Livre Vert pour les véhicules rechargeables

Document préliminaire – Livre Vert pour les véhicules rechargeables
01/08/2010
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Livre Vert pour les véhicules rechargeables
Version préliminaire pour remarques des membres des Comités de Pilotage
30 juillet 2010

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01/08/2010
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Note d’introduction - Périmètre du Livre Vert pour les
véhicules rechargeables
Ce document est une version préliminaire du Livre Vert pour les véhicules
rechargeables communiquée à des fins de commentaires en vue de la prochaine
session plénière prévue le 15 septembre 2010. La diffusion de ce document est par
conséquent réservée aux membres du Comité de Pilotage restreint pour la rédaction
du Livre Vert.
Pour rappel, le périmètre de cette étude est l’infrastructure de recharge pour les
véhicules électriques et hybrides rechargeables dans le domaine public (parking,
voirie) et dans le domaine privé ouvert au public (hypermarchés, hôtels etc.) ; elle
comprend un volet technique (présentation des différentes catégories
d’infrastructure de charge, des options de connecteurs etc.) et un volet juridico-
économique (calibrage de l’infrastructure de charge sur une agglomération, enjeux
d’investissement, modèles économiques etc.).
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Table des matières
I. Les véhicules rechargeables de nouvelle génération et la batterie
a) Les véhicules rechargeables de nouvelle génération
1. Les véhicules rechargeables : les véhicules 100% électriques et les véhicules hybrides
rechargeables.
2. Les autres catégories de transport individuel électrique
b) La batterie
1. Introduction à la batterie
2. Les enjeux liés à la batterie et sa gestion : sécurité, recyclage et seconde vie
c) Communication et approche systémique
II. L’infrastructure de charge
a) Les différentes modalités de charge
1. La charge normale, la charge accélérée et la charge rapide
2. Le système d’échange de batterie
3. Les autres types de charge : la charge ultra-rapide et l’induction
b) Les principaux éléments et composants impliqués dans la charge
1. La borne
2. Le mode de connexion pour la charge
3. Le connecteur coté infrastructure
4. Le câble
5. Le connecteur coté véhicule
III. Déploiement et gestion d’un projet d’infrastructure de charge dans le
domaine public
a) Les schémas techniques recommandés
b) Les configurations de stations envisageables
c) L’alimentation électrique de l’infrastructure de charge
1. Le raccordement électrique et les enjeux de renforcement réseau
2. La fourniture d’électricité et les enjeux de gestion des transactions (‘roaming ‘)
d) Les systèmes monétiques
e) Les services annexes
f) Les enjeux relatifs à la gestion de la charge et la pointe carbonée
IV. Règlementations, normes et standards
V. Le volet économico-juridique
VI. Annexes

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I. Les véhicules rechargeables de nouvelle génération et la
batterie
a) Les véhicules rechargeables de nouvelle génération
1. Les véhicules rechargeables : les véhicules 100% électriques et les véhicules hybrides
rechargeables.
Il existe aujourd’hui un contexte inédit et pérenne largement favorable au développement des véhicules
rechargeables de nouvelle génération se caractérisant par :
- une amélioration continue des performances de la batterie (rapport densité d’énergie / masse,
tolérance au nombre de charges et décharges etc.) grâce notamment à l’intégration d’une nouvelle
chimie
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;
- des efforts partagés par l’ensemble des constructeurs automobiles en France et dans le monde pour
lancer durant les trois prochaines années des gammes de produits diversifiées et attractives ;
- une prise de conscience générale des enjeux environnementaux et de la nécessité de changer notre
vision de la mobilité aujourd’hui ;
- une forte volonté politique en France et à l’international pour inciter le développement de ce marché.
On distingue aujourd’hui deux technologies principales pour les véhicules rechargeables : les véhicules 100%
électriques (VE) et les véhicules hybrides rechargeables (VHR).
Tandis que les véhicules 100% électriques s’appuient exclusivement sur un moteur électrique, les véhicules
hybrides rechargeables ont deux moteurs, l’un thermique, l’autre électrique, ce dernier étant remis en route
lorsque les batteries sont épuisées ou au-delà d'une certaine vitesse.
La capacité de la batterie est de ce fait généralement plus importante pour les véhicules électriques (de 7kWh
pour des petits véhicules à usage quasi exclusivement urbain à 24 kWh - voire plus - pour des berlines
familiales) que pour les véhicules hybrides rechargeables (5 à 7 kWh en moyenne).
De nombreux constructeurs envisagent le lancement de VE et VHR d’ici fin 2011, les premiers véhicules
devant être commercialisés en France prochainement (par exemple la Peugeot Ion, la Citroën C0 et la Nissan
Leaf qui seront lancées fin 2010).
Aussi, il est à noter que tous les véhicules n’acceptent pas les mêmes niveaux de puissance : tandis que les
véhicules Renault par exemple pourront accepter la charge dite « accélérée » à 22 kVA (cf. point II.a.),
Peugeot, Citroën et la plupart des autres constructeurs n’ont ce jour aucun modèle prévu pour ce palier de
puissance, mais ont choisi d’utiliser le palier à 43 kVA pour la charge rapide.
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Cf. point I.b.

