’autorisation des stations EV. Cependant, la loi est largement ignorée par les juridictions locales, c’est pourquoi l’État est l’avant-dernier à temps pour obtenir un permis (uniquement New Jersey, un autre état déclaré ami des VE, est plus lent). Même une entreprise aussi expérimentée que Tesla a des problèmes. Rohan Pateldirecteur mondial senior, politique publique et développement commercial chez Tesla, Raconté un Atelier EV de l’Académie nationale l’année dernière que Tesla construisait un 10 millions de pieds carrés gigafactory au Texas en raison de problèmes d’autorisation et d’interconnexion des services publics, “Nous allons construire cette chose plus rapidement que nous ne pouvons construire un Superchargeur [station] juste en bas de la route.

Les bornes de recharge pour supporter les futurs tracteurs semi-remorques électriques seront un défi majeur, à la fois pour supporter
entrepôts et centres de distribution ainsi que sur la route. Selon un étude récente par la compagnie d’électricité américaine grille nationale.

grille nationale

L’étude a examiné les futures exigences en matière de bornes de recharge pour véhicules électriques à New York et dans le Massachusetts afin de comprendre comment elles affecteront potentiellement son infrastructure de réseau. Il a révélé que les sites de recharge de véhicules électriques sur autoroute typiques auront besoin de plus de 20 chargeurs rapides d’ici 2030 pour prendre en charge les véhicules électriques de passagers, qui commenceront à atteindre la limite de charge maximale d’interconnexion de distribution. Après cela, de nombreux sites de recharge devront se connecter au système de transmission à haute tension et voir les mises à niveau des sous-stations électriques.

L’étude de National Grid indique que certaines esplanades routières et sites de camions existants et prévus devront commencer le processus de mise à niveau maintenant, avant que le besoin n’existe. L’étude note : “Alors que l’installation du chargeur peut être achevée en quelques mois, la construction d’interconnexions et de mises à niveau de transmission plus importantes peut prendre jusqu’à huit ans.” En outre, il déclare que ses résultats “montrent que la configuration minimale du site requise par les directives de financement de la formule du programme NEVI (quatre chargeurs de 150 kW) sera dépassée par la demande prévue sur de nombreux sites routiers dans un avenir proche”. Cela implique que de nombreux sites de recharge de véhicules électriques financés par l’IIJA seront sous-dimensionnés presque dès le début.

L’étude du National Grid note en outre qu’il est “chanceux” que de nombreuses autoroutes et lignes de transmission à haute tension du Massachusetts et de New York soient parallèles, ce qui facilite la prise en charge des futures exigences de charge électrique. D’autres États pourraient ne pas être aussi chanceux.

Au fur et à mesure que les bornes de recharge pour véhicules électriques se multiplient, il sera important d’en atteindre un nombre “Goldilocks”. Si un trop grand nombre est construit trop tôt, de nombreuses stations ne seront pas entretenues ou modernisées, ou elles seront fermées faute de rentabilité. C’est
qui se passe au Japon. Trop peu, et la frustration du public envers les véhicules électriques augmentera, peut-être ralentissement de l’adoption des VE. Un joker est de savoir si c’est économiquement faisable Des percées dans l’autonomie des batteries EV se produisentce qui pourrait finir par freiner la demande de bornes de recharge publiques pour véhicules électriques.

Dans le prochain article de la série, nous commencerons à examiner les défis sociaux liés à la transition vers les véhicules électriques à grande échelle.