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

Les préoccupations mondiales croissantes concernant la dégradation de l'environnement et le réchauffement climatique ont stimulé la pénétration publicitaire des véhicules électriques (VE) en tant que choix écologique. Le développement rapide de l'utilisation des VE exige le développement de schémas de recharge biologique, car les VE ont une autonomie limitée en fonction de différentes conditions. La situation impromptue des bornes de recharge pour VE soulève différents problèmes techniques et financiers au sein du réseau de distribution. Les différents problèmes spécialisés sont l'injection d'harmoniques, la mauvaise qualité de l'énergie, les grandes variations de tension, la stabilité, la corruption de la fiabilité, etc. La planification et la gestion de l'énergie dans les bornes de recharge sont des problèmes complexes où les analystes et les décideurs politiques consacrent beaucoup d'efforts.

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 bruit. Dans tous les cas, ils présentent également quelques inconvénients liés essentiellement à l'autonomie, au temps de recharge et au besoin d'infrastructure. Par conséquent, la R&D, ainsi que l'agencement, doivent se concentrer sur l'amélioration de l'innovation en matière de batterie et le développement du système de recharge 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 introduite 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 en matière d'infrastructure de recharge

Considérant que la majeure partie de la demande de recharge est en ce moment satisfaite par la recharge domestique, les chargeurs publics librement accessibles sont progressivement nécessaires afin de fournir le même niveau de confort et de disponibilité que pour le ravitaillement des véhicules courants. Dans les régions urbaines denses, en particulier, où l'accès à la recharge domestique est plus limité, l'infrastructure de recharge publique pourrait être un facteur clé pour l'appropriation des VE. À la fin de 2022, il y avait 2,7 millions de points de recharge publics dans le monde, dont plus de 900 000 ont été installés en 2022, soit une augmentation d'environ 55 % par rapport au stock de 2021, ce qui est comparable au taux de développement pré-pandémique de 50 % entre 2015 et 2019.

Chargeurs Lents :Dans l'ensemble, plus de 600 000 points de recharge publics lents ont été installés en 2022, dont 360 000 en Chine, ce qui porte le stock de chargeurs lents dans le pays à plus de 1 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, soit une augmentation de 50 % par rapport à l'année précédente. Les Pays-Bas mènent 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 développement 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 points de recharge.

Chargeurs publics lents disponibles, 2015-2021 (en 000's)

Chargeurs rapides :Les chargeurs rapides accessibles au public, en particulier ceux que l'on trouve le long des autoroutes, permettent des trajets plus longs et peuvent répondre à l'anxiété liée à l'autonomie, un obstacle à l'appropriation 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, permettant ainsi l'appropriation des VE sur des pans plus larges de la population. Le nombre de chargeurs rapides a augmenté de 330 000 dans le monde en 2022, bien qu'une fois de plus, la majeure partie (près de 90 %) du développement provienne de la Chine. L'installation d'une recharge rapide compense le besoin d'accès aux chargeurs domestiques dans les villes densément peuplées et soutient les objectifs de la Chine en matière de déploiement rapide des VE. La Chine représente un total de 760 000 chargeurs rapides, mais plus de 70 % de l'ensemble du stock public de bornes de recharge rapides est aménagé dans seulement dix provinces.

Au fur et à mesure que le nombre de VE en service grimpe, les systèmes de recharge se développent à des vitesses distinctes

Chargeurs publics rapides disponibles, 2015-2021 (en 000's)

En 2021, les transactions ont plus que doublé pour porter le parc total de voitures électriques à environ 16,5 millions, triplant par rapport au stock de 2018. Dans le même temps, le nombre de points de recharge accessibles au public a triplé, atteignant près de 1,8 million. L'élan actuel des ventes de VE ne peut être maintenu que si des parts toujours plus importantes de la population ont accès à une infrastructure de recharge pratique et abordable, des chargeurs librement accessibles et privés dans les foyers et les lieux de travail, entre autres objectifs. Les gouvernements devraient continuer à encourager les spéculations et à limiter les frontières au déploiement de l'infrastructure de recharge.

Au fur et à mesure que le nombre de VE augmente dans la rue, la proportion 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 servir un meilleur nombre de VE par rapport aux 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 PHEV ont besoin de moins de recharge publique que les BEV. Par conséquent, il n'est pas inutile 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 fonctionnalités les plus récentes et les plus 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 l'infrastructure de 1 000 milliards de dollars qui autorisera les bornes de recharge. Cette loi prévoit également un fonds d'environ 5 milliards de dollars américains qui vise à renforcer le réseau national de recharge.

· 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 facilitera l'expérience de réservation avec 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 la société, conçue pour servir des flottes de petite et grande taille.

Croissance de la fiscalité sur les carburants dans le monde :La taxation sur les 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 de l'infrastructure 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 s'accompagner de réglementations et de mandats qui exigent qu'un certain pourcentage des recettes fiscales sur les carburants soit alloué à l'infrastructure de recharge. Cela peut garantir qu'une partie des fonds collectés auprès des carburants traditionnels soit directement investie dans le soutien de l'infrastructure de recharge des VE.

Fiscalité sur les carburants (en pourcentage), par pays, 2023

Défis

Nombre de points de recharge

Les prévisions concernant le nombre de points de recharge pour VE nécessaires en 2030 pour répondre à la demande d'électrification de masse varient considérablement. Une chose sur laquelle les spécialistes sont d'accord, c'est que, dans la plupart des pays, le taux auquel les points de recharge sont mis en place 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 désirs de sa future flotte de VE. En moyenne, 6 000 points de recharge publics par semaine devraient être installés au sein de l'Union européenne dans son ensemble de 2021 à 2030. Cela signifie qu'il y a beaucoup de terrain à conquérir.

Types de points de recharge

Alors que l'immense part du lion des conducteurs de VE effectue la majeure partie de leur recharge à domicile pendant la nuit, des points de recharge publics (rapides) sont nécessaires pour permettre des trajets longue distance et soutenir ceux qui n'ont pas la possibilité de recharger à proximité de leur domicile.

Cela nécessite un large éventail de chargeurs rapides CC. ​​Contrairement à la recharge CA, la recharge rapide CC contourne toutes les restrictions du chargeur embarqué et la modification requise, donnant l'énergie CC directement à la batterie. La recharge rapide CC est essentielle pour le kilométrage élevé/la conduite longue distance et les grandes flottes. Elle permet aux conducteurs de se ravitailler pendant leur trajet, contrairement à un arrêt de nuit ou de plusieurs heures, pour une recharge complète. En plus de cela, les bornes de recharge devront offrir une recharge intelligente et une capacité véhicule-réseau suffisantes.

Pénuries de matériaux clés

La fabrication de puces informatiques et de batteries pour VE est en ce moment un problème qui devrait persister pendant de nombreuses années. Les récentes crises mondiales ont empêché la capacité de fabrication de puces et de batteries. En raison des perturbations au sein de la chaîne d'approvisionnement, le coût des principaux matériaux a augmenté de plus de 20 %. On anticipe que les troubles géopolitiques continus et les limitations de la main-d'œuvre empêcheront l'approvisionnement en matériaux à long terme.

Analyse de marché

Selon UnivDatos Market Insights, l'Europe détient la deuxième part la plus importante au monde. L'une des variables les plus importantes est la poussée de l'Union européenne (UE) vers la réduction des émissions de gaz à effet de serre et la réalisation des objectifs de lutte contre le changement climatique. En conséquence, de nombreuses nations européennes ont mis en œuvre des approches pour encourager l'utilisation des VE, telles que les réductions d'impôts, les subventions et les bornes de recharge gratuites. Par exemple, en Norvège, les voitures électriques sont exclues des charges écrasantes imposées aux véhicules à essence et diesel, ce qui les rend plus raisonnables que les voitures classiques. De plus, l'appropriation 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 en Europe a considérablement augmenté, ce qui facilite la recharge des véhicules par les propriétaires de VE. Par exemple, les Pays-Bas possèdent l'un des systèmes de recharge les plus denses au monde, avec plus de 60 000 points de recharge accessibles.

De plus, le rapport suggère également que l'accessibilité des 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 nations mettent en œuvre des mesures qui encouragent l'utilisation des véhicules électriques en offrant des subventions et en réduisant les impôts. Elles favorisent également la croissance des constructeurs de VE et des industries connexes en accordant des subventions ou en adoptant des politiques préférentielles pour les entreprises liées aux VE afin de leur permettre de se développer plus rapidement. Une augmentation incessante du développement financier, de l'urbanisation, de la demande de voyages et des investissements accrus dans la mobilité électrique pour contribuer à la capacité énergétique et à la durabilité naturelle devraient 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 schémas de recharge biologique, car les VE ont une autonomie limitée en fonction de différentes conditions. La situation impromptue des bornes de recharge pour VE soulève différents problèmes techniques et financiers au sein du réseau de distribution. Au fur et à mesure que le nombre de VE augmente dans la rue, la proportion 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 fonctionnalités les plus récentes et les plus 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. Elles favorisent également la croissance des constructeurs de VE et des industries connexes en accordant des subventions ou en adoptant des politiques préférentielles pour les entreprises liées aux VE afin de leur permettre de se développer plus rapidement.