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Principaux modèles de VE-VHR devant être commercialisés en France d’ici 2012 (non exhaustif)
Technologie Constructeur Modèle Type Date Autonomie Batterie Capacité
batterie Vitesse maximale Type de charge admis
Kangoo ZE Utilitaire
léger Mi 2011 135 km Lithium Ion 24 kWh 160 km/h 3 kVA, 22* kVA et 43* kVA
Renault
Fluence ZE Berline
familiale Mi 2011 160 km Lithium Ion 24 kWh 135 km/h 3 kVA, 22* kVA et 43* kVA
Nissan
Leaf Véhicule
urbain S2 2010 160 km Lithium ion 24 KWh 140 Km/h 3KVA et 43 KVA
Peugeot Ion Véhicule
urbain S2 2010 130 km Lithium Ion 16 kWh 130 km/h 3kVA et 43 kVA
Peugeot Partner
Electrique
Venturi
Utilitaire
léger S2 2010 120 km
Nickel
Chlorure
de
Sodium
24 kWh 110 km/h 3 kVA
Citroën
C-zero Véhicule urbain S2 2010 130 km Lithium Ion 16 kWh 130 km/h 3 kVA et 43 kVA
VE
Peugeot
Citroën
Citroën Berlingo
Electrique
Venturi
Utilitaire
léger S2 2010 120 km
Nickel
Chlorure
de
Sodium
24 kWh 110 km/h 3 kVA
VHR Peugeot
3008 / 5008 Mono-
space Demo 2012 20 km en électrique Lithium Ion 3 kWh 200 km/h 3 kVA
* à partir de 2012 uniquement
2. Les autres catégories de transport individuel électrique
Au-delà des véhicules électriques et hybrides rechargeables, d’autres moyens de transport individuels
électriques apparaissent actuellement sur le marché français (quadricycles, scooters, vélos etc.).
Technologie Constructeur Modèle Date Autonomie Batterie Capacité
batterie Vitesse maximale Type de charge admis
Scooters Peugeot
E-Vivacity S1 2011 60 km Lithium Ion 3 kWh 45 km/h 3kVA
Vélos Peugeot
- Déjà en
série 80 km Lithium Ion 0,34 kWh 25 kmh (vitesse d’assistance) 3 kVA
Quadricycle Renault
Twizy S2 2011 100 Km Lithium ion 7KWh 75 Km/h 2,3 KVA
La configuration du stationnement des véhicules rechargeables étant très différenciée des autres catégories
de transport individuel électrique (scooter, vélos etc.), nous recommandons de distinguer les bornes de
charge destinées aux véhicules rechargeables de celles adaptées aux autres catégories de transport
individuel (ces dernières ayant par ailleurs des connecteurs et modes de charges potentiellement distincts
des véhicules électriques à terme Cf. point II.B.2).
b) La batterie
1. Introduction à la batterie
Pour les véhicules rechargeables, les batteries les plus utilisées sont de technologie lithium ion. Pour certains
véhicules électriques, on utilise des batteries de technologie lithium polymère ou chlorure de nickel/sodium,
qui ont la particularité de fonctionner à température élevée.
Ces choix sont dictés par les fortes contraintes d’intégration dans le véhicule : volume et masse. Pour y
répondre, on choisit des technologies de batteries qui offrent des énergies et puissances massiques et
volumiques les plus élevées possibles. C’est ce qu’illustre le tableau suivant qui compare les puissances
massiques et volumiques des différentes technologies.