Libérer la mobilité : Le rôle de l'infrastructure de recharge dans la révolution des VE

Les préoccupations mondiales croissantes liées à la dégradation de l’environnement et au réchauffement climatique ont stimulé l’infiltration publicitaire des véhicules électriques (VE) en tant que choix écologique. Le développement rapide de l’utilisation des VE exige le développement de plans de recharge biologiques, car les VE ont une autonomie limitée en fonction de différentes conditions. La situation impromptue des bornes de recharge pour VE soulève diverses questions techniques et financières au sein du réseau de distribution. Les différents problèmes spécialisés sont l’injection de consonne, le contrôle médiocre, les vastes variétés de tension, la stabilité, la corruption de la fiabilité, etc. La planification et l’administration de l’énergie dans les bornes de recharge sont des problèmes complexes où une partie des efforts est fournie par les analystes et les décideurs politiques.

En 2020, il y avait environ 10 millions de voitures électriques dans les rues du monde après une décennie de développement rapide. Les VE sont inestimables en termes de contamination naturelle et de tapage. Quoi qu’il en soit, ils ont également quelques inconvénients liés principalement à la gamme, au temps de charge et au besoin d’infrastructure. Par conséquent, la R&D, ainsi que l’arrangement, doivent se concentrer sur l’amélioration de la technologie des batteries et le développement du cadre de charge pour garantir un passage efficace à l’e-mobilité. Les chargeurs librement accessibles atteignent universellement 1,3 million d’unités en 2020, dont 30 % étaient des chargeurs rapides. D’ici 2030, on estime qu’il y aura 14 à 20 millions de chargeurs publics modérés (correspondant à une capacité installée de 100 à 150 GW) et 2,3 à 4 millions de chargeurs publics rapides (205 à 360 GW).

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Scénario mondial des ventes de véhicules électriques, par type, 2019-21

Tendances de l’infrastructure de recharge

Alors que la majeure partie de la demande de recharge est actuellement satisfaite par la recharge domestique, des chargeurs publics librement accessibles sont de plus en plus nécessaires pour fournir le même niveau de confort et d’accessibilité que pour le ravitaillement des véhicules classiques. Dans les zones urbaines denses, en particulier, où l’accès à la recharge domestique est plus limité, l’infrastructure de recharge publique est un élément clé de l’adoption des VE. À la fin de 2022, il y avait 2,7 millions de bornes de recharge publiques dans le monde, dont plus de 900 000 ont été installées en 2022, soit une augmentation de près de 55 % par rapport au stock de 2021, et comparable au taux de croissance prépandémique de 50 % entre 2015 et 2019.

Chargeurs lents : À l’échelle mondiale, plus de 600 000 bornes de recharge publiques lentes ont été installées en 2022, dont 360 000 en Chine, ce qui porte le stock de chargeurs lents dans le pays à plus d’un million. À la fin de 2022, la Chine abritait plus de la moitié du stock mondial de chargeurs publics lents.

L’Europe se classe au deuxième rang, avec 460 000 chargeurs lents au total en 2022, une augmentation de 50 % par rapport à l’année précédente. Les Pays-Bas sont en tête en Europe avec 117 000, suivis d’environ 74 000 en France et 64 000 en Allemagne. Le stock de chargeurs lents aux États-Unis a augmenté de 9 % en 2022, le taux de croissance le plus bas parmi les principaux marchés. En Corée, le stock de recharge lente a doublé d’une année sur l’autre, atteignant 184 000 bornes de recharge.

Chargeurs publics lents disponibles, 2015-2021 (en milliers)

Chargeurs rapides : Les chargeurs rapides accessibles au public, en particulier ceux situés le long des autoroutes, permettent des trajets plus longs et peuvent atténuer l’anxiété liée à l’autonomie, un obstacle à l’adoption des VE. Comme les chargeurs lents, les chargeurs rapides publics offrent également des solutions de recharge aux consommateurs qui n’ont pas un accès solide à la recharge privée, ce qui permet l’adoption des VE dans de plus larges pans de la population. Le nombre de chargeurs rapides a augmenté de 330 000 à l’échelle mondiale en 2022, bien qu’une fois de plus la majorité (près de 90 %) de la croissance provienne de la Chine. La mise en place d’une recharge rapide compense le manque d’accès aux chargeurs domestiques dans les villes densément peuplées et soutient les objectifs de la Chine en matière de déploiement rapide de VE. La Chine représente un total de 760 000 chargeurs rapides, mais plus de 70 % de l’ensemble du stock de recharge rapide publique est situé dans seulement dix provinces.

Alors que le nombre de VE en utilisation augmente, les systèmes de recharge se développent à des vitesses différentes

Chargeurs publics rapides disponibles, 2015-2021 (en milliers)

En 2021, les ventes ont plus que doublé, ce qui a porté le parc total de voitures électriques à environ 16,5 millions, soit le triple par rapport au stock de 2018. Pendant ce temps, le nombre de bornes de recharge publiques disponibles a triplé pour atteindre près de 1,8 million. L’élan actuel des ventes de VE ne peut être maintenu que si une part toujours plus importante de la population a accès à une infrastructure de recharge pratique et abordable, à la fois des chargeurs librement accessibles et des chargeurs privés à domicile et sur le lieu de travail, entre autres objectifs. Les gouvernements devraient continuer à encourager les investissements et à limiter les obstacles au déploiement de l’infrastructure de recharge.

À mesure que le nombre de VE dans la rue augmente, le ratio VE par chargeur peut aider à évaluer la pertinence du réseau de recharge. La puissance du chargeur (kilowatts [kW]) par VE est une mesure fondamentale, car les chargeurs rapides peuvent desservir un plus grand nombre de VE que les chargeurs lents. Le nombre raisonnable de chargeurs par VE dépend d’un certain nombre de variables, notamment : le parc de logements, la distance moyenne parcourue et la densité de la population. Les clients de VHEV ont besoin de moins de recharge publique que les VÉB. Par conséquent, il n’est pas insignifiant de déterminer une mesure d’accessibilité raisonnable.

Les différentes stratégies de développement telles que les partenariats, les acquisitions, les collaborations et les lancements de nouveaux produits avec les dernières fonctionnalités innovantes favorisent la croissance du marché et offrent des opportunités de croissance lucratives aux acteurs du marché. Par exemple,

· En décembre 2021, le président américain Joe Biden a signé la loi sur les infrastructures de 1 000 milliards de dollars qui autorisera les bornes de recharge. Cette loi prévoit également un financement d’environ 5 milliards de dollars américains, qui est axé sur le renforcement du réseau de recharge national.

· En décembre 2021, Here Technologies a conclu une collaboration avec Digital Charging Solutions GmbH (DCS). Grâce à cette collaboration, DCS améliorera l’expérience des bornes de recharge, améliorera l’authentification des processus de recharge et simplifiera l’expérience de réservation grâce à la fourniture de services de paiement et de facturation.

· En janvier 2022, AmpUp a dévoilé AmpUp Fleet Manager. Il s’agit de la nouvelle solution de flotte de recharge de VE de l’entreprise, conçue pour desservir les flottes de petite à grande taille.

Taxation croissante du carburant dans le monde : La taxation des carburants peut créer un excédent financier qui peut être utilisé pour fournir des subventions et des incitations à l’adoption des VE et au déploiement d’infrastructures de recharge. Les gouvernements peuvent offrir des subventions ou des crédits d’impôt aux particuliers, aux entreprises ou aux organisations qui installent et exploitent des bornes de recharge publiques. De plus, la taxation peut être accompagnée de réglementations et de mandats qui exigent qu’un certain pourcentage des recettes fiscales sur le carburant soit affecté à l’infrastructure de recharge. Cela peut garantir qu’une partie des fonds perçus sur les carburants traditionnels est directement investie dans le soutien de l’infrastructure de recharge des VE.

Taxation du carburant (en pourcentage), par pays, 2023

Défis

Nombre de bornes de recharge

Les prévisions concernant le nombre de bornes de recharge de VE nécessaires en 2030 pour répondre à la demande d’électrification de masse varient énormément. Une chose sur laquelle les spécialistes s’entendent, c’est que dans la plupart des pays, le rythme auquel les bornes de recharge sont installées est trop faible pour répondre à la demande future.

Selon McKinsey, d’ici 2030, l’UE-27 devrait passer de ses 340 000 bornes de recharge actuelles aux 3,4 millions de chargeurs publics estimés nécessaires pour répondre aux besoins de son futur parc de VE. En moyenne, 6 000 bornes de recharge publiques par semaine devraient être installées dans l’ensemble de l’Union européenne entre 2021 et 2030. Cela signifie qu’il y a beaucoup de terrain à rattraper.

Types de bornes de recharge

Alors que la grande majorité des conducteurs de VE effectuent la plupart de leurs recharges à domicile pendant la nuit, des bornes de recharge publiques (rapides) sont nécessaires pour permettre les longs trajets et soutenir ceux qui n’ont pas la possibilité de se recharger à proximité de leur domicile.

Cela nécessite un large éventail de chargeurs rapides à courant continu. ​​Contrairement à la recharge à courant alternatif, la recharge rapide à courant continu contourne toutes les restrictions du chargeur embarqué et les modifications requises, fournissant une alimentation à courant continu directement à la batterie. La recharge rapide à courant continu est essentielle pour les longs trajets/longue distance et les flottes importantes. Elle permet aux conducteurs de se recharger pendant leur trajet, au lieu d’être garés pendant la nuit, ou pendant de nombreuses heures, pour une recharge complète. En plus de cela, les bornes de recharge devront offrir une recharge intelligente et une capacité de véhicule à réseau adéquates.

Pénurie de matériaux clés

La fabrication de puces informatiques et de batteries de VE est déjà un problème qui devrait persister pendant encore de nombreuses années. De récentes crises mondiales ont entravé la capacité de fabrication de puces et de batteries. En raison des perturbations de la chaîne d’approvisionnement, le coût des matériaux clés a augmenté de plus de 20 %. On prévoit que les troubles géopolitiques et les restrictions de main-d’œuvre en cours empêcheront l’approvisionnement en matériaux à long terme.

Analyse du marché

Selon UnivDatos, l’Europe détient la deuxième plus grande part au monde. L’un des principaux facteurs est la poussée de l’Union européenne (UE) vers la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l’atteinte des objectifs de lutte contre le changement climatique. En conséquence, de nombreux pays européens ont mis en œuvre des politiques visant à encourager l’utilisation des VE, telles que des allégements fiscaux, des subventions et des bornes de recharge gratuites. Par exemple, en Norvège, les voitures électriques sont exclues des lourdes taxes imposées aux véhicules à essence et diesel, ce qui les rend plus abordables que les voitures classiques. De plus, l’adoption croissante des batteries de VE en Europe est l’augmentation de l’infrastructure de recharge. Au cours des dernières années, le nombre de bornes de recharge à travers l’Europe a considérablement augmenté, ce qui permet aux propriétaires de VE de recharger plus facilement leurs véhicules. Par exemple, les Pays-Bas ont l’un des réseaux de recharge les plus denses au monde, avec plus de 60 000 bornes de recharge disponibles.

De plus, le rapport suggère également que la disponibilité de bornes de recharge publiques pour VE est essentielle à l’achat de véhicules électriques dans le monde entier. En raison du nombre croissant de clients de VE, la région Asie-Pacifique continue d’installer des bornes de recharge publiques à un rythme rapide, en particulier en Chine, en Inde et en Corée du Sud. Ces pays mettent en œuvre des arrangements qui encouragent l’utilisation des véhicules électriques en accordant des subventions et en abaissant les impôts. Ils favorisent également la croissance des fabricants de VE et des industries connexes en accordant des subventions ou en promulguant des politiques préférentielles pour les entreprises liées aux VE afin de leur permettre de se développer plus rapidement. Une augmentation incessante de la croissance financière, de l’urbanisation, de la demande de voyages et des investissements accrus dans la mobilité électrique pour contribuer à la capacité énergétique et au soutien naturel devrait alimenter le développement du segment des bornes de recharge publiques.

Conclusion

En conclusion, le développement rapide de l’utilisation des VE exige le développement de plans de recharge biologiques, car les VE ont une autonomie limitée en fonction de différentes conditions. La situation impromptue des bornes de recharge pour VE soulève diverses questions techniques et financières au sein du réseau de distribution. À mesure que le nombre de VE dans la rue augmente, le ratio VE par chargeur peut aider à évaluer la pertinence du réseau de recharge. Les différentes stratégies de développement telles que les partenariats, les acquisitions, les collaborations et les lancements de nouveaux produits avec les dernières fonctionnalités innovantes favorisent la croissance du marché et offrent des opportunités de croissance lucratives aux acteurs du marché. En raison du nombre croissant de clients de VE, la région Asie-Pacifique continue d’installer des bornes de recharge publiques à un rythme rapide, en particulier en Chine, en Inde et en Corée du Sud. Ils favorisent également la croissance des fabricants de VE et des industries connexes en accordant des subventions ou en promulguant des politiques préférentielles pour les entreprises liées aux VE afin de leur permettre de se développer plus rapidement.