Recharge en CA c. recharge en CC

Comprendre la vitesse de recharge, les limites des véhicules, le temps d’immobilisation et la capacité de l’emplacement est essentiel pour concevoir une stratégie de recharge adaptée à votre parc.

À mesure que les parcs canadiens s’électrifient, l’aménagement des infrastructures exige des décisions éclairées, particulièrement au moment de trancher entre la recharge en CA de niveau 2 et la recharge rapide en CC.

La borne la plus rapide n’est pas nécessairement la meilleure pour tous les parcs. En fait, installer une capacité de recharge supérieure aux besoins réels d'une flotte risque de faire grimper inutilement les coûts de l'équipement et du service électrique. À l'inverse, choisir un mode de recharge trop lent pour des véhicules devant rapidement reprendre la route peut nuire à leur taux d'utilisation et affaiblir la rentabilité globale de l'électrification.

Les avantages et les inconvénients de la recharge en CA et de la recharge rapide en CC ont été expliqués en détail par Eduardo Guraieb, directeur principal du marketing de produits chez ChargePoint, au cours d'un webinaire présenté par l'entreprise plus tôt cette année.

Commencer par les notions de base

M. Guraieb a d'abord rappelé la différence fondamentale entre la recharge en courant alternatif (CA) et en courant continu (CC). Avec la recharge en CA, c'est le redresseur embarqué du véhicule qui transforme le courant de la borne pour le stocker en CC dans la batterie. Comme la majeure partie de cet équipement de conversion se trouve dans le véhicule, une borne de recharge en CA demeure relativement simple et économique.

La recharge rapide en CC déplace cet équipement de conversion à l'extérieur du véhicule pour l'intégrer directement dans la borne. La station transforme ainsi le courant CA en CC avant de l'envoyer à la batterie, évitant le passage par le chargeur embarqué.

Ce procédé permet d’atteindre des puissances nettement supérieures, mais au prix d’un équipement en CC plus volumineux, plus complexe et beaucoup plus exigeant pour les infrastructures électriques.

« La borne la plus rapide n’est pas nécessairement la meilleure pour tous les parcs. »

Le véhicule fait partie de l'équation

Se fier uniquement à la capacité de la borne est un piège classique lors de la planification d'une installation. Or, la vitesse de recharge est systématiquement limitée par la valeur la plus faible entre ce que la borne peut fournir et ce que le véhicule peut accepter.

Par exemple, une borne CC de 400 kW ne peut pas forcer une charge de 400 kW dans un véhicule qui ne peut en recevoir que 150 kW. Le véhicule demeure le facteur limitant.

Le même principe s'applique à la recharge en CA. Une borne de niveau 2 capable de fournir 19,2 kW ne livrera pas nécessairement cette puissance à tous les véhicules. M. Guraieb explique que certains VÉ ne sont en mesure d'en accepter qu'une fraction.

Où la recharge en CA prend tout son sens

Pour de nombreux parcs automobiles, la recharge en CA de niveau 2 demeurera la solution de tous les jours. Les bornes en CA offrent généralement une puissance située entre 7,2 et 19,2 kW, selon l'équipement et l'alimentation électrique disponibles. Cela peut paraître modeste en comparaison avec la puissance d'une borne rapide en CC, mais cette capacité s'avère amplement suffisante lorsque les véhicules restent stationnés pendant plusieurs heures.

Pensons à la flotte d'une entreprise classique : si les véhicules rentrent en fin d'après-midi et restent garés jusqu'au lendemain, payer pour de la recharge ultra-rapide n'a aucun sens économique. Il en va de même pour les véhicules d'exploitation qui bénéficient d'une fenêtre d'inactivité prévisible de plusieurs heures entre deux quarts de travail.

L'aspect financier constitue un autre avantage indéniable. Puisque la borne n'a pas à effectuer la conversion du CA vers le CC, le matériel en CA est globalement moins complexe et exige souvent des travaux d'infrastructure électrique bien moins coûteux qu'une installation rapide en CC.

Quand la recharge rapide en CC devient rentable

La recharge rapide en CC s'impose dès lors que les véhicules ne peuvent pas se permettre de rester immobiles longtemps. Les dépôts exigeant un appoint d'énergie en cours de parcours en sont l'exemple parfait. Si un véhicule arrive la batterie presque vide et doit reprendre du service rapidement, réduire son temps de recharge offre un avantage opérationnel direct.

Les bornes rapides en CC modernes fournissent une puissance largement supérieure aux équipements de niveau 2, certains systèmes déployant plusieurs centaines de kilowatts. Dans les cas les plus performants, une courte halte suffit pour récupérer des centaines de kilomètres d'autonomie.

Toutefois, ce gain de performance exige une infrastructure à la hauteur. Une flotte pourrait devoir installer un transformateur plus puissant, mettre à niveau son entrée électrique, remplacer ses panneaux, creuser des tranchées ou réaliser d'autres travaux de génie civil. À cela s'ajoutent des équipements en CC plus coûteux à l'achat et à l'entretien, sans compter l'impact sur la facture d'électricité en raison des frais de puissance appelée.

Ne pas négliger la courbe de recharge

Même lorsqu'un véhicule et une borne supportent des puissances de recharge très élevées, le transfert ne se fait pas à un rythme constant de 0 à 100 %.

Les batteries de VÉ obéissent à une courbe de recharge précise : elles absorbent une puissance maximale quand elles sont presque à plat, puis ralentissent la cadence au fur et à mesure qu'elles se remplissent.

Ce ralentissement devient particulièrement évident lorsque la batterie atteint environ 80 %. Pour la gestion d'un parc, cela signifie qu'effectuer une recharge de 20 à 80 % s'avère souvent beaucoup plus efficace en matière de temps que d'essayer d'atteindre 100 % lors d'un arrêt plus court.

Les questions à se poser

Avant de faire leur choix, les gestionnaires de parc gagnent à se poser trois questions clés.

Premièrement : Quelle est la capacité électrique disponible ? Il faut évaluer la charge maximale que le service électrique, les panneaux et le transformateur actuels peuvent supporter. Même si un gestionnaire souhaite installer des bornes rapides en CC à haute puissance, le site n'a pas nécessairement la capacité de les accueillir sans une mise à niveau majeure (et coûteuse).

Deuxièmement : Combien de temps les véhicules restent-ils stationnés ? Le temps d'immobilisation constitue sans doute le facteur le plus déterminant. Les véhicules arrêtés pendant deux heures ou plus conviennent parfaitement à la recharge de niveau 2. Pour ceux qui doivent faire le plein d’énergie en moins d’une heure, la recharge rapide en CC devient indispensable.

Troisièmement : Quel est l'objectif d'affaires ? La priorité ne doit pas simplement être d'installer la borne la plus rapide sur le marché. L'objectif peut être de réduire les coûts d'infrastructure, de maximiser le nombre de véhicules rechargés en même temps, d'optimiser l'utilisation des véhicules ou de couvrir de nouveaux parcours.

La meilleure stratégie pourrait aussi être hybride : utiliser des bornes de niveau 2 pour les véhicules stationnés la nuit, et réserver les bornes rapides en CC à ceux qui ont besoin d'un appoint durant la journée.

Planifier pour l'avenir

La durée de vie utile des infrastructures de recharge constitue un dernier élément crucial. Les technologies liées aux VÉ évoluent rapidement, et les modèles commercialisés d'ici quelques années offriront des capacités de recharge nettement supérieures à celles d'aujourd'hui. Concevoir une infrastructure basée uniquement sur vos véhicules actuels risque de rendre l’installation obsolète ou sous-dimensionnée à moyen terme.

En fin de compte, réussir l'électrification d'un parc automobile ne se résume pas à installer la borne la plus puissante. La meilleure stratégie est celle qui trouve le juste équilibre entre les exigences des véhicules, le temps d'immobilisation, la capacité du réseau, les coûts d'installation et la croissance future de la flotte. Pour les parcs canadiens qui prennent le virage électrique, réussir cet arbitrage est tout aussi crucial que le choix des véhicules eux-mêmes.