Les véhicules électriques (VE) augmentent régulièrement leur part de marché au détriment du moteur à combustion interne véhicules. La croissance est alimentée par plusieurs facteurs. Peut-être plus important encore, les prix des véhicules électriques ont commencé à baisser à mesure que la concurrence dans le secteur s’intensifie. De nouveaux acteurs et modèles émergent, incitant plusieurs fabricants de véhicules électriques établis à baisser leurs prix. Dans le même temps, les gouvernements du monde entier ont clairement indiqué qu’ils considéraient l’électrification des transports comme un moyen essentiel de réduire les émissions de carbone et continuent de mettre en œuvre de nouvelles réglementations pour réduire la consommation de combustibles fossiles. En outre, un large éventail de plans de relance budgétaire ont été adoptés, ciblant les investissements dans les infrastructures de recharge et d'autres aspects de la mobilité électrique afin d'augmenter la part des véhicules électriques sur la route, écrit Aperçu de Berg.

Le marché de la recharge des véhicules électriques s’est développé de manière significative au cours des dernières années, malgré les récents vents contraires économiques et les défis liés à la chaîne d’approvisionnement. La base totale installée de bornes de recharge en Europe s'élevait à environ 7.1 millions en 2022, dont environ 0.5 million de bornes de recharge publiques et 6.6 millions de bornes de recharge privées. Les bornes de recharge privées comprennent toutes les bornes de recharge dédiées, à l'exclusion des bornes de recharge publiques définies par l'Observatoire européen des carburants alternatifs (EAFO). Les points de recharge privés peuvent être des points de recharge à domicile, des points de recharge sur le lieu de travail et d'autres points de recharge indisponibles ou partiellement accessibles au public selon la définition de l'EAFO.

Le rôle des véhicules électriques dans les futures solutions de mobilité

Le marché actuel comprend principalement trois types de véhicules électriques : les véhicules électriques à batterie (BEV), les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV) et les véhicules électriques hybrides (HEV). Les batteries des BEV et des PHEV peuvent être chargées à l'aide de sources d'alimentation externes telles que des prises domestiques ou des stations de recharge pour véhicules électriques désignées, tandis que les batteries HEV sont chargées en faisant fonctionner le véhicule. Les bornes de recharge sont essentielles pour soutenir la flotte de véhicules électriques en croissance rapide, ce qui rend les marchés respectifs très interdépendants. L’adoption des deux doit suivre le rythme pour réduire l’anxiété liée à l’autonomie et garantir une expérience de conduite fluide.

Les ventes de véhicules électriques neufs connaissent une croissance rapide sur les marchés européens depuis plusieurs années. En 2022, les nouvelles immatriculations de BEV dans la région UE+AELE+Royaume-Uni ont augmenté de 30 % pour atteindre 1.6 million de véhicules. De plus, 920,000 2022 nouveaux PHEV ont été immatriculés en 2023. La tendance s’est également poursuivie tout au long du premier semestre 28, les ventes combinées de BEV et de PHEV ayant augmenté de 1 % par rapport au premier semestre 2022.

L’écosystème de recharge des véhicules électriques

Le marché de la recharge des véhicules électriques accueille différents types d’acteurs. Plusieurs fournisseurs de matériel sont des fabricants spécialisés de bornes de recharge pour véhicules électriques qui se concentrent plus ou moins exclusivement sur ces produits, certains se concentrant même uniquement sur les bornes de recharge AC ou DC. Outre les fabricants de véhicules électriques et de chargeurs pour véhicules électriques, le marché comprend des acteurs proposant des solutions de gestion de bornes de recharge, d'exploitation de bornes de recharge et de services de mobilité électrique. Le champ d'activité varie, certaines entreprises proposant des solutions de bout en bout comprenant du matériel, des logiciels et des services, tandis que d'autres se spécialisent dans une partie spécifique de la chaîne de valeur.

Les deux principales catégories de services au sein du secteur de la recharge des véhicules électriques sont les opérateurs de points de recharge (CPO) et les fournisseurs de services de mobilité électronique (eMSP). Un opérateur de borne de recharge (CPO) gère un ou plusieurs réseaux de bornes de recharge. L'opérateur n'est pas nécessairement propriétaire des bornes de recharge mais est responsable de la maintenance, du service et de l'administration des bornes de recharge du réseau. Par exemple, une coopérative d'habitation peut installer des bornes de recharge et engager un CPO pour être responsable du maintien des chargeurs fonctionnels et de répartir le coût de recharge entre les utilisateurs des bornes de recharge.

Les fournisseurs de services de mobilité électronique (eMSP) opèrent principalement sur le segment de la recharge publique et offrent aux conducteurs de VE l'accès aux bornes de recharge de leur réseau. réseaux connectés. Ceci est accompli en fournissant des moyens d'authentification aux bornes de recharge, tels que des comptes clients, des cartes ou étiquettes RFID et des applications de recharge. Dans la plupart des cas, les CPO agissent également en tant que eMSP, mais il existe des exemples d'entreprises agissant uniquement en tant que CPO ou eMSP.

Les bases de la recharge des véhicules électriques

Le taux de recharge d'un véhicule électrique est mesuré en kilowatts (kW) et la capacité de la batterie du véhicule électrique à stocker l'énergie est mesurée en kilowattheures (kWh). Il existe deux principaux types de chargeurs pour véhicules électriques – les chargeurs CA et les chargeurs CC – nommés en fonction du type de courant électrique qu’ils fournissent au véhicule. En Europe, on dit souvent qu’un chargeur capable de recharger plusieurs véhicules simultanément dispose de plusieurs points de recharge.

Les chargeurs CA sont plus simples et alimentent le VE en courant alternatif provenant du réseau sans transformations majeures. Un chargeur intégré dans le véhicule convertit ensuite le courant alternatif en courant continu qui peut être stocké dans la batterie. Dans ce cas, le chargeur embarqué constitue généralement le facteur limitant en ce qui concerne la vitesse de charge de la batterie.

Les chargeurs CC sont généralement plus grands et plus complexes car ils convertissent directement le courant alternatif du réseau en courant continu, permettant au processus de charge de contourner le chargeur embarqué du véhicule et d'alimenter directement la batterie en électricité. Dans ce cas, c'est soit la structure de la batterie, soit le chargeur CC qui limite la vitesse à laquelle la batterie peut être chargée.

Optimisation énergétique

Le logiciel de gestion des bornes de recharge est utilisé pour améliorer l’efficacité et l’expérience utilisateur de la recharge. Dans les environnements privés, un logiciel de gestion permet aux conducteurs de planifier des sessions de recharge, d'enregistrer la consommation d'énergie et de suivre les coûts. Les solutions fournissent également des alertes pour avertir en cas de dysfonctionnement ainsi que des fonctionnalités permettant de partager les bornes de recharge et d'attribuer le coût au bon utilisateur.

Un autre aspect important de la gestion des bornes de recharge est la gestion de l’énergie. Les solutions de gestion de l'énergie permettent de surveiller et de gérer la consommation électrique du chargeur et de l'adapter aux limites du raccordement au réseau local. Les fonctionnalités de gestion de charge peuvent répartir la charge entre les points de recharge et le reste du réseau local afin de réduire le risque de surcharge des fusibles et de pannes de courant.

Les solutions de réponse à la demande ajustent la consommation électrique des chargeurs pour limiter la pression sur le réseau électrique. Par exemple, la recharge peut être programmée pendant les heures creuses du réseau, lorsque les prix sont plus bas. Les outils modernes de gestion de l’énergie peuvent également prendre en compte les contributions des solutions locales de production d’électricité et de stockage d’énergie, comme les batteries ou les véhicules électriques capables de recharger dans les deux sens. Les arguments en faveur de fonctions de recharge intelligente et d’équilibrage de charge sont devenus encore plus solides compte tenu de l’augmentation des coûts énergétiques.

Les mises à jour sécurisées du micrologiciel garantissent des performances optimales

La demande de fonctionnalités de bornes de recharge intelligentes et pratiques souligne la nécessité pour les fabricants de pérenniser leurs produits afin de garantir des performances optimales. Un élément essentiel des efforts de pérennité est la mise en œuvre de mises à jour sécurisées du micrologiciel. Les mises à jour du micrologiciel peuvent garantir que les chargeurs sont compatibles avec les nouveaux modèles de véhicules électriques et augmenter la fiabilité des chargeurs en minimisant les temps d'arrêt. Comme tout appareil connecté, les bornes de recharge sont sensibles aux risques de cybersécurité. Les fabricants peuvent remédier aux vulnérabilités du logiciel de la borne de recharge grâce à des mises à jour du micrologiciel et garantir qu'il reste protégé contre les menaces potentielles.

La connectivité cellulaire offre flexibilité et indépendance

Les chargeurs de véhicules électriques disposent généralement d'un certain type de connectivité, comme le cellulaire, Wi-Fi ou une connectivité fixe. Dans un environnement privé, la connectivité cellulaire offre des avantages distincts par rapport aux autres options. Si un CPO est responsable de la borne de recharge, sa connexion à la connectivité cellulaire élimine les limitations et incertitudes potentielles liées à l'utilisation d'un réseau tiers. La couverture Wi-Fi peut être limitée ou facilement perturbée sur le site d'installation et les connexions filaires peuvent entraîner des coûts supplémentaires. Les clients peuvent également ne pas donner la priorité à l’amélioration de la couverture Wi-Fi, car peu d’autres appareils ont besoin d’une connexion là où les chargeurs EV sont installés. La connectivité cellulaire permet d'installer les chargeurs là où ils sont le plus utiles au conducteur et non là où la connectivité est disponible. De plus, il offre une connexion plus fiable et indépendante au chargeur, ce qui contribue à améliorer le niveau de service.

La recharge des véhicules électriques bénéficiera de la localisation eSIM

La connectivité cellulaire est un outil essentiel pour la gestion des bornes de recharge à distance, qui doit être encore optimisée en termes de couverture, de performances et de sécurité pour répondre aux exigences du déploiement. L'itinérance traditionnelle peut répondre aux exigences des applications avec des volumes de données faibles à moyens, mais peut ne pas prendre en charge la connectivité sur plusieurs réseaux dans un pays donné. L'approvisionnement local en cartes SIM auprès des opérateurs mobiles locaux est toujours une possibilité, mais le modèle devient de plus en plus complexe lorsqu'il s'étend à un nombre croissant de pays.

Les eSIM comblent les lacunes des solutions de connectivité cellulaire traditionnelles en permettant la gestion en direct de plusieurs profils d'opérateurs sans avoir à remplacer la carte SIM physique elle-même. À mesure que la sélection et la personnalisation des opérateurs passent à l’étape post[1]du déploiement, les fabricants peuvent acheter de grands lots d’eSIM et les installer dans leurs chargeurs sans décider quels opérateurs utiliser. Grâce à la technologie eSIM, les chargeurs peuvent analyser automatiquement les réseaux et télécharger le profil d'opérateur le plus approprié sur le site d'installation lorsqu'ils sont allumés. Ainsi, la technologie eSIM peut à la fois simplifier les processus de fabrication et d’installation, mais également protéger l’appareil contre les changements de couverture réseau pour l’avenir.

L'utilisation d'un seul fournisseur de connectivité cellulaire offre plusieurs avantages qui rationalisent les opérations et réduisent la complexité. Une plate-forme unifiée de gestion de la connectivité centralise le contrôle des appareils et des services, facilitant ainsi la surveillance, la gestion et le dépannage du réseau, et fournit un point d'intégration unique. Avec un seul fournisseur, il est également plus facile de garantir que tous les appareils respectent les mêmes protocoles de sécurité et exigences réglementaires, réduisant ainsi le risque de violations pouvant survenir en raison d'incohérences. mesures de sécurité

L'interopérabilité renforce la chaîne de valeur de la recharge des véhicules électriques

La fragmentation du marché de la recharge des véhicules électriques crée des défis importants liés à l'interopérabilité entre les différents produits et solutions. Un moyen important d'atténuer les problèmes survenant sur le marché diversifié de la recharge des véhicules électriques est le protocole de point de charge ouvert (OCPP), qui donne au matériel de différents fournisseurs un langage commun pour communiquer avec le logiciel de gestion des bornes de recharge. Cela permet aux entreprises de se spécialiser dans leur segment de la chaîne de valeur, comme le matériel, les logiciels ou les services de recharge. L'OCPP ouvre également le marché à des acteurs comme les CPO et leur permet d'utiliser du matériel adapté à leurs différents sites d'installation et des logiciels de gestion adaptés à leur fonctionnement. De plus, un protocole de communication standard réduit le verrouillage technologique et réduit le risque de choisir de nouveaux fournisseurs non testés.

L’avenir des systèmes de recharge des véhicules électriques et de gestion de l’énergie domestique

Les futurs systèmes de gestion de l’énergie domestique utiliseront probablement la batterie des véhicules électriques comme solution de secours supplémentaire, voire comme remplacement des batteries domestiques. Le véhicule vers le réseau (V2G) ou le véhicule vers la maison (V2H) sont des systèmes dans lesquels le véhicule peut renvoyer l'énergie de la batterie. Cela nécessite un chargeur EV doté d’une charge bidirectionnelle. Cela peut également nécessiter une mise à niveau du système électrique de la maison pour permettre la déconnexion du réseau. La fonctionnalité de charge bidirectionnelle commence à être introduite dans les nouveaux chargeurs. Un véhicule électrique typique dispose d’une batterie d’une capacité d’environ 67 kWh. Les modèles de véhicules électriques haut de gamme peuvent avoir des batteries d’une capacité bien supérieure à 100 kWh. En comparaison, les systèmes de stockage par batterie destinés aux applications résidentielles ont généralement une capacité de 5 à 15 kWh. En raison de sa taille, une batterie de VE pourrait alimenter une maison pendant plusieurs jours en cas de panne de courant, alors qu'une batterie domestique typique ne durerait qu'une journée.

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• La source: https://www.iot-now.com/2024/03/28/143572-enhance-ev-charging-performance-with-cellular-connectivity